La electrónica digital del motor se hace cargo de las siguientes funciones:
Al conectar el encendido, se inyecta primero una vez brevemente en todos los cilindros. A partir de la iniciación del proceso de arranque, se inyecta luego 1 vez por ciclo de trabajo (2 vueltas del cigüeñal), de modo selectivo entre cilindros.
El tiempo de inyección (ti) resulta de la cantidad de inyección básica programada para el arranque y de las magnitudes de corrección condicionadas por las señales de entrada de las temperaturas del líquido refrigerante y del aire aspirado. La determinación de los cilindros resulta de la posición de la señal inducida por el transmisor de la marca de referencia.
Después de pocas revoluciones del motor (en función de la posición del árbol de levas y del número de revoluciones de arranque), el dispositivo de mando DME recibe la señal del transmisor de posición del árbol de levas.
Hasta identificarse la posición del árbol de levas, tiene lugar por principio un doble encendido (un encendido por cada vuelta del cigüeñal). Entonces se manifiesta si hay que corregir la coordinación de cilindros.
Si no se identifica la señal del transmisor de posición del árbol de levas aun funcionando ya el motor, sigue efectuándose el doble encendido. En este caso, sin embargo, no está garantizado que el punto de encendido tenga lugar en la fase de trabajo.
El enriquecimiento para la aceleración se activa siempre que lo hacen necesario el deseo del conductor por aumentar la carga (señal del potenciómetro de la mariposa de aire) y el número de revoluciones del motor. Entonces se realiza una brevísima inyección intermedia en los cilindros en que ha concluido ya su tiempo de inyección. Para los cilindros siguientes, el tiempo de inyección (ti) normal se prolonga a fin de enriquecer la mezcla con combustible.
La DME M3.3 tiene una Cylinder-Individual-Fuel-Injection CIFI. Por CIFI se entiende una regulación individual de la inyección para cada cilindro. Está garantizado que la inyección en cada cilindro haya terminado antes de que se abra la válvula de admisión. De ese modo se obtiene una mezcla óptima de combustible y aire y, con ella, una combustión inmejorable con un bajo consumo de combustible.
En caso de existir un defecto en los sistemas de encendido o de inyección, se puede desconectar el paso final de cada cilindro de modo individual. Esas irregularidades quedan registradas entonces en la memoria de defectos.
Para cada cilindro hay una bobina de encendido propia controlada por el paso final, la cual transmite la alta tensión (de hasta 32 kV) a través del capuchón de la bujía. De ese modo se pueden controlar variaciones del ángulo de encendido rápida e independientemente.
Gracias a la supresión de las piezas rotatorias, aumenta el campo útil para la regulación del ángulo de encendido. Para observar el orden de encendido correcto, se emplea el sensor del árbol de levas.
El dispositivo de mando DME determina el ángulo de encendido (punto de encendido) a base de las señales del número de revoluciones y de la carga y lo emite a través de los pasos finales de encendido. Al mismo tiempo se toman también en cuenta otras señales de entrada, como la temperatura del motor, la temperatura del aire aspirado, la posición de la mariposa de aire, las señales de la regulación contra el picado y señales del mando adaptativo del cambio.
En caso de fallar el transmisor de identificación de cilindros (transmisor del árbol de levas), se conmuta a encendido paralelo, es decir, las bobinas de los distintos cilindros se activan con correspondientes puntos de encendido fijos, cada vez que efectúa una vuelta el cigüeñal.
Mediante la vigilancia de los circuitos de encendido se reconocen fallos del encendido de modo selectivo entre cilindros (autodiagnóstico), impidiéndose daños en los catalizadores. Las emisiones de gases no pueden empeorar, puesto que se desconecta la inyección del cilindro afectado.
La vigilancia del circuito secundario trabaja con un "shunt" (resistencia en la línea común a masa para el secundario de las 8 bobinas de encendido). En cada encendido se transmite al dispositivo de mando el desarrollo de la tensión en el shunt.
Si tras un encendido exitoso (vigilancia del circuito primario selectiva entre cilindros, en orden) no se alcanza la tensión umbral para el reconocimiento de fallos del encendido (5V), se registra entonces el defecto, se activa la lámpara indicadora de defecto (sólo modelos US) y se desconecta el paso final de inyección correspondiente.
En el motor M60 se monta como ajustador del ralentí un nuevo ajustador giratorio de dos arrollamientos, exento de desgaste. El distribuidor giratorio en el ajustador de ralentí debe comprobarse sólo a través de un instrumento de test o mediante un movimiento por sacudida. No está permitido mover el distribuidor giratorio con el dedo o una herramienta, p. ej. un destornillador. Entonces ya no quedaría garantizado un funcionamiento perfecto.
El ajustador del ralentí se hace cargo de varias tareas y es por consiguiente un elemento esencial en el sistema de admisión de aire del motor.
Mediante el ajustador del ralentí pueden compensarse pequeñas cantidades de aire indebido, a causa de fuelles/bridas no estancos o de un resquicio distinto de la mariposa de aire.
Durante la marcha por empuje del motor, el ajustador de ralentí se abre por completo y sólo se cierra poco antes de alcanzarse el número de revoluciones de ralentí. De ese modo se evita una alta depresión en el tubo de admisión y la expulsión de humos azules (aspiración de vapores de aceite a través de los retenes de vástago de las válvulas).
Al arrancar el motor, el ajustador de ralentí deja libre una sección de abertura mayor de la correspondiente al número de revoluciones de ralentí. El motor arranca así mejor.
El ajustador de ralentí tiene un intersticio de apertura de emergencia que garantiza determinadas propiedades de funcionamiento de emergencia en caso de fallar la alimentación de corriente.
En vehículos con ASC o ASC + T, el momento de arrastre del motor es regulado a través del ajustador de ralentí (función MSR). El ajustador se abre cuando existe el riesgo de que se paren las ruedas propulsoras. Entonces aumenta el número de revoluciones y se reduce el momento de arrastre del motor.
Un funcionamiento prolongado del motor con combustión detonante puede causar daños graves. Favorecen el picado:
La relación de compresión puede alcanzar valores demasiado elevados también a causa de residuos depositados o de tolerancias desfavorables condicionadas por la producción.
En motores sin regulación contra el picado, esas influencias desfavorables tienen que tomarse en cuenta mediante una distancia de seguridad hasta el límite de picado, al dimensionar el encendido. Con ello son inevitables mermas del rendimiento en el margen superior de carga.
La regulación contra el picado puede impedir el funcionamiento detonante del motor. Para ello varía el punto de encendido del o de los cilindros afectados (de modo selectivo) en dirección hacia retardo en la medida necesaria sólo en caso de existir realmente peligro de picado. De ese modo se puede ajustar el diagrama característico del encendido a valores óptimos para el consumo, sin consideración al límite de picado. Ya no es necesario mantener una distancia de seguridad.
La regulación contra el picado se hace cargo de todas las correcciones del punto de encendido condicionadas por el picado y hace posible un funcionamiento perfecto durante la marcha, incluso con gasolina normal (índice octánico ROZ 91 como mínimo).
La regulación contra el picado ofrece:
El motor M60 está equipado con un sistema de regulación adaptativa contra el picado, selectivaentre cilindros. Cuatro sensores de picado reconocen la detonancia de la combustión. Las señales de los sensores se analizan en el dispositivo de mando DME.
El sensor de picado es un micrófono piezoeléctrico de sonido corpóreo. Registra el sonido corpóreo y lo transforma en señales de tensión.
Al presentarse un picado, el encendido es desplazado hacia retardo para una cantidad determinada de ciclos y luego se va aproximando paulatinamente de nuevo al valor primitivo. La variación hacia retardo puede regularse individualmente para cada cilindro (de modo selectivo). Se influye, por tanto, sólo en el cilindro en que se produce realmente el picado.
En caso de averiarse el sensor de picado, tiene lugar un registro en la memoria de defectos del dispositivo de mando DME. En caso de defecto, se protege el motor por medio de una variación constante del ángulo de encendido hacia retardo.
Los 4 sensores de picado están fijados con tornillos 8mm en la camisa de agua del bloque motor, entre las dos filas de cilindros. Están dispuestos de manera que cada sensor vigila los dos cilindros contiguos.
Como seguro para los tornillos sólo está permitido usar un producto para asegurar uniones roscadas. En ningún caso se deberá emplear arandelas planas, elásticas o dentadas.
El autodiagnóstico de la regulación contra el picado comprende las siguientes verificaciones:
Si se detecta un defecto en una de estas comprobaciones, se desconecta la regulación contra el picado. Un programa de emergencia se hace cargo del mando del ángulo de encendido. Al mismo tiempo tiene lugar un registro en la memoria de defectos. El programa de emergencia garantiza un funcionamiento sin daños a partir de un índice octánico ROZ 91. El programa se desarrolla en función de la carga, del número de revoluciones y de la temperatura del motor.
Mediante el diagnóstico no se puede reconocer si se han permutado los enchufes de los sensores. Una permutación de los sensores ocasiona daños en el motor. Al realizar trabajos de servicio hay que prestar atención sin falta a que los sensores sean conectados correctamente (véase el Manual de reparaciones).
Para mantener el rendimiento óptimo de los catalizadores, se procura conseguir para la combustión la relación ideal entre aire y combustible (lambda = 1). Sirven de sensor 2 sondas lambda calefaccionadas (1 para cada fila de cilindros con el correspondiente tramo del sistema de escape = estereorregulación lambda), que miden el oxígeno residual contenido en los gases de escape y transmiten valores correspondientes de tensión al dispositivo de mando. En éste se corrige si es necesario la composición de la mezcla en la medida conveniente, modificándose para ello los tiempos de inyección. En caso de averiarse la sonda lambda, el control se efectúa desde el dispositivo de mando DME, con un valor sustitutivo (0,45 V) programado de modo invariable.
Como las sondas lambda requieren una temperatura de unos 300 grados centígrados para estar dispuestas para el servicio, las resistencias de calefacción en las sondas lambda se alimentan de tensión a través de un relé. De la activación del relé se hace cargo el dispositivo de mando DME.
Una superficie calefaccionada del sensor por película térmica dispuesto en la corriente del aire aspirado es regulada a una sobretemperatura que es constantamente 180 o C superior a la temperatura del aire aspirado. El flujo de aire aspirado enfría a su paso la superficie calefaccionada y varía de ese modo su resistencia. La corriente de calefacción que es necesaria para mantener constante la sobretemperatura constituye la magnitud de medida para la masa de aire aspirada. A base de ella, el dispositivo de mando DME calcula el tiempo de inyección.
Ventajas esenciales:
Con el medidor de masa de aire por película térmica no es necesaria una limpieza del sensor por combustión después de parar el motor. La posible suciedad depositada en la superficie no influye directamente en la señal del sensor, puesto que la hoja protectora se limpia por sí misma mediante la sobretemperatura constante.
La tubería de ventilación del depósito de gasolina comunica con un filtro de carbón activado, en el que se acumulan los vapores de gasolina que se originan en el depósito. El filtro de carbón activado comunica a través de otra tubería con el múltiple de admisión. En esta tubería se encuentra una válvula de ventilación del depósito.
Cuando la válvula está abierta, por la depresión reinante en el múltiple de admisión se aspira aire fresco a través del filtro de carbón activado. El aire fresco barre el carburante acumulado en el filtro y lo conduce al motor, para su combustión.
Como esta mezcla aportada adicionalmente influye en gran medida sobre la combustión, la válvula de ventilación del depósito se compone de una válvula de retención y de una válvula de mando eléctrico. Cuando no recibe corriente, la válvula de ventilación del depósito se encuentra cerrada, por razón de la válvula de retención. La válvula de retención impide que se acumule combustible en el múltiple de admisión mientras está estacionado el automóvil. La válvula de retención se abre a medida que aumenta la depresión en el múltiple de admisión.
La activación eléctrica (en cadencia) tiene lugar en función del número de revoluciones y de la carga. Tan pronto como la regulación lambda está activa, comienza un ciclo de ventilación (fase de barrido). Después de transcurrir un ciclo, se cierra la válvula por 1 minuto aproximadamente (fase de reposo).
La corrección se puede realizar modificando un valor de compensación en el dispositivo de mando DME. Este ajuste del contenido de CO se puede efectuar exclusivamente a través de la rutina de diagnóstico correspondiente.
La mezcla formada en el sistema de admisión requiere algún tiempo hasta llegar en forma de gases de escape a la sonda lambda. Este tiempo disminuye a medida que aumenta la carga y el número de revoluciones. Por esta razón, el tiempo de reacción de la regulación lambda depende también de la carga y del número de revoluciones. Las diferencias de la mezcla detectadas por la sonda lambda ocasionan también el almacenamiento de valores de adaptación (valores de corrección aprendidos). Mediante estas adaptaciones se puede aproximar la inyección ya antes al valor nominal. De ese modo se consigue un acortamiento del tiempo de reacción.
Por ejemplo, si los valores básicos de inyección en el diagrama característico de la DME fueran demasiado bajos en ralentí para mantener la mezcla ideal de gasolina y aire, la regulación lambda tendría que aumentar constantemente el tiempo de inyección. En este caso se aprende un valor de adaptación, que corrige ya el valor básico de inyección. La regulación lambda se encarga de efectuar entonces sólo el ajuste de precisión.
Durante el funcionamiento del motor se realizan las siguientes adaptaciones:
Cuando la válvula de ventilación del depósito de combustible está abierta, del filtro de carbón activado pasa entonces al motor una mezcla adicional inflamable. El desequilibrio de la mezcla detectado por la sonda lambda se compensa casi por completo mediante el valor de adaptación de la ventilación del depósito de combustible.
De la adaptación del aire de ralentí se encarga el ajustador del ralentí. El cuida de que el número de revoluciones de ralentí se mantenga constante, regulando la cantidad de aire aspirado.
Cuando durante la fase de reposo de la ventilación del depósito se reconoce el estado de ralentí en virtud de la posición de la mariposa de aire, se realiza a ciertos intervalos la adaptación de la mezcla de ralentí.
También en el margen de carga parcial se realiza una adaptación de la mezcla a intervalos determinados. El valor de adaptación calculado se toma en consideración en todos los márgenes de carga parcial.
La sonda térmica del aire aspirado está enroscada en el múltiple de admisión. Para transformar la "temperatura" en un valor de medición de "resistencia" evaluable eléctricamente por el dispositivo de mando DME, se emplea un termistor de precisión (resistencia NTC).
Esta sonda no es requerida para la corrección del tiempo de inyección, pues la temperatura del aire aspirado se toma en cuenta automáticamente al tener lugar la medición de la masa de aire. La sonda térmica del aire aspirado (NTC I) se necesita para el proceso de arranque, en combinación con la sonda térmica del líquido refrigerante (NTC II). Los valores de resistencia de ambos sensores suministran la información exacta para la formación del tiempo de inyección. Por consiguiente, se evitan problemas, especialmente al arrancar el motor estando él aún caliente.
Durante el proceso de arranque, en el medidor de masa de aire puede oscilar la columna de aire. Por ello, el valor emitido por el medidor no se puede emplear como valor correcto para el tiempo de inyección.
Durante el proceso de arranque se utilizan por eso las sondas térmicas como magnitud de medición hasta un umbral de número de revoluciones programable libremente.
La entrada de la señal de velocidad de marcha (señal V) se necesita en el dispositivo de mando DME para varias funciones.
En vehículos con ASC hay montada adicionalmente una mariposa previa con servomotor y un dispositivo de mando ADS (mando autárquico de la mariposa de aire).
La regulación ASC/MSR (regulación del momento de arrastre del motor) se realiza a través de las siguientes funciones:
Para activar las funciones ASC precisadas dentro de la DME M3.3 y para aprovechar el número de revoluciones del motor se requiere el siguiente interface ASC-DME:
Designación |
Dispositivo de mando DME |
Dispositivo de mando ABS/ASC |
|---|---|---|
Variación del ángulo de encendido |
clavija 82 |
clavija 77 |
Desvanecimiento del encendido |
clavija 83 |
clavija 81 |
Aumento del régimen de ralentí |
clavija 62 |
clavija 18 |
Señal de número de revoluciones |
clavija 20 |
clavija 47 |
Valor real de la mariposa de aire |
clavija 11 |
clavija 20 |
Según la magnitud del resbalamiento, el dispositivo de mando DME recibe las informaciones del dispositivo de mando ABS/ASC. El dispositivo de mando ABS/ASC determina la regulación o combinaciones de regulaciones que ha de ejecutar el dispositivo de mando DME. El tiempo máximo de las entradas de las señales en los interfaces es inferior a 2 segundos. Si una o más entradas están aplicadas durante más de 2 segundos, se registra un defecto en la memoria de defectos y se desconecta el ASC.
La función ZA para la DME M3.3 corresponde a la función ya existente dentro de las DME M1.1, M1.2 y 1.7 para motores M30 y M70.
Cuando se activa simultáneamente el aumento del régimen de ralentí y el desvanecimiento del encendido, además de la modificación de la apertura de la mariposa de aire tiene lugar un desvanecimiento del encendido y una interrupción de la inyección. El desvanecimiento del encendido se realiza por 2 segundos como máximo.
De modo análogo a la función de la DME M1.7, a petición del ASC se ejecuta una variación del punto de encendido hacia retardo.
Durante la marcha por empuje, la función MSR (regulación del momento de arrastre del motor) se ejecuta mediante la apertura del ajustador de ralentí, a través de la DME. Al estar aplicada la señal, el ajustador sigue siendo abierto, para reducir el momento de arrastre del motor e impedir que las ruedas traseras se salgan de su vía. Además, la DME suspende el corte de la inyección en marcha por empuje, a fin de que no se pare el motor.
Cuando un vehículo con ASC entra en el campo de regulación, el dispositivo de mando ABS/ASC transmite señales correspondientes al dispositivo de mando DME (véase funciones ASC). Además de la variación del ángulo de encendido o del desvanecimiento del encendido por el dispositivo de mando DME, el dispositivo de mando ADS puede cerrar la mariposa previa, para reducir el número de revoluciones del motor. Para poder decidir cuán grande ha de ser la variación necesaria de la apertura de la mariposa previa, el dispositivo de mando ADS recibe el valor real de la mariposa de la DME. Mediante el servomotor ADS, se varía entonces asimismo la apertura de la mariposa previa, en contra del deseo del conductor (pedal acelerador).
El vehículo queda asegurado contra el robo por la entrada DWA. La entrada está activa cuando hay aplicada una señal high.
El seguro contra el robo está activo hasta determinado umbral de número de revoluciones. Mediante la consulta del número de revoluciones se impide que el vehículo sea parado en caso de presentarse un defecto en el display de informaciones múltiples MID o en la DWA.
Por debajo de ese umbral de número de revoluciones, al aplicarse una señal high entra en acción el seguro contra el robo. En este caso, la DME M3.3 impide el arranque del motor. En este estado no es posible poner el motor en marcha empujando o remolcando el vehículo.
Para el tratamiento ulterior de los gases de escape se utiliza una bomba de aire. Esta bomba de aletas es accionada mecánicamente a través de una correa trapezoidal. El soporte de la bomba de aire está fijado en el compresor del acondicionador de aire.
La insuflación se efectúa, a través de mangueras y tuberías, en un canal longitudinal existente en la culata y, de él, en los canales de escape.
Dos válvulas de retención y una válvula de cierre impiden que los gases de escape refluyan a la bomba de aire. La válvula de cierre, de accionamiento neumático, es activada mediante una electroválvula inversora. El sistema se conecta a través de un acoplamiento magnético, en función de la necesidad.
El canal CAN (Controller Area Network) es un sistema de canal en serie, en el que todas las estaciones conectadas se encuentran en igualdad de condiciones, es decir, cada dispositivo de mando puede tanto emitir como recibir. Expresado sencillamente, los dispositivos de mando conectados pueden "conversar" a través de líneas e intercambiar informaciones.
Gracias a la estructura lineal del circuito, en caso de fallar una estación el sistema sigue estando plenamente a disposición de las otras estaciones. La comunicación consta de dos líneas de datos (CAN_L y CAN_H), protegidas por un blindaje (CAN_S) contra perturbaciones.
Por el momento están comunicados entre sí con este sistema los dispositivos de mando AGS y DME. Tendrá lugar el enlace de otros dispositivos de mando.
Los dispositivos conectados han de contar con el mismo estado o versión CAN. Es posible una comprobación del estado CAN a través del interface para diagnóstico. El estado CAN (índice de canal) se expresa en la página de identificación del respectivo dispositivo de mando conectado al canal CAN.
A través del CAN se intercambian las siguientes informaciones con el mando adaptativo electrónico del cambio AGS: