GMLAN soros adat interfész
A járművek General Motors helyi hálózata (GMLAN) soros kommunikációs buszok (alhálózatok) családja, amelyek lehetővé teszik az elektronikus vezérlőeszközök használatát (ECU vagy csomópontok) kapcsolatot tartanak fenn egymással vagy a diagnosztikai teszterrel.
A GMLAN három buszt támogat, egy nagy sebességű kétvezetékes buszt, egy közepes sebességű kétvezetékes buszt és egy egyvezetékes, alacsony sebességű buszt.
- Nagy sebességű gumiabroncs (500 kbps) - általában valós idejű adatok megosztására szolgál, mint például a vezető által megadott nyomaték, a tényleges motornyomaték, a kormányzási szög stb.
- Közepes sebességű gumi (körülbelül 95,2 kbps) - általában információs támogatásra használják (kijelző, navigáció stb.), ahol a rendszer válaszideje megköveteli, hogy viszonylag rövid időn belül nagy mennyiségű adatot továbbítsanak, mint például a grafikus információk megjelenítésének frissítése.
- Alacsony sebességű gumiabroncs (33,33 kbps) - jellemzően a vezető által vezérelt eszközökhöz használják, ahol körülbelül 100-200 ms rendszerválaszidő szükséges. Ez a busz támogatja a nagy sebességű, 83,33 kbps-os működést is, amelyet csak az ECU vezérlő újraprogramozásakor használnak.
Az a döntés, hogy egy adott gumiabroncsot használnak-e egy adott járművön, attól függ, hogy a funkciók hogyan oszlanak meg a jármű különböző vezérlői között. A GMLAN buszok a Controller Area Network (CAN) kommunikációs protokollt használják. Az adatok CAN üzenetekbe vannak csomagolva, amelyek CAN "keretekre" vannak szegmentálva. Minden CAN keret tartalmaz fejléc adatokat (más néven CAN azonosító vagy CANId) és legfeljebb nyolc (8) bájt adat. Az üzenet a teljes üzenetet meghatározó adatbájtok számától függően egyetlen vagy több keretből állhat. A csatornaválasztás csak a keret fejlécében vagy CANId-részén történik.
Az elektronikus motorvezérlő rendszer (ECM) vezérlőjének leírása
Az erőmű elektronikus vezérlőrendszerekkel rendelkezik, amelyek célja, hogy csökkentsék a kipufogógáz-kibocsátást, miközben megtartják a kiváló menetteljesítményt és az üzemanyag-fogyasztást. A motorvezérlő modul (ECM) a rendszer vezérlőközpontja. Az ECM számos motor- és járműfunkciót vezérel. Az ECM folyamatosan kap információkat a különböző érzékelőktől és egyéb adatforrásoktól, valamint olyan vezérlőrendszereket, amelyek befolyásolják a jármű teljesítményét és károsanyag-kibocsátását. Ezenkívül az ECM diagnosztikai teszteket végez a rendszer különböző részein. Az ECM észleli a meghibásodásokat, és figyelmezteti a vezetőt a hibajelző lámpán (MIL) keresztül. Ha meghibásodást észlel, az ECM eltárol egy diagnosztikai hibakódot (DTC), amely azonosítja azt a rendszert, amelyben a hiba előfordult. A vezérlő pufferelt tápellátást biztosít különböző érzékelőknek és kapcsolóknak. Annak meghatározásához, hogy mely rendszereket vezérli az ECM, meg kell vizsgálni az alkatrészeket és az elektromos diagramokat.
Hibajelző lámpa (MIL) működése
A hibajelző lámpa (MIL) a műszercsoportban található. A MIL lámpa azt jelzi, hogy emisszióval kapcsolatos meghibásodás történt.
A gázpedál helyzetét figyelő rendszer (APP) leírása
A gázpedál-helyzet (APP) rendszer, a jármű elektronikus rendszereivel és egyéb komponenseivel együtt a gyorsítás és lassulás mértékének kiszámítására és szabályozására szolgál az üzemanyag-befecskendezés szabályozásával. Ezzel szükségtelenné válik a gázpedál és az üzemanyag-befecskendező rendszer közötti kábelen keresztüli mechanikus összeköttetés.
Az APP rendszer többek között a következő csomópontokat tartalmazza:
- Gázpedál helyzet (APP) érzékelő szerelvény
- Elektronikus motorvezérlő rendszer (EEMS) vezérlő
Gázpedál helyzet (APP) érzékelő
A gázpedál helyzetérzékelője (APP) a gázpedál szerelvényen található. Az érzékelő 2 különálló érzékelőből áll egy házban. A gázpedál helyzetérzékelője két külön jeláramkör, egy alacsony referencia és egy 5 V-os referencia segítségével kommunikál az ECM-mel. Mindegyik érzékelő saját funkcióját végzi a pedál helyzetének meghatározására. Az ECM az APP érzékelőt használja a járművezető által igényelt gyorsítás vagy lassítás mértékének meghatározására. Az 1. APP érzékelő feszültsége a gázpedál lenyomásakor kb. 1,0 V-ról 0%-os pedálútnál 4,0 V-ra 100%-os pedálút esetén nő. Az APP 2 érzékelő feszültsége 0%-os pedálútnál körülbelül 0,5 V-ról 100%-os pedálútnál 2,0 V-ra nő.
Az üzemanyagrendszer leírása
A jármű üzemanyagrendszere a következő alkatrészeket tartalmazza:
- Alacsony nyomású kör
- Ellátó és visszatérő csövek és tömlők
- Visszatérő üzemanyag-elosztó blokk
- Üzemanyag tartály
- Üzemanyag-ellátó szivattyú
- Üzemanyagszint érzékelők
- Üzemanyagszűrő/fűtő
- Víz az üzemanyagban (WIF) érzékelő
- Nagynyomású kör
- Nagynyomású üzemanyag-szivattyú adagolóegységgel
- Üzemanyagcső (Common Rail)
- Üzemanyag-elosztócső nyomás (FRP) érzékelő
- Üzemanyag befecskendezők
- Üzemanyag-elosztócső nyomásszabályozó (FRP)
Üzemanyagszint érzékelő
Az üzemanyagszint-érzékelő egy úszóból, egy huzal úszókarból és egy kerámia ellenállás lapból áll. Az üzemanyagszintet az úszókar helyzete határozza meg. Az üzemanyagszint-érzékelő változtatható ellenállást tartalmaz, melynek ellenállása a tartályban maradt üzemanyag mennyiségétől függően változik. Az üzemanyagszint-információkat a motorvezérlő rendszer (ECM) vezérlője továbbítja a műszercsoporthoz (IPC). Ez az információ az üzemanyagszint-jelző és az alacsony üzemanyagszint figyelmeztető lámpa megjelenítésére szolgál a műszerfalon (ha elérhető). Ezenkívül az üzemanyagszint-érzékelő bemenetét az ECM különféle diagnosztikai funkciókhoz használja.
Üzemanyag-ellátó szivattyú
A fő üzemanyag-ellátó szivattyú az üzemanyagtartály bal felén található. Ennek az üzemanyag-szivattyúnak az áramellátását az üzemanyag-szivattyú reléje biztosítja, amelyet az ECM vezérel. Az üzemanyagot az üzemanyagtartályból a nagynyomású üzemanyag-szivattyúba pumpálják.
Nagynyomású üzemanyag-szivattyú (CP1H)
A BOSCH CP1H nagynyomású üzemanyag-szivattyúját a Z20S dízelmotorhoz használják. Ez a szivattyú a CP1 modell továbbfejlesztett változata. Most ez a szivattyú 1600 bar nyomást hoz létre az üzemanyag-elosztócsőben. Ezt a hajtás megerősítésével, a szelepegységek javításával és a test szilárdságának növelésére tett intézkedésekkel érték el. A megfelelő üzemanyag-ellátás érdekében a szivattyút 160 l/h összteljesítményre tervezték.
A szükséges szivattyúteljesítmény zökkenőmentesen szabályozható a nagynyomású üzemanyag-szivattyún elhelyezett elektromos meghajtású adagolóegység segítségével. Ez a szelep szabályozza a sínre szállított üzemanyag mennyiségét a rendszer igényei szerint. Az ilyen típusú üzemanyag-ellátás szabályozása nemcsak a szivattyú teljesítményigényét csökkenti, hanem a maximális üzemanyag-hőmérsékletet is. A nagynyomású üzemanyag-szivattyúhoz szükséges bemeneti nyomást az üzemanyagtartályon elhelyezett elektromos üzemanyag-ellátó szivattyú biztosítja. A nagynyomású üzemanyag-szivattyúból származó felesleges üzemanyag a visszatérő üzemanyag-vezetéken keresztül visszatér az üzemanyagtartályba.
A nagynyomású üzemanyag-szivattyú egy hármas működésű dugattyús szivattyú. Összeköti az alacsony és nagynyomású üzemanyag-kört. A szivattyút a motor hajtja a vezérműszíjon keresztül.
Üzemanyagszűrő szerelvény
Az üzemanyagszűrő szerelvény egy üzemanyagszűrő házból, szűrőelemből, víz az üzemanyagban érzékelőből, tüzelőanyag-fűtőből és üzemanyag hőmérséklet-érzékelőből áll. A szűrőelem felfogja az üzemanyagban lévő részecskéket, amelyek károsíthatják az üzemanyag-befecskendező rendszert. Az üzemanyag-hőmérséklet-érzékelő jelet küld az ECM-nek, amely parancsot ad az üzemanyag melegítésére az üzemanyag-fűtő segítségével. A víz az üzemanyagban érzékelő érzékeli a víz jelenlétét az üzemanyagszűrő házában.
Üzemanyag-ellátó és visszatérő vezetékek
Az üzemanyag az üzemanyagtartályból a nagynyomású üzemanyag-szivattyúba kerül az üzemanyag-ellátó vezetékeken keresztül. A visszatérő üzemanyag-vezetékek visszavezetik az üzemanyagot a visszatérő üzemanyag-elosztó egységből az üzemanyagtartályba.
Üzemanyagcső szerelvények
A tüzelőanyag-elosztócső szerelvény nyomás alatt elosztja az üzemanyagot az üzemanyag-vezetékeken keresztül az üzemanyag-befecskendezőkhöz.
Az üzemanyag-elosztócső szerelvény a következő részekből áll:
- Üzemanyag-elosztó (Common Rail)
- Üzemanyag-elosztócső nyomás (FRP) érzékelő
- Üzemanyag-elosztócső nyomásszabályozó (FRP)
Az üzemanyag-elosztócső nyomásérzékelője továbbítja az üzemanyagnyomás-információkat az ECM-nek. Az ECM ezeket az információkat az üzemanyagnyomás szabályozására használja fel az üzemanyagnyomás-szabályozó nyitásának vagy zárásának parancsával együtt a nagynyomású üzemanyag-szivattyú bemeneténél lévő adagolóegységgel.
Üzemanyag befecskendezők
Az üzemanyag-befecskendező egy elektromágneses eszköz, amelyet az ECM vezérel, és amely sűrített üzemanyagot adagol a motor egyedi hengerébe. Az ECM feszültséggel látja el az alacsony impedanciájú befecskendező mágnesszelepét a normál zárású szelep kinyitásához. Az üzemanyag nyomás alatt az üzemanyag-befecskendező tűjén keresztül szabadul fel, és a visszatérő üzemanyag-vezetékeken keresztül visszakerül az üzemanyagtartályba. A tüzelőanyag-nyomás különbsége a tű felett és alatt a tű kinyílását okozza. Az üzemanyag-befecskendező csúcsából az üzemanyag közvetlenül az égéstérbe kerül a motor kompressziós üteme alatt.
Az izzítógyertya rendszer leírása
A dízelmotorban csak levegőt sűrítenek össze a hengerben. Ezután a levegő összenyomása után az üzemanyag egy részét a hengerbe permetezzük, és a sűrítés során felmelegedés következtében meggyulladás következik be. A motor indításának megkönnyítésére négy izzítógyertyát használnak.
Az izzítógyertyákat az izzítógyertya-vezérlő (GCU) vezérli, és az izzítógyertyáknak legfeljebb 3 másodperc kell ahhoz, hogy elérjék az 1000°C-ot (1832°F). A hőmérsékletet és az energiafogyasztást az ECM és a GCU közösen szabályozza széles tartományban a motor előmelegítési feltételeinek elérése érdekében. Az egyes izzítógyertyák tápellátása külön-külön történik. Ez az eszköz optimális izzítógyertya-fűtési időt biztosít, miközben az előmelegítési idő minimálisra csökkenthető az indítási idő csökkentése és az izzítógyertya élettartamának meghosszabbítása érdekében.
Az izzítógyertya kezdeti aktiválási ideje a rendszer feszültségétől és hőmérsékletétől függően változik. Alacsony hőmérsékleten a bekapcsolási idő megnő.
Izzítógyertyák
Az izzítógyertyák minden hengerben fűtőelemek, amelyek 4,4 volton működnek. Ezeket egy impulzusszélesség-modulált jel aktiválja és vezérli, amikor a gyújtáskulcsot RUN állásba fordítják a motor beindítása előtt. Az indítás után egy ideig továbbra is impulzus üzemmódban működnek, majd kikapcsolnak.
A műszerfalon található izzítógyertya-jelző tájékoztat a motor indítási körülményeiről. A gyújtógyertya jelzőfénye nem világít, ha az izzítógyertyák működnek a motor beindítása után.
Izzítógyertya-vezérlő (GCU)
Az izzítógyertya-vezérlő egy félvezető eszköz, amely vezérli az izzítógyertyákat. A GCU vezérlő a következő áramkörökhöz csatlakozik:
- Gyújtásfeszültség áramkör 1.
- Akkumulátor feszültség áramkör.
- Diagnosztikai áramkör az ECM és az izzítógyertya-vezérlő között.
- Motor földlánc.
- Az izzítógyertya tápáramkörei az izzítógyertya-vezérlő és maguk az izzítógyertyák között helyezkednek el.
A kipufogógáz-visszavezető (EGR) rendszer leírása
A kipufogógáz-visszavezető (EGR) rendszer a magas égési hőmérsékleten képződő kipufogógázok nitrogén-oxidok (NOx) tartalmának csökkentését szolgálja. Ezt úgy érik el, hogy kis mennyiségű kipufogógázt visszavezetnek az égéstérbe. A kipufogógázok elnyelik az égés során keletkező hőenergia egy részét, és így csökkentik az égési hőmérsékletet. Az EGR-rendszer csak bizonyos hőmérsékleti, légnyomási és motorterhelési feltételek mellett működik, hogy megakadályozza a menetteljesítmény romlását és növelje a motor teljesítményét.
Az EGR rendszer a következő részekből áll:
- EGR szelep - Az EGR szelep vákuumhajtással rendelkezik. Az EGR szelep arra szolgál, hogy a kipufogógázokat a kipufogórendszerből a szívócsonkhoz irányítsa, hogy az égési folyamat során visszakeringethesse.
- Vákuumszivattyú - A vákuumot az EGR szelep vákuumműködtetője számára egy vezérműtengely-hajtású mechanikus szivattyú, az úgynevezett vákuumszivattyú hozza létre. A vákuumszivattyú folyamatosan működik, amikor a motor jár.
- EGR szelep vákuum működtető vezérlő mágnesszelep - Az EGR szelep vákuumműködtető vezérlő mágnesszelepe az EGR vákuumvezérlő rendszerben található a vákuumszivattyú és az EGR szelep között. Az ECM impulzusszélesség-modulációs (PWM) jelet ad ki az EGR-szelep vákuumműködtető mágnesszelepének testáramkörén, hogy az EGR-szelepet a kívánt helyzetbe nyissa a vákuumszivattyú mért vákuumellátásával. Az EGR szelep vákuumműködtető vezérlő mágnesszelepe gyújtási feszültséget kap a főrelé 1. gyújtási feszültség áramkörén keresztül. Az EGR szelep vákuumhajtását vezérlő elektromágneses szelep alapesetben zárt típusú.
- EGR fojtószelep működtető vezérlés - A dízelmotorok nem hoznak létre elegendő vákuumot ahhoz, hogy a visszavezetett kipufogógázok maguktól bekerülhessenek az égési folyamatba. Zárt állapotban az EGR fojtószelep megakadályozza a friss levegő bejutását a motorba, ami vákuumot hoz létre a motorban. Amikor az ECM utasítja az EGR szelep nyitását, az EGR fojtószelep lapja zárásra utasítja. Az EGR fojtószelep alaphelyzetben nyitott típusú.
- MAF szenzor - MAF szenzor (tömeges légáramlás) a légbeszívó rendszerben található a légszűrő és az EGR szelep kimeneti nyílása között. Az ECM a légtömegáram-érzékelő (MAF) jelét használja a kipufogógáz szívócsőbe történő tényleges visszakeringetésének kiszámításához. Ha az EGR szelep nyitva van, a MAF értéke csökken.
- EGR hűtő - A motor hűtőfolyadéka átfolyik az EGR-hűtőn, hogy csökkentse a kipufogógázok hőmérsékletét, mielőtt azok belépnének az EGR-szelepbe és a szívócsonkba.
A turbófeltöltő rendszer leírása
A turbófeltöltő növeli a motor teljesítményét azáltal, hogy sűrített levegőt juttat az égésterekbe, így több üzemanyagot éget el optimális üzemanyag-levegő keverékkel. A hagyományos turbófeltöltőben a turbinát a motor kipufogógázai forgatják, amelyek a turbinalapátokhoz ütköznek. Emiatt a turbina tengelyének másik végén lévő kompresszor kereke elfordul, és több levegőt pumpál a szívórendszerbe.
Ennek a járműnek a turbófeltöltőjében a turbinalapátok helyzetét a motorvezérlő modul (ECM) szabályozza, ezáltal szabályozza a turbó töltőnyomását. Így a töltőnyomás a motor fordulatszámától függetlenül állítható. A pengék egy közös gyűrűre vannak felszerelve, amely forgatható a pengék szögének megváltoztatásához. Az ECM a motor terhelésétől függően változtatja a löketet.
A dízel részecskeszűrő (DPF) rendszer leírása
A dízel motor kipufogógáz-utókezelő rendszer áll egy kezdő katalizátor (precat) található a motortérben egy katalizátor alatt található, a test (fő dízel oxidáló katalizátor + bevont dízel részecskeszűrő).
A motorvezérlő és kipufogógáz-kezelő rendszereket úgy tervezték, hogy csökkentsék a kipufogógázokban lévő káros csavargok, például szénhidrogének (HC) és szén-monoxid (CO), valamint a részecskék (korom) tartalmát, hogy megfeleljenek a mai szigorú kipufogógáz-toxicitási szabványoknak.
A dízel részecskeszűrő szilícium-karbidból készül, és nemesfémmel van bevonva. Úgy tervezték, hogy csökkentse a szénhidrogének (HC) és a szén-monoxid (CO) mennyiségét, és megfogja a részecskéket a motor kipufogógázaiban, hogy csökkentse a légkörbe történő koromkibocsátást. A bevonatos dízelszűrő csatornáiban a koromrészecskék összegyűlnek, és rendszeres időközönként elégetik őket (a "regenerációnak" nevezett folyamat során), hogy megakadályozzák a szűrő eltömődését. A szűrőben felgyülemlett túlzott korom a motor teljesítményének csökkenéséhez és a szűrő meghibásodásához vezethet a regeneráció során. A kipufogógázok hőmérsékletének növelése érdekében a regenerálás során több befecskendező szelepen keresztül további üzemanyagot fecskendeznek be a szűrőbe. Ezalatt a DPF hőmérséklete körülbelül 600°C-ra emelkedik, és a felgyülemlett korom oxidálódik vagy leég, és szén-dioxiddá (CO₂) alakul.
A nyomáskülönbség-érzékelőhöz csatlakoztatott nyomáscsövek a bevonatos dízel részecskeszűrőben lévő koromlerakódások szintjének mérésére szolgálnak, és regenerációs folyamat elindításával védik a motort, amikor a koromlerakódások kritikus szintjét elérik.
A kezdő katalizátor a motortérben (precat), valamint a fő dízel katalizátor (DOC) vannak bevonva, nemesfém, illetve csökkentésére szolgálnak, a tartalom, a szénhidrogén (CH), valamint szén-monoxid (CO) a kipufogó gázok. Ezen kívül, a regeneráció során, ezek az alkatrészek hozzájárulnak ahhoz, hogy növekedjen a hőmérséklet a kipufogó gázok által égő további befecskendezett üzemanyag. További üzemanyag befecskendezése a hengerek lehetővé teszi, hogy a regeneráció a motor működési feltételek, valamint a minden értékek a külső hőmérséklet, nyomás. A regenerációs folyamat megy végbe zökkenőmentesen, általában nem veszik észre a sofőr.