- Kanałów i prowadnic ssących doprowadzających powietrze,
- Filtra powietrza,
- Przepływomierza - G70,
- Czujnika temperatury zasysanego powietrza - G42,
- Modułu Przepustnicy J338.
FILTR POWIETRZA:
Numer oryginału: 058133843
Dużą rolę w uzyskaniu dużej trwałości i niezawodności spalinowych silników, a tym samym długich przebiegów międzynaprawczych, odgrywa czystość płynów eksploatacyjnych, a szczególnie powietrza zasysanego do silników. Powietrze atmosferyczne zawiera wiele zanieczyszcze?, które są emitowane do atmosfery w wyniku działalności samej przyrody oraz w wyniku działalności ludzkiej. Są to: pyły, para wodna, zarodniki roślin, bakterie, sole oraz gazy: CO, SO2, SO3, He, NH3 i inne. Pył unoszony jest z powierzchni ziemi podczas ruchu pojazdów me-chanicznych lub przez wiatr. Eksploatatorów pojazdów mechanicznych interesują głównie pyły, które zasysane wraz z powietrzem zarówno przez tłokowe silniki spalinowe, jak i turbinowe powodują przyspieszone zużycie współpracujących elementów.
Ważna jest świadomość, jak wiele pracy ma do wykonania filtr powietrza w naszym samochodzie. Największe natężenie zapylenia utrzymuje się na wysokości ok. 0,5 m, czyli w miejscu gdzie znajduje się w samochodzie otwór do zasysania powietrza - prowadnica ssąca powietrza).
Silnik współczesnego, niewielkiego samochodu zasysa w ciągu jednej minuty ok. 6 m3 powietrza. W jednym m3 powietrza może być nawet 50 mg pyłu. Jeżeli powietrze nie jest odpowiednio przefiltrowane, unoszone w powietrzu drobiny dostają się do silnika.
Podczas poruszania się drogami asfaltowymi, silnik samochodu osobowego o pojemności 1000 cm3 i nominalnym zapotrzebowaniu powietrza QWS = 150 m3/h zasysa wraz z powietrzem w ciągu 8 godzin, w zależności od warunków jazdy, od 2,4g do 18 g pyłu.
Gdzie:
autostrady - 0,5, 2 mg/m3
drogi asfaltowe - 2, 15 mg/m3
drogi utwardzone - 5, 20 mg/m3
drogi nieutwardzone - 10, 200 mg/m3
drogi polne - 50, 1000 mg/m3
Czyli:
8 godzin - dajmy średnio 10 g pyłu
24 godziny = 1 dzie? - 30 g pyłu
365 dni (8 765 godzin ciągłej jazdy) = 10950 g pyłu 10kg
A więc przez rok ciągłej jazdy autem o pojemności 1000 cm3 po drogach asfaltowych średnio silnik powinien zassać 10 kg pyłu.
Wiadomo, że jeździmy może z 1/3 tego czasu, czyli 8 godzin dziennie 3,3 kg pyłu na rok, chociaż 8 godzin dziennie ciągłej jazdy to i tak mało kto robi.
Do dokładniejszych oblicze? potrzebna by była pojemność i nominalna wartość zapotrzebowania powietrza przez silnik.
Dla takiego 2,4 czy 2.8 z pewnością będzie to więcej
W celu zapewnienia dużej trwałości i niezawodności silników wyposaża się je w filtry powietrza, od których wymaga się skuteczności odpylania powyżej 99% w całym zakresie prędkości obrotowych i obciążeń silnika oraz wymaganego przebiegu pojazdu. Stosowane obecnie do filtracji powietrza wlotowego silników spalinowych papiery filtracyjne zapewniają dokładność filtracji powyżej 35m . Największe zużycie elementów silnika (skojarzenie: tłok-pierścienie tłokonowe-cylinder, czop-panewka, tłoczek-cylinderek pompy wtryskowej) powodują ziarna pyłu o rozmiarach 2, 40m, chociaż ziarna pyłu spoza tego zakresu (zarówno mniejsze, jak i większe) także są przyczyną znaczącego zużycia.
Dominuje pogląd, że największe zużycie powodują ziarna pyłu, których średnica równa jest grubości filmu olejowego między współpracującymi powierzchniami. W zależności od skojarzenia współpracujących części, minimalna grubość filmu olejowego hmin przyjmuje różne wartości i zmienia się w szerokim zakresie w zależności od warunków pracy.
W tych warunkach teoretycznie każda cząstka o dowolnie małych rozmiarach może być powodem zużycia.
Agresywność ścierna pyłu maleje w przypadku gdy rozmiary ziaren pyłu są mniejsze niż 5m. Taką wartość uważa się za górną dopuszczalną wielkość ziaren pyłu, które mogą być przepuszczane przez filtry powietrza, paliwa i oleju.
Niewłaściwa filtracja prowadzi więc do przedostania się pyłu do silnika, a w rezultacie do oleju oraz zużycia np. pierścieni tłokowych, gładzi cylindrowej, łożysk turbosprężarki itd. Obecne systemy filtracji powietrza zbudowane są z przewodu rurowego z wlotem powietrza, który prowadzi do obudowy z elementem filtrującym. Za filtrem znajduje się przewód oczyszczonego powietrza wraz z przepływomierzem.
PRZEPŁYWOMIERZ (MAF - Mass Air Flow)
Zastosowania
Przepływomierz masowy powietrza mierzy precyzyjnie masę powietrza zasysanego przez silnik.
Sygnał wytwarzany przez przepływomierz służy do obliczenia dawki paliwa do wtrysku, a w silnikach wysokoprężnych również do sterowania recyrkulacją spalin. Jest to ważny podzespół, służący do redukowania spalin oraz zasilania powietrza. Uszkodzony lub zanieczyszczony przepływomierz masowy powietrza może dostarczać fałszywych sygnałów do centralnego urządzenia sterującego silnikiem, co prowadzi do wysyłania fałszywych informacji do innych podzespołów.
W silnikach z turbo doładowaniem przepływomierz jest szczególnie obciążony, ponieważ natężenie przepływu i prędkość powietrza są bardzo duże.
Opis działania:
Cały przepływomierz masowy powietrza składa się z kanału przepływowego, przez który obok właściwego czujnika kierowany jest strumie? powietrza.
W zależności od zastosowania i pojazdu, przepływomierz jest albo całkowicie umieszczony w rurce z tworzywa sztucznego, albo też właściwy czujnik stanowi osobny moduł wtykowy. Obydwie wersje są określane, jako przepływomierze masowe powietrza.
Starsze modele posiadały termoanemometr drutowy, który przepalał zanieczyszczenia po wyłączeniu silnika przez krótkotrwałe zwiększenie nagrzewania. Nowsze modele wykorzystują płaski rezystor grzejny na wsporniku, przy którym nie występuje przepalanie. Termoanemometr płaski jest rozgrzewany do temperatury ok. 120 - 180C powyżej temperatury indukcji (w zależności od producenta pojazdu). Dopływ powietrza chłodzi czujnik. Ochłodzenie kompensuje prąd grzejny płynący przez elektroniczny sterownik. Ten prąd jest wprost proporcjonalny do ilości wprowadzonego powietrza.
Metoda ta bierze pod uwagę gęstość przepływającego powietrza. Nowsze modele z 2 osobnymi mostkami pom. mogą rozpoznać pulsacje i przepływ wsteczny.
Usterki i ich możliwe przyczyny
Awaryjne i zanieczyszczone przepływomierze dostarczają błędnych sygnałów.
Skutki mogą być następujące:
czarny dym,
niedobór mocy,
minimalne działanie,
Możliwe przyczyny uszkodzen
Jeżeli rura wlotu powietrza jest porowata, cząstki zanieczyszczen mogą przedostać się do wprowadzonego powietrza. Zderzają się one z dużą prędkością z przepływomierzem, niszcząc wrażliwe elementy.
Nadmierne pryskanie olejem z wentylatora skrzyni korbowej może prowadzić do zanieczyszczenia przepływomierza.
Złe serwisowanie, np. brak czystości podczas wymiany filtrów powietrza, zastosowanie złych lub złej jakości filtrów może prowadzić do zanieczyszczenia i uszkodzenia przepływomierza.
Woda, np. po intensywnym deszczu, może przedostać się do wlotu czystego powietrza i uszkodzić przepływomierz lub spowodować zatkanie. Słona woda po zimie oraz topniejący śnieg zwiększają ten efekt.
Cząstki oleju ze sportowych filtrów powietrza mogą zniszczyć lub zatkać przepływomierz.
Dostarczanie złego sygnału przez dobry przepływomierz może mieć także inne przyczyny:
usterka zaworów recyrkulacji spalin,
usterka zaworów wentylacji zbiornika,
porowatość przewodu zasilania,
zatkane filtry powietrza,
uszkodzenie turbosprężarki doładowującej (np. źle skalibrowane zawory upustowe)
Testowanie:
1.Logi statyczne i dynamiczne za pomocą programu VAG/VCDS - przepływ g/s w funkcji obrotów:
Szukamy w Measuring Blocks bloku z wartościami [g/s] oraz [rpm/min] - możemy także dorzucić obciążenie silnika [%],temperaturę zasysanego powietrza [C], temperaturę płynu chłodzącego[C], czy też wartość korekt krótkoterminowych)[%] (kanał 033).
Wymagane wartości na biegu jałowym:
2,0 - 4,5 g/s przy 810 - 910 obr/min
Wymagane wartości przy pełnym obciążeniu (podczas jazdy - wskazówka pod czerwone pole):
Żródło RossTech:
Co w wolnym tłumaczeniu brzmi :Your peak airflow should be roughly 0.80 times your horsepower if you are close to sea level. So, if you have a stock 150 hp 1.8T, expect around 120 g/s. If you see significantly less than that, you MAF may be on the way out. Also note that airflow will be markedly different at higher altitudes due to reduced ambient air pressure, especially with naturally aspirated engines that do not have forced induction to overcome that deficiency.
Twój szczytowy przepływ powietrza powinien być w przybliżeniu 0,80 razy większy niż moc auta, jeśli są blisko poziomu morza (0 m.np.m) Tak, więc, jeśli masz jednostkę, 150 KM 1.8T, oczekuj około 120 g / s. Jeśli widzisz znacznie mniejszy przepływ, to MAF może być uszkodzony. Należy również pamiętać, że przepływ powietrza będzie znacznie różnił się na większych wysokościach ze względu na zmniejszenie ciśnienia atmosferycznego, zwłaszcza w silnikach wolnossących, które nie mają doładowania do przezwyciężenia tego braku.
Czyli dla 2.4 165 KM ~ 132 g/s
2. Sprawdzanie za pomocą miernika cyfrowego:
Odpinamy wtyczkę od przepływomierza.
Mierzymy wartość napięcia na stykach 2 i 3
Wartość wymagana - Napięcie z akumulatora.
Podpinamy wtyczkę do przepływomierza.
Ustalamy wolne obroty.
Mierzymy napięcie na stykach 1 i 2
Wartość wymagana ~ 1,2 - 1,6 V
Jeśli napięcie wyjścia wynosi 1,00 plus mn 0,02 V przy zerowym przepływie powietrza, przepływomierz prawie zawsze działa poprawnie. Jeśli istnieje ryzyko fałszywych wyników wywołanych prądami powietrza (wiatr), obydwa ko?ce rurki pomiarowej powinny być osłonięte. Jeśli napięcie wyjścia jest poniżej tego poziomu tolerancji, należy wymienić przepływomierz.
Ustalamy 3000 obr/min
Mierzymy napięcie na stykach 1 i 2
Wartość wymagana ~ 2,1 V
Przepływomierz powietrza mierzy napięcia od ok. 1,0 do 4,4 V pomiędzy biegiem jałowym i całkowitym otwarciem przepustnicy.
Zwiększyć maksymalnie obroty do za pomocą pedału gazu.
Wartość wymagana ~ 3,8 - 4,4 V.
Jeżeli tak się nie dzieje, przepływomierz masowy musi zostać wymieniony.
CZUJNIK TEMPERATURY ZASYSANEGO POWIETRZA (IAT -Intake Air Temperature)
Czujnik IAT sprawdza temperaturę powietrza dolotowego/powietrza doładowującego.
Sygnał służy, jako wartość korekcyjna, aby był uwzględniany wpływ temperatury na gęstość zasysanego powietrza .
Sygnał IAT ma wpływ na następujące funkcje:
fazy wtrysku paliwa,
układ EGR.
Testowanie:
1. Za pomocą programu VAG/VCDS - sprawdzenie temperatury na zimnym silniku.
Blok silnika - Measuring Blocks - grupa 004, odczyt z kratki 4 (pokazane wyżej przy przepływomierzu)
Wartość wymagana: temperatura zbliżona do wartości temperatury otoczenia i temperatury płynu chłodzącego.
2. Sprawdzanie za pomocą miernika cyfrowego:
Wykręcamy czujnik z rury ssącej.
Dokonujemy pomiaru rezystancji w gnieździe czujnika w różnych temperaturach otoczenia.
Wymagany odczyt jak na poniższym wykresie:
PRZEPUSTNICA (Throttle valve control module)
2.4 i 2.8 V6 z tradycyjną linką gazu
Jeśli występuje takowa w jeszcze innych modelach proszę o info, bo wydaje mi się, że w 1.8 też były montowane.
INFO
Zależnie od położenia przepustnicy i m.in. aktualnych obrotów wału korbowego, sterownik jest w stanie zapewnić odpowiednią dawkę paliwa i optymalne jej zużycie. Położenie to jest odczytywane za pomocą czujników położenia przepustnicy. Wyróżniamy dwa główne rodzaje czujników - potencjometry oraz przełączniki. Pierwsze z nich są stosowane w każdym silniku z przepustnicą i służą do określenia chwilowego jej położenia. Przełączniki natomiast informują o skrajnym uchyleniu przepustnicy - pełnym zamknięciu lub otwarciu.
Nasz moduł przepustnicy - Throttle valve control module J338 - posiada:
Throttle Position Sensor - Czujnik Położenia Klapy (Zaworu) Przepustnicy - skrót TP - G69,
Angle sensor 1 for throttle drive - Czujnik Położenia dla Napędu Przepustnicy - G187,
Closed Throttle Position Switch - Przełącznik Zamknięcia Klapy Przepustnicy - skrót CTP - F60,
Throttle drive - Napęd (Siłownik/Aktuator) Przepustnicy - G186
Potencjometr przepustnicy jest przetwornikiem liniowym. To znaczy, że zmiana kąta uchylenia przepustnicy jest proporcjonalna do zmian rezystancji czujnika. Składa się on głównie z bieżni oporowej i ślizgacza (ramię ze stykami), który się po niej porusza. ?lizgacz jest mechanicznie powiązany z osią przepustnicy. Na skutek tego ruchu zmienia się rezystancja czujnika. Przypomnijmy prawo Ohma: I = U/R (I - natężenie prądu elektrycznego, U - napięcie, R - rezystancja). Widzimy więc, że po prostym przekształceniu (R = U/I) zmiana oporu musi powodować także zmianę napięcia, aby równość była zachowana.
Napięcie to odczytywane jest przez przez sterownik, który każdej wartości ma przypisane odpowiednie położenie przepustnicy. W wyniku analizy napięcia oraz charakteru jego zmian szybkość naciskania i zwalniania pedału przyspieszenia dobiera odpowiednie parametry mieszanki paliwowo-powietrznej.
Mikroprzełączniki informują sterownik silnika o krańcowych położeniach przepustnicy. Zespoły takich przełączników są jednak stosowane coraz rzadziej. Ich rolę przejmują potencjometry, które przy wykorzystaniu odpowiednich algorytmów w systemach sterowania wtryskiem mogą być jedynym sygnałem służącym do obliczania ilości zasysanego przez silnik powietrza.
Sygnał mówiący o całkowitym zamknięciu lub otwarciu przepustnicy jest jednak bardzo ważny. Wymusza takie dawkowanie paliwa, aby przy danych obrotach silnik uzyskiwał maksymalne parametry - tego w końcu wymaga kierowca wciskający do końca pedał gazu. W przypadku samochodów z automatyczną skrzynią biegów może być to sygnał do zredukowania biegu (lub kilku), tzw. funkcja kick-down.
Zamknięcie przepustnicy powoduje uruchomienie układu wolnych obrotów lub wyzwala procedurę hamowania silnika. Zależy to od prędkości obrotowej silnika oraz tego, jak szybko kierowca zwalnia pedał przyspieszenia. Przy wysokich obrotach będzie odbywać się hamowanie silnikiem. Zostanie odcięty dopływ paliwa, a układ wolnych obrotów nie dopuści do jego zatrzymania. Przy niskich obrotach ten sam układ zapewni równomierną pracę jednostki napędowej.
BUDOWA
J338 - Throttle valve control module - Moduł przepustnicy
G69 - Throttle Position Sensor - podaje pełny zakres uchylenia klapki przepustnicy [0...100%]. Ze względu na sterowanie linką gazu określa od razu wartość wciśnięcia pedału przyspieszenia, w nowszych autach z elektroniczną przepustnicą czujnik ten określany jest jako G188
G187 - Angle sensor 1 for throttle drive - Pośredniczy w podaniu informacji do sterownika o kącie wysterowania klapy przepustnicy przez napęd przepustnicy
F60 - Closed Throttle Position Switch - Informacja do sterownika o zamknięciu klapki przepustnicy, czyli zdjęcie nogi z gazu
G186 - Throttle drive - Element wykonawczy, który po otrzymaniu sygnału z F60 steruje klapką przepustnicy w małym zakresie (podtrzymuje bieg jałowy/hamowanie silnikiem)
Odzwierciedlenie teorii:
DIAGNOZA
Rys.1
Sprawdzanie TP Sensor - Czujnik położenia przepustnicy
Wyłączyć zapłon.
Odłączyć wtyczkę od przepustnicy.
Sprawdzić miernikiem w gnieździe przepustnicy (Rys.1) rezystancję pomiędzy pinem 4 i 7
Powinna wynosić ok. 900 Ω
Następnie sprawdzić miernikiem rezystancję (Rys.1) pomiędzy pinem 5 i 7
Operujemy klapką przepustnicy:
- Przy całkowicie zamkniętej rezystancja powinna wynosić 1400 - 1500
- Przy całkowicie otwartej rezystancja powinna wynosić 650 - 850
Rezystancja powinna się zmieniać płynnie.
Włączamy zapłon.
Sprawdzamy miernikiem we wtyczce zasilającej przepustnice (Rys.2) wartość napięcia pomiędzy pinem 4 i 7
Rys.2
Napięcie powinno wynosić 4 - 6 V
Sprawdzanie TPC Switch - Przełącznik zamknięcia przepustnicy
Wyłączyć zapłon.
Sprawdzić miernikiem w gnieździe rezystancję pomiędzy pinem 3 i 7
Operujemy klapką przepustnicy:
- Przy całkowicie zamkniętej, rezystancja powinna wynosić 0... (przejście)
- W każdej innej pozycji rezystancja powinna dążyć do nieskośczoności (brak przejścia)
Sprawdzamy miernikiem we wtyczce zasilającej przepustnice (Rys.3) wartość napięcia pomiędzy pinem 3 i 7
Rys.3
Napięcie powinno być równe napięciu z akumulatora.
Sprawdzanie programem VAG/VCDS
Grupa 054: (Uchylenie klapy przepustnicy)
Wolne obroty
Kratka 3 - G69 - Zakres 0...100 %
Kratka 4 - G187 - 0...20% - tyle powinno wynosić wskazanie na wolnych obrotach, czyli automatyczna regulacja w celu stabilizacji obrotów biegu jałowego.
Grupa 098: (Napięcie z czujników)
Kratka 1 - napięcie G69
Kratka 2 - napięcie G187
Na zgaszonym silniku możemy sobie sprawdzić czy napięcie G69 wysteruje się w całym zakresie wciskania/puszczania pedału gazu.