katman oluşturmalı çalışma (fakir karışım) 6 silindirli motor N53 örneğinde anlatılacaktır. Yeni 4 silindirli motor N43 de katman oluşturmalı çalışma kullanır.
N53'ün yapısal temeli (örneğin N53B30O0) N52'yi oluşturur. N53 de N54 gibi doğrudan yakıt püskürtme kullanır. Ancak N53 yüklenmemiştir. Bu nedenle N53 diğer katman oluşturmalı çalışma alanlarında (Lambda değeri en fazla 2,5) çalışır. 6 silindirli motor Avrupa piyasası için geliştirilmiştir (ACEA: Avrupa Otomobil Üreticileri Birliği). Egzoz gazı sistemi bir azot oksit katalitik konvertörü kullanır.
Huzme tarafından sevk edilen doğrudan yakıt püskürtme (HPI: High Precision Injection) ek bir özgürlük düzeyi sağlar:
Böylece güç, motor torku, tüketim ve egzoz emisyonu pozitif etkilenir.
katman oluşturmalı çalıştırma ile verimli dinamikler (BMW pazarlama kavramı: EfficientDynamics) yeni bir düzeye ulaşır. Motor performans potansiyelini daha düşük yakıt tüketiminde de ortaya koyar.
Aşağıdaki yapı elemanları tanımlanıyor:
Doğrudan yakıt püskürtmede enjektör valflerin ortasında merkezde, bujinin çok yakınında konumlandırılmıştır. Bu konumda dışa doğru açık olan enjektör yakıtı halka biçiminde (içi boş koni) ve homojen biçimde yanma odasına dağıtabilir. Böylece yalnız daha kesin bir karışım hazırlama mümkün olmaz, aynı zamanda bir soğutma etkisi sağlanmış olur. Bu, sıkıştırmayı artırmaya izin verir ve yanma prosesinin etki derecesini optimize eder.
İndeks |
Açıklama |
İndeks |
Açıklama |
|---|---|---|---|
1 |
Enjektör |
2 |
Silindir kafası |
3 |
Piston |
4 |
Yanma odası |
5 |
Buji |
6 |
Ateşleme bobini |
Enjektör, yakıtı yüksek basınçla yanma odasına püskürtür. Enjektör, meme iğnesi ucunu dışa doğru açar ve bu arada sadece azami 40 mikrometre büyüklüğünde bir halka aralığı açar. Halka aralığı huzme tarafından sevk edilen doğrudan yakıt püskürtmesini şekillendirir ve eşit, içi boş koni biçimli bir yayılma sağlar. Basınç elektriği (piezoelektrik) kumandası manyetik bobin kumandasına göre aşağıdaki avantajlara sahiptir:
Böylelikle egzoz emisyonu ve yakıt tüketiminde gözle görülür iyileştirmeler meydana gelir.
İndeks |
Açıklama |
İndeks |
Açıklama |
|---|---|---|---|
1 |
Enjektör |
2 |
Ray basıncı sezicisi |
3 |
Ray |
4 |
Yakıt alçak basınç sezicisi |
5 |
Miktar ayar valfi |
6 |
Yüksek basınç pompası |
Piezo elemanı, elektro mekanik konvertördür. Piezo elemanı, elektrikli enerjiyi doğrudan mekanik enerjiye (güç/yol) dönüştüren seramiktir. Piezo elemanı bir gerilim olduğunda genişler. Böylece meme iğnesinin etkisi ortaya çıkarılır. Daha yüksek bir etki sağlamak için Piezo elemanı birden çok katmandan oluşturulur.
İndeks |
Açıklama |
İndeks |
Açıklama |
|---|---|---|---|
1 |
Gerilim olmadan piezo elemanı |
2 |
Piezo elemanı tabakaları |
3 |
Piezo elemanı, gerilim oluşturuldu |
|
|
Azot oksit, azot ve oksijenin farklı bileşimlerini gösteren ortak bir terimdir. Azot oksitler, içinde azot bulunan havayla gerçekleşen tüm yanma proseslerinde oluşan yan reaksiyonlar sonucunda ortaya çıkar. Azot karbonun yanma prosesine dahil olmaz. Ama ortaya çıkan yüksek sıcaklık ve yanma odasındaki basınç nedeniyle havadaki oksijen başka oksidasyon olayları ortaya çıkar. Bu sırada temel olarak azot monoksit (NO) ve azot dioksit (NO2) ve çok az miktarda diazot oksit (N2O) ortaya çıkar.
Sıcaklık ne kadar yüksekse ve yanma karışımında ne kadar fazla hava varsa, ortaya çıkan azot oksitlerin yüzdesi de o kadar artar. Bu yüzden katman oluşturmalı çalışma prensibine sahip motorlar bir azot oksit katalitik konvertörü ile donatılmış olmak zorundadır.
İndeks |
Açıklama |
İndeks |
Açıklama |
|---|---|---|---|
1 |
Lambda sezicileri (ayarlama sezicileri) |
2 |
Azot oksit sezicisi |
3 |
Egzoz kapakları |
4 |
Azot oksit katalitik konvertörü - silindir sırası 2 |
5 |
Azot oksit katalitik konvertörü - silindir sırası 1 |
6 |
Egzoz gazı sıcaklık sezicisi |
7 |
Üç yollu katalitik konvertör - silindir sırası 2 |
8 |
Lambda sezicileri (izleme sezicileri) |
9 |
Üç yollu katalitik konvertör - silindir sırası 1 |
|
|
Azot oksit katalitik konvertörü yapı olarak üç yollu katalitik konvertöre benzer. Taşıyıcı bir katmanda katalitik etkili bir soy maden ve azot oksidin geçici olarak saklanması için bir malzeme bulunur. Azot oksit katalitik konvertörü 220 °C ile 450 °C sıcaklık aralığında çalışır. Bu sıcaklık aralığında azot oksidi saklamak ve yeniden üretmek mümkündür. Kükürt giderme için daha yüksek bir sıcaklık aralığı olan 600 °C - 650 °C gereklidir. Bu sıcaklık aralıkları egzoz sıcaklık sezicileri tarafından denetlenir. Yeniden üretimin kontrolü ve denetlenmesi motor kumandası (MSD80) tarafından yürütülür. Bunun için motor kumandası bir hesaplama modeli ve azot oksit sezicilerin ölçüm değerlerini kullanır.
Azot oksit sensörü özgün bir ölçüm seziciden ve buna ait değerlendirme elektroniğinden oluşur. Değerlendirme elektroniği Local-CAN (yerel CAN-Bus) üzerinden motor kumanda ünitesiyle iletişim kurar.
İndeks |
Açıklama |
İndeks |
Açıklama |
|---|---|---|---|
1 |
Azot oksit sezicisi |
2 |
Elektronik hesaplayıcı |
Azot oksit sezicisi, çalışma şekli olarak bir geniş dalga boylu lambda sezicisine benzetilebilir. Ama azot oksit ölçülür. Ölçme yöntemi, azot oksit ölçümünü oksijen ölçümüyle karşılaştırma temelinde gerçekleştirilir. Azot oksit sezicisi değerlendirme elektroniğine ayrılmaz biçimde bağlıdır.
Aşağıdaki sistem fonksiyonları tanımlanıyor:
Uyarı! Katman oluşturma terim açıklaması.
Katman oluşturma, motorlarda kullanılan bir yöntemdir. Bu yöntemde yakıt, buji bölgesinde yanıcı bir karışım (Lambda = 0,5 - 1,0) elde edilecek biçimde püskürtülür. Geri kalan yanma odası alanında çok fakir, yanmayacak bir karışım (Lambda = 1,5 - 2,5) kalır.
Doğrudan yakıt püskürtmede enjektör doğrudan yanma odasının içine açılır. Yanma havası neredeyse hiç kesilmeden (gaz kelebeği ile) emilir. Daha sonra yakıt sıkıştırma evresinde püskürtülür. Yalnızca buji bölgesinde halka biçiminde ve yanıcı bir karışım oluşur. Yanma odasının büyük bir kısmı havayla ve artık gazlarla doludur. Fazla hava nedeniyle, konvansiyonel üç yollu katalitik konvertörlerin egzozdaki azot oksit miktarını azaltamayacağı bir egzoz bileşimi oluşur. Bu nedenle bir azot oksit katalitik konvertörü gereklidir.
Katman oluşturmalı çalışma, motorun tüm çalışma alanlarında mümkün değildir. Aşağıdaki fiziksel sınırlama bölgeleri ortaya çıkar:
İndeks |
Açıklama |
İndeks |
Açıklama |
|---|---|---|---|
1 |
Genişletilmiş katman oluşturmalı çalışma: |
2 |
Geçiş bölgesi: |
3 |
Homojen çalışma bölgesi: |
|
|
Azot oksit katalitik konvertörünün saklama kapasitesi sınırlıdır. Saklama malzemesi tamamen doyduğunda daha fazla azot oksit emilemez. Motor kumandası bu doymayı hemen algılar:
İndeks |
Açıklama |
İndeks |
Açıklama |
|---|---|---|---|
1 |
Azot oksit katalitik konvertörü |
2 |
Saklama malzemesi (Baryum) |
3 |
Azot oksit sezicisi |
|
|
Saklama katalitik konvertörü için bir azami saklama miktarı belirlenirse motor kumandası azot oksidin yeniden üretilmesini tetikler. Bunun için karışım biraz zenginleştirilir (Lambda = 0,8). Yeniden üretme sırasında azot oksitler katalitik konvertörde dönüştürülür. Dönüştürme sonrasında zenginleşmiş karışımla motor çalıştırma sonlandırılır. Bunun için de bir hesaplama modeline ve azot oksit sezicisine erişilir. Azot oksit sezicisi bu sırada egzozdaki oksijen yoğunluğunu ölçer. ”Fakir”den ”zengin”e doğru bir değer zıplaması, yeniden üretmenin sonlandığını gösterir.
Dikkat: Yüksek basınçlı yakıt sistemi!
Bu yakıt sistemiyle çalışmak ancak motor soğuduktan sonra mümkündür. Soğutma sıvısı sıcaklığı 40 °C'den fazla olamaz. Aksi takdirde yüksek basınçlı yakıt sistemindeki fazla basınç nedeniyle yaralanma tehlikesi ortaya çıkabilir.
Not: Onarım kılavuzuna dikkat edilmelidir.
Yüksek basınçlı yakıt sistemleriyle çalışırken özellikle temizliğe dikkat ediniz. En ufak kirler ve yüksek basınç hatlarının vida bağlantılarındaki ufak zararlar bile sızıntıya neden olabilir.
Not: Acil durum programı.
Tutarsız egzoz gazı emisyon değerleri ölçüldüğünde acil durum programı başlatılır. Ek olarak, motor homojen karışımla çalıştırılır.
2 acil durum programı mevcuttur: 5 bar yakıt püskürtme basınçlı acil durum programı ve 100 bar yakıt püskürtme basınçlı acil durum programı.
5 bar basınçlı acil durum programının olası nedenleri:
100 bar basınçlı acil durum programının olası nedenleri:
Not: Servis fonksiyonu karşılaştırma enjektörü.
Motor kontrol ünitesi veya bir enjektör değiştirildiğinde, her enjektör üzerinde basılı olan kod motor kumanda ünitesinde doğru silindire tayin edilir. ”Enjektör karşılaştırma” servis fonksiyonu BMW diyagnoz sisteminde yürütülmelidir.
Not: Azot oksit katalitik konvertörü servis fonksiyonları.
Motor kontrol ünitesi değiştirildiğinde azot oksit katalitik konvertörünün yaşlanma ve kükürtlenme değerleri yeni birime aktarılmalıdır.
Azot oksit katalitik konvertörleri değiştirildiğinde yaşlanma ve kükürtlenme değerleri sıfırlanmalıdır.
Not: Azot oksit katalitik konvertörünün kükürtlenmesi.
Kükürtsüz yakıtlar bile minimum düzeyde kükürt içerir. Kükürt, azot oksit katalitik konvertörlerinin saklama kapasitesini düşürür. Azot oksit katalitik konvertörlerinin kükürtlenmesi, azot oksitler tutulamadığı için motorun sadece homojen karışımla çalıştırılmasına neden olur. Motor kumandası azot oksit katalitik konvertörünün kükürtlenmesini algılar. Azot oksit katalitik konvertörü, kükürtlerini giderebilmek için 600 °C - 650 °C sıcaklığa ısıtılır ve zengin karışımla çalıştırılır (Lambda = 0,94).
Azot oksit katalitik konvertörünün etkin biçimde ısıtılabilmesi için aşağıdaki araç işletimi gereklidir:
Arıza hafıza kaydı durumunda (NOx-Kat kükürtlendi) bir servis fonksiyonuyla ısıtma daha sık etkinleştirilebilir. Bu onay azot oksit katalitik konvertörünün kükürtleri başarıyla temizlenene kadar etkin olacaktır.
Yazım hatası, yanlışlıklar ve teknik değişiklikler saklıdır.