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Travail de
Candidature
Fachpraktische Lernsituation der
Gemischbildungsanlage eines Ottomotors
mit dualem Einspritzsystem
Glaesener Tom
2014/2015
Glaesener Tom Travail de Candidature
1
Eigenstä ndigkeitserklä rung
Hiermit bestätige ich, dass ich die vorliegende Arbeit selbständig verfasst und keine anderen
als die angegebenen Hilfsmittel benutzt habe. Die Stellen der Arbeit, die dem Wortlaut oder
dem Sinn nach anderen Werken (dazu zählen auch Internetquellen) entnommen sind, wurden
unter Angabe der Quelle kenntlich gemacht.
Steinsel, den 22 Dezember 2015
Glaesener Tom
Glaesener Tom Travail de Candidature
2
Glaesener Tom
Candidat-professeur
Spécialité : mécanique d’autos (grade E2) au Lycée Technique du Centre.
Fachpraktische Lernsituation der
Gemischbildungsanlage eines Ottomotors mit
dualem Einspritzsystem (MED - Motronic)
Affecté en septembre 2014 au Lycée Technique du Centre.
Glaesener Tom Travail de Candidature
3
Zusammenfassung
In dieser Projektarbeit wird die Technik der Benzin-Direkteinspritzung grundsätzlich erklärt
und am Lehrgerät praktisch umgesetzt. Der 2,0l TSI Motor der hier im Fahrzeug arbeitet, ist
eine der neuesten Entwicklungsstufe der MED-Motronic auf dem Fahrzeugmarkt. Die
Komplexität dieser Anlage, wird durch das Auflisten der Sensoren und Aktoren sichtbar.
Speziell an dieser MED-Motronic ist das duale Einspritzverfahren.
Die MED-Motronic ist die Zukunft bei den Ottomotoren und bei Hybridmotoren. In der
Technikerausbildung steht die Benzin-Direkteinspritzung auf dem Lehrplan und dieses
Lehrgerät eignet sich hervorragend für die praktische Ausbildung im Werkstattunterricht.
Anhand des aufbereiteten Unfallmotors, lassen sich die Sensoren und Aktoren gut erkennen,
die für das Verständnis der MED-Motronic wichtig sind.
Mit Hilfe der Prüfbox können Messungen an den einzelnen Sensoren und Aktoren
vorgenommen werden. Dieses Hilfsmittel ermöglicht es, die Bauteile und Steckverbindungen
beim Messen nicht zu beschädigen. Als zukünftige Techniker, sehen die Schüler wie im
Bereich der Mess- und Diagnosetechnik gearbeitet wird und selbst den Umgang damit lernen.
Anhand der aufgenommenen Signalbilder der einzelnen Bauteile, lassen sich die
verschiedenen Signalformen erkennen und erklären. Die Schüler beschäftigen sich mit dem
Systemtester, der für die Mess- und Diagnosetechnik wichtig ist. Ein geübter Umgang mit
dem Systemtester ist wichtig für eine korrekte Fehlerdiagnose.
Die Aufgabenstellungen an die Schüler steigern sich kontinuierlich mit dem
Schwierigkeitsgrad. Anfangs handeln die Schüler streng nach den Vorlagen, die die
Unfallverhütung und Sicherheitshinweise betreffen. Anschließend können die Schüler in
Partnerarbeit die Bauteile der MED-Motronic erlernen und sich gemeinsam in Gruppen der
Fehlersuche widmen. Die anfängliche Undurchsichtigkeit dieser Anlage verringert sich,
indem die Schüler sich mehr und mehr damit beschäftigen.
Glaesener Tom Travail de Candidature
4
Danksagung
Meinen Dank für die Unterstützung während dieser Arbeit gilt:
Herrn Marco Moes meinem „Patron du Travail de Candidature“ der mir erst
ermöglicht hat dieses Fahrzeug zu bekommen und mir für jede Hilfestellung zur Seite
stand.
An die Schulleitung des Lycée Technique du Centre, die es ermöglicht hat dieses
Projekt zu finanzieren.
An Herrn Patrick Koster von der „Autosdiffusion M.Losch s.e.c.s“ der den Austausch
Motor besorgt hat und über ihn die Ersatzteile sowie die Prüfbox bestellt wurden.
An Herrn Guy Henckes „maître d’enseignemt technique“ im Lycée Technique du
Centre, der mit seinen Schülern die Karosserie- und Lackierarbeiten am Fahrzeug
vorgenommen hat.
Glaesener Tom Travail de Candidature
5
Inhaltsverzeichnis 1 Der Weg zur direkten Benzineinspritzung .................................................................... 8
Warum erst jetzt .......................................................................................................... 8 1.1
Aktuelle Entwicklung der Benzin-Direkteinspritzung ................................................ 9 1.2
1.2.1 Erklärungen der Abkürzungen ............................................................................. 9
Benzin-Direkteinspritzung ........................................................................................ 10 1.3
Vor- und Nachteile der Benzin-Direkteinspritzung .................................................. 11 1.4
Betriebsarten bei Ottomotoren mit Benzin-Direkteinspritzung ................................ 12 1.5
1.5.1 Homogene Gemischbildung............................................................................... 12
1.5.2 Schichtladung ..................................................................................................... 12
1.5.3 Magermixkonzept .............................................................................................. 14
Brennverfahren bei Motoren mit Benzin-Direkteinspritzung ................................... 15 1.6
1.6.1 Wandgeführtes Brennverfahren ......................................................................... 16
Bosch MED-Motronic ............................................................................................... 17 1.7
1.7.1 Steuerungsaufgaben der MED-Motronic ........................................................... 17
2 Konstruktion und Funktion des VW 2,0l TSI-Motor ................................................. 19
Die technischen Merkmale im Überblick.................................................................. 19 2.1
Motormechanik ......................................................................................................... 21 2.2
Das Kraftstoffsystem im Überblick........................................................................... 23 2.3
Die Gemischbildung .................................................................................................. 25 2.4
Die Betriebsarten ....................................................................................................... 27 2.5
3 Das Lehrgerät ................................................................................................................. 29
4 Motormanagement ......................................................................................................... 33
5 Sensoren in der Diagnose .............................................................................................. 36
Saugrohrgeber GX9................................................................................................... 38 5.1
5.1.1 Saugrohrdruckgeber G71 ................................................................................... 38
Ansauglufttemperaturgeber G42 ............................................................................... 40 5.2
Drosselklappensteuereinheit GX3 ............................................................................. 42 5.3
5.3.1 Winkelgeber 1 G187 & 2 G188 für Drosselklappenantrieb bei elektrischer
Gasbetätigung .................................................................................................................. 42
Potenziometer für Saugrohrklappe G336 .................................................................. 46 5.4
Gaspedalmodul GX2 ................................................................................................. 48 5.5
5.5.1 Gaspedalstellungsgeber 1 G79 & 2 G185 .......................................................... 48
Glaesener Tom Travail de Candidature
6
Kraftstoffdruckgeber für Niederdruck G410............................................................. 52 5.6
Kraftstoffdruckgeber für Hochdruck G247 ............................................................... 54 5.7
Motordrehzahlgeber G28 .......................................................................................... 56 5.8
Hallgeber 3 G300 & Hallgeber G40 ......................................................................... 58 5.9
Klopfsensor 1 G61 ................................................................................................. 61 5.10
Kühlmitteltemperaturgeber G62 ............................................................................ 63 5.11
Kühlmitteltemperaturgeber am Kühlerausgang G83 ............................................. 65 5.12
Ölstands- und Öltemperaturgeber G266 ................................................................ 67 5.13
Öldruckschalter für reduzierten Öldruck F378 ...................................................... 69 5.14
Öldruckschalter F22 .............................................................................................. 71 5.15
Öldruckschalter Stufe 3 F447 ................................................................................ 73 5.16
Ladedruckgeber G31 ............................................................................................. 75 5.17
Positionsgeber für Ladedrucksteller G581 ............................................................ 77 5.18
Lambdasonde 1 vor Katalysator GX10 ................................................................. 79 5.19
Lambdasonde 1 nach Katalysator GX7 ................................................................. 82 5.20
6 Das Motorsteuergerät J623 ........................................................................................... 85
7 Aktoren in der Diagnose ................................................................................................ 89
Drosselklappenantrieb für elektrische Gasbetätigung G186 ..................................... 89 7.1
Ventil für Saugrohrklappe N316 ............................................................................... 92 7.2
Kraftstofffördereinheit GX1 ...................................................................................... 94 7.3
Einspritzventile 2 N532 – 535 ................................................................................... 97 7.4
Regelventil für Kraftstoffdruck N276 ..................................................................... 101 7.5
Einspritzventile N30-33 .......................................................................................... 103 7.6
Magntventil 1 für Aktivkohlebehälter N80 ............................................................. 107 7.7
Zündspule 1-4 .......................................................................................................... 110 7.8
Ventile für Nockenwellenverstellung N205 / N318 ................................................ 114 7.9
Auslassnockensteller A/B .................................................................................... 117 7.10
Ventil für Öldruckregelung N428 ........................................................................ 121 7.11
Steuerventil für Kolbendüsen N522 .................................................................... 123 7.12
Stellelement für Motortemperaturregelung N493 ............................................... 126 7.13
Heizungsunterstützungspumpe V488 .................................................................. 130 7.14
Absperrventil für Kühlmittel N82 ....................................................................... 132 7.15
Ladedrucksteller V465 ........................................................................................ 134 7.16
Glaesener Tom Travail de Candidature
7
Umluftventil für Turbolader N249 ...................................................................... 136 7.17
Heizung für Lambdasonden Z19 und Z29 ........................................................... 138 7.18
8 Die Fahrzeug-Eigendiagnose....................................................................................... 140
Mega Macs 66 von Hella Gutmann......................................................................... 142 8.1
9 Aufgabenstellungen...................................................................................................... 145
Sicherheitshinweise und Unfallverhütung .............................................................. 145 9.1
Bauteile der MED Motronic .................................................................................... 147 9.2
Betriebsarten des dualen Einspritzsystems ............................................................. 148 9.3
Parameter Kraftstoffdruck ....................................................................................... 149 9.4
Stromlaufplan lesen ................................................................................................. 152 9.5
Messtechnik ............................................................................................................. 153 9.6
Fehlersuche.............................................................................................................. 158 9.7
10 Aufgabenstellungen (Musterlösung) .......................................................................... 162
Sicherheitshinweise und Unfallverhütung ........................................................... 162 10.1
Bauteile der MED Motronic ................................................................................ 164 10.2
Betriebsarten des dualen Einspritzsystems .......................................................... 165 10.3
Parameter Kraftstoffdruck ................................................................................... 166 10.4
Stromlaufplan lesen ............................................................................................. 169 10.5
Messtechnik ......................................................................................................... 170 10.6
Fehlersuche .......................................................................................................... 175 10.7
11 Stromlaufpläne ............................................................................................................. 179
12 Selbststudienprogramm 522 ....................................................................................... 180
13 Literaturverzeichnis .................................................................................................... 181
Glaesener Tom Travail de Candidature
8
1 Der Weg zur direkten Benzineinspritzung
Mit den bedeutenden Innovationen zur Benzineinspritzung in den letzten Jahren ist das
Sparpotenzial der herkömmlichen Technik weitgehend ausgeschöpft. Um die weiteren
ehrgeizigen Ziele erfüllen zu können, ist ein Weg einzuschlagen, der bei Dieselmotoren
bereits erfolgreich vollzogen ist. Den Dieselmotoren hat die Hochdruck-Direkteinspritzung zu
einem neuen Image verholfen.
Dieses Wissen benutzt man auch bei der Hochdruck-Direkteinspritzung für Ottomotoren.
Nicht, dass die Benzin-Direkteinspritzung eine grundsätzliche Neuerfindung sei, sondern
schon in den 60 Jahren lieferte Bosch weltweit und erstmalig diese Technik für Flugmotoren.
Selbst der legendäre Flügeltürer-Mercedes (300SL / Jahr 1954) besatz bereits diese Technik.
Das alleinige Ziel, war damals jedoch die Motorleistung zu steigern. Kraftstoffverbrauch oder
Abgasemissionen hingegen spielten zu dieser Zeit noch eine untergeordnete Rolle. Erst in der
heutigen Zeit wurden die technologischen Voraussetzungen getroffen, um bei sehr günstigen
Abgaswerten die Kraftstoffverbrauchsvorteile der Benzin-Direkteinspritzung zu nutzen.
(ALP, 2004)
Warum erst jetzt 1.1
Eines der Hauptprobleme bei der Benzin-Direkteinspritzung ist die Abgasnachbehandlung.
Im Schichtladungs- und im Homogen-Magermixbetrieb können die bei der Verbrennung
entstehenden Stickoxide durch einen herkömmlichen Drei-Wege-Katalysator nicht
ausreichend in Stickstoff umgewandelt werden. Erst durch die Entwicklung eines wirksamen
NOx-Speicherkatalysators wird auch die Abgasnorm EURO4 erfüllt. Ein weiterer Grund ist
die Schwefelproblematik im Kraftstoff. Je mehr Schwefel im Kraftstoff enthalten ist, umso
öfter muss der Speicherkatalysator regeneriert werden.
Glaesener Tom Travail de Candidature
9
Aktuelle Entwicklung der Benzin-Direkteinspritzung1 1.2
1995 Wiedereinführung der Benzin-Direkteinspritzung im Mitsubishi GDI
2000 FSI Motor im VW Lupo
2002 JTS Motor im Alfa JTS / HPI Peugeot – Citroen
2003 CGI Motor im Mercedes Benz
2004 TFSI Motor im Audi A3
2006 TSI Motor im VW Polo, Golf
2008 3.0l TSI V6 mit Kompressor Aufladung Motor im VW Passat
2009 Start der Modellreihe bei Mercedes Benz BlueEfficiency E200 – E500
2010 3.0l TSI V6 mit Hybrid Antrieb Motor im VW Touareg
2014 1.4l TFSI Motor im Audi A3 e-tron
1.2.1 Erklärungen der Abkürzungen
GDI Gasoline Direct Injection
FSI Fuel Stratified Injection
TSI Turbocharged Stratified Injection oder
Twincharged Stratified Injection (kombiniert Kompressor mit
Abgasturbolader)
TFSI Turbocharged Fuel Stratified Injection
JTS Jet Thrust Stoichiometric
HPI High-Pressure Direct-Injection Petrol Engine
CGI Statified Charged Gasoline Injection
e tron Produktname vom Automobilhersteller Audi, der für Elekro- und
Hybridantrieb steht
1 https://de.wikipedia.org/wiki/Direkteinspritzung#Direkteinspritzung_bei_Ottomotoren
Glaesener Tom Travail de Candidature
10
Benzin-Direkteinspritzung 1.3
Bei den herkömmlichen Ottomotoren wurde bis heute die Laststeuerung durch eine
Drosselklappe (Quantitätsreglung) beibehalten. Daraus ergeben sich, besonders in dem
unteren bis mittleren Teillast, aufgrund der Drosselverluste auch entsprechende
Wirkungsgradverlust mit höherem Kraftstoffverbrauch. Um in diesem Bereich (Fahrbereich)
den Kraftstoffverbrauch zu senken, muss der Ottomotor durch Direkteinspritzung, ähnlich
wie der Dieselmotor, drosselfrei betrieben werden. Dabei wird die Last nicht- wie beim
herkömmlichen Ottomotor über die Menge der angesaugten Gemischmasse geregelt, sondern
mit geöffneter Drosselklappe nur durch die Menge der eingespritzten Kraftstoffmasse
(Qualitätsreglung). Die führt besonders im Teillastbereich und im leerlaufnahen Bereich zu
einem Betrieb mit hohem Luftüberschuss (bis Lambda = 3). Aus diesem Grund muss eine
Schichtung von brennfähigem Gemisch in der Zündkerzennähe und entsprechend magerem
Gemisch in Zylindernähe erfolgen.
Das Hochdruck-Einspritzsystem für Ottomotoren basiert auf dem Rail, einem
Kraftstoffverteiler, den eine Hochdruckpumpe auf einen geregelten Druck bis zu 200 bar
auflädt. Der Kraftstoff kann deshalb zu jedem Zeitpunkt über elektromagnetische
Einspritzventile direkt in den Brennraum eingespritzt werden. Während konventionelle
Ottomotoren auf ein Kraftstoff-Luft-Verhältnis von 14,7:1, entsprechend dem Wert Lambda
= 1, angewiesen sind, können nach dem Schichtladekonzept arbeitende direkteinspritzende
Motoren im Teillastbereich durch gezielte Ladungsschichtung mit hohem Luftüberschuss
betrieben werden. Dabei erzielt man einen niedrigeren Kraftstoffverbrauch.
Mit einer späten Kraftstoffeinspritzung kurz vor dem Zündzeitpunkt direkt in den Brennraum
wird der Idealzustand einer Aufteilung des Brennraums in zwei Zonen angestrebt: eine
brennfähige Kraftstoff-Luft-Gemischwolke an der Zündkerze, eingelagert in einer thermisch
isolierenden Schicht aus Luft und Rest Gas. Das steigert den thermodynamischen
Wirkungsgrad, weil Wärmeverluste an den Brennraumwänden vermieden werden. (ALP,
2004)
Glaesener Tom Travail de Candidature
11
Vor- und Nachteile der Benzin-Direkteinspritzung 1.4
Der Einsatz der heutigen Benzin-Direkteinspritzung hat gegenüber der Saugrohreinspritzung
gewisse Vor- und Nachteile, die nachfolgend angeführt werden:
Vorteile:
höherer Wirkungsgrad aufgrund einer größeren Innenkühlung und eines höheren
Verdichtungsverhältnisses, ohne dass Klopfgefahr besteht,
geringerer Kraftstoffverbrauch durch den Magerbetrieb in dem Teillastbereich,
geringerer Drosselung des Luftstromes im Ansaugsystem,
geringere benötigte Anreicherungsmenge von Kraftstoff beim Beschleunigen und
beim Kaltstart,
freie Wahl des Einspritzzeitpunktes der zur Bemessung der günstigen
Abgastemperatur für die Katalysatorsysteme wichtig ist,
und eine Mehrfacheinspritzung die genutzt werden kann, um bei schwefelhaltigem
Kraftstoff die Abgastemperatur kurzfristig > 650°C zu bringen und damit die
Regenerierungsphase des NOx Speicherkatalysators einzuleiten.
Nachteile:
höhere Stickoxidemissionen vor dem Katalysator aufgrund einer langsameren
Verbrennung im Magerbetrieb mit höherer Verbrennungshöchsttemperatur. Zur
Einhaltung der EURO-IV Norm können diese Emissionen nur mit einer aufwendigen
Abgasnachbehandlung mit Dreiwege-Katalysator, großer Abgasrückführung und mit
einem zusätzlichen Speicherkatalysator für Stickoxide erreicht werden.
Glaesener Tom Travail de Candidature
12
Betriebsarten bei Ottomotoren mit Benzin-Direkteinspritzung 1.5
Bei den zurzeit auf dem Markt befindlichen Motoren mit Benzin-Direkteinspritzung
unterscheidet man zwischen der homogenen Gemischbildung, der Schichtladung und dem
Magermixkonzept.
1.5.1 Homogene Gemischbildung
Die Ottomotoren mit Benzin-Direkteinspritzung und nur homogener Gemischbildung werden,
wie die herkömmlichen Ottomotoren mit Saugrohreinspritzung, im Leerlauf und in der
gesamten Teillast und bei Volllast mit einem stöchiometrischen Kraftstoff-Luft-Verhältnis
1:14,7 (Lambda = 1) betrieben. Diese Direkteinspritzmotoren mit homogener
Gemischbildung verbrennen extrem schadstoffarm, erreichen aber nur die Abgasgrenzwerte
nach EURO III.
1.5.2 Schichtladung
Die Schichtladung wird gewählt, um den Kraftstoffverbrauch und somit den
Kohlendioxidausstoß im Teillastbereich bis zur mittleren Drehzahl, in dem am häufigsten
gefahrenen Bereich, zu verringern. Dazu muss aber der Motor in der Teillast in einem extrem
mageren Bereich Lambda > 2 betrieben werden. Um die Zündfähigkeit des Gemisches zu
gewährleisten, müssen Ansaugkanäle Kolbenbodenformen, Einspritz- und Zündsystem
entsprechend gestaltet bzw. abgestimmt sein. Alle diese Maßnahmen führen zu einer
gezielten Steuerung und Verwirbelung der in die Zylinder strömenden Ansaugluft. Mit einem
entsprechend abgestimmten Einspritzzeitpunkt, z.B. am Ende des Verdichtungstaktes, wird
im Zündkerzenbereich ein fetteres und in Zylinderwandnähe ein entsprechend mageres
Gemisch (Schichtladung) erreicht. Mit dieser Kraftstoffschichtung wird die Zündfähigkeit des
Gemisches im extremen Magerbereich gewährleistet. Ab dem mittleren Teillastbereich mit
Übergang in die Volllast, wenn eine höhere Leistung verlang wird, erfolgt bei homogener
Gemischbildung, der Übergang von einem leicht mageren zu dem stöchiometrischen oder
manchmal fetterem Gemischverhältnis (Deußen, 2007).
Glaesener Tom Travail de Candidature
13
Gesteuert von ihren Messwerten regelt das elektronische Motorsteuergerät die beiden
hauptsächlichen Betriebsarten des Ottomotors mit Direkteinspritzung:
"Schichtladebetrieb" mit Lambda-Werten > 1 (Bild 1)
"Homogenbetrieb" bei Lambda = 1 (Bild 2)
Schichtungs – und Homogenbetrieb (Bild 3)
Bild 1 Bild 2
Bild 3 Schichtungs- und Homogen- Betrieb
Glaesener Tom Travail de Candidature
14
1.5.3 Magermixkonzept
Bei den Benzin-Direkteinspritzmotoren, die nach dem Magermixkonzept (Bild 4) arbeiten,
können vier verschiedene Betriebsarten mit unterschiedlichen Gemischverhältnissen
eingestellt sein. Die verschiedenen Bereiche mit den Betriebsarten sind: untere Teillast,
mittlere Teillast, obere Teillast mit Übergang in die Volllast.
Bild 4 Gemischverhältnisse nach dem Magermixkonzept
Unterer Teillastbereich: Da im Straßenverkehr dieser Bereich am häufigsten genutzt
wird, muss hier, um Kraftstoff zu sparen, der Magerbetrieb mit einem Kraftstoff-Luft-
Verhältnis von 1:30 bis 40 (Lambda = 2 bis 2,7) gewählt werden. Die Gemischbildung
erfolgt durch die so genannte Schichtladung, mit der sich der Kraftstoffverbrauch um
15 bis 20% senken lässt. Die Kraftstoffeinspritzung erfolgt gegen Ende des
Verdichtungstaktes. Dabei wird die Schichtladung durch eine spezielle
Kolbenbodenform (z.b. Mulde) unterstützt. Nachteilig in diesem Teillastbereich ist
der hohe Stickoxidgehalt im Abgas, der sich trotz hoher Abgasrückführrate (bis 35%
der Zylinderfüllung) einstellt und nur mit einem NOx-Speicherkatalysator verringert
werden kann.
Glaesener Tom Travail de Candidature
15
Mittlerer Teillastbereich: Im mittleren Teillastbereich mit geforderter höherer
Leistung wird bei homogener Gemischbildung das Gemischverhältnis in Richtung
Lambda > 1 bzw. Lambda = 1 verschoben. Das bedeutet, es kann sowohl ein leicht
mager oder ein stöchiometrischer Betrieb bestehen. Die Einspritzung erfolgt dabei in
den Ansaugtakt.
Oberer Teillastbereich mit Übergang in die Volllast: Wird eine hohe Leistung
verlangt, so erfolgt bei homogener Gemischbildung, dem Last-Drehzahl-Verhältnis
entsprechend, die Bemessung eines stöchiometrischen Gemischverhältnisses mit
Lambda = 1 und anschließend ein nahtloser Übergang zu dem fetteren
Gemischverhältnis 1:13 (Lambda = 0,9).
Brennverfahren bei Motoren mit Benzin-Direkteinspritzung 1.6
Als Brennverfahren wird die Art und Weise bezeichnet, wie der Kraftstoff in der Ansaugluft
verteilt wird, d.h. wie es zur Gemischbildung kommt und wie anschließend die
Energieumsetzung im Brennraum abläuft. Es sind grundsätzlich zwei verschiedene
Brennverfahren möglich, das «strahlgeführte Brennverfahren» und das «wandgeführte
Brennverfahren».
Strahlgeführtes Brennverfahren
Beim strahlgeführten Brennverfahren sitzt das
Hochdruck-Einspritzventil oben im Zylinderkopf und
spritzt senkrecht in den Brennraum. Es wird als
strahlgeführtes Brennverfahren bezeichnet, weil der
Kraftstoff in unmittelbarer Umgebung der Zündkerze
eingespritzt wird und dort verdampft. Da es eine exakte
Lage von Zündkerzen und Einspritzventil und eine
genaue Strahlausrichtung verlangt, um das Gemisch
zum richtigen Zeitpunkt entzünden zu können.
Glaesener Tom Travail de Candidature
16
1.6.1 Wandgeführtes Brennverfahren
Beim wandgeführten Brennverfahren unterscheidet man zwischen zwei unterschiedlichen
Luftströmungen, der Drall-Strömung und der Tumble-Strömung (walzenförmige Strömung).
Diese entstehen durch eine entsprechende Gestaltung der Einlasskanäle und des
Kolbenbodens. In beiden Fällen sitzt das Hochdruck-Einspritzventil seitlich im Zylinderkopf.
Es spritzt den Kraftstoff in die Luftströmung. Der dabei verdampfende Kraftstoff vermischt
sich mit der Ansaugluft und gelangt mit dieser Strömung als geschlossene Gemischwolke in
den Bereich der Zündkerze (Deußen, 2007).
Drall-Strömung:
Mit einem Spiral-oder Tangentialkanal wird während
des Ansaugens die über das geöffnete Einlassventil
einströmende Ansaugluft in eine Drallbewegung
(Rotationsbewegung) entlang der Zylinderwand
versetzt. Dieses Verfahren wird auch als Swirl-
Verfahren bezeichnet (engl: swirl = Drall).
Tumble-Strömung:
Bei diesem Verfahren entsteht im Saughub eine
walzenförmige Luftströmung (engl: tumble = Walze),
die von der Seite kommend durch eine entsprechende
geformte Mulde im Kolbenboden umgelenkt wird und
sich mit dem eingespritztem dampfförmige Kraftstoff
wieder nach oben in Richtung Zündkerze bewegt.
Glaesener Tom Travail de Candidature
17
Bosch MED-Motronic 1.7
Das Einspritzsystem der MED-Motronic (Bild 5 Seite 18) ist eine Weiterentwicklung der
ME-Motronic. Sie enthält als zusätzliche Funktion einmal die elektrische Steuerung der
Benzin-Direkteinspritzung und ein geändertes Kraftstoff-, Ansaug-, und Abgassystem. Der
Kraftstoff wird nicht mehr in das Saugrohr, sondern mit Hochdruck bis zu 200 bar direkt in
den Motorzylinder gespritzt. Das Ansaugsystem enthält oftmals eine steuerbare
Saugrohrklappe und Nockenwellenverstellung und das Abgassystem zusätzlich zu dem
Dreiwege-Katalysator einen NOx-Speicherkatalysator.
Die Bezeichnungen der «MED»:
«M» steht für klassische Aufgaben der Motronic
«E» elektronisches Gaspedal «EGAS»
«D» Benzin-Direkteinspritzung
1.7.1 Steuerungsaufgaben der MED-Motronic
Die bisher erreichten Fortschritte mit der Benzin-Direkteinspritzung, setzen eine deutliche
Systemkomplexität voraus. Allein die optimale Abstimmung von Motor, Einspritztechnik und
Motormanagement aufeinander ist Garant für direkteinspritzende Ottomotoren mit guter
Leistung, reduziertem Verbrauch und günstigen Abgaswerten. Letzteres ist eine wesentliche
Aufgabenstellung die sich daraus ergibt, dass im Schichtladebetrieb die Stickoxidanteile in
dem sehr mageren Abgas nicht durch einen herkömmlichen Dreiwegekatalysator abgebaut
werden können. Zwar lassen sich die Stickoxide durch Abgasrückführung vor dem
Katalysator um bis zu 70% vermindern, dies reicht aber nicht aus, um die künftigen
Abgasgrenzwerte einzuhalten.
Glaesener Tom Travail de Candidature
18
Bild 5 (Fachkunde Kraftfahrzeugtechnik Europa Lehrmittel)
Glaesener Tom Travail de Candidature
19
2 Konstruktion und Funktion des VW 2,0l TSI-Motor2
Bei der Weiterentwicklung der Motorenbaureihe standen als wichtigste Entwicklungsziele die
Erfüllung der Abgasnorm EURO 6 und die Verwendbarkeit der Motoren in dem Modularen
Querbaukasten (MQB) im Vordergrund.
Weitere Entwicklungsziele waren:
Senkung des CO2-Ausstoßes,
Verringerung des Motorgewichtes,
Verringerung der Reibung innerhalb des Motors,
Optimierung von Leistung,
Steigerung des Drehmomentverlauf im Verhältnis zum Kraftstoffverbrauch,
Verbesserung der Laufruhe.
Die technischen Merkmale im Überblick 2.1
Motormechanik
Die folgenden Merkmale in der Motormechanik zeichnen die Weiterentwicklung der 2,0 l-
TSI-Motorenbaureihe aus:
Gewichtseinsparung von in Summe 7,8 kg,
Zylinderkopf mit integriertem Abgaskrümmer,
wälzgelagerte Ausgleichswellen,
kleinere Hauptwellenlager der Kurbelwelle mit nur noch vier Gegengewichten,
Abgasturbolader mit elektrischer Waste-Gate-Klappen-Betätigung,
verringertes Öldruckniveau,
getrenntes Ölwannenoberteil aus Aluminium und Ölwannenunterteil aus Kunststoff,
Ölfilter und Ölkühler im Nebenaggregateträger integriert.
2 VW Service Training Selbststudienprogramm 522
Glaesener Tom Travail de Candidature
20
Motormanagement
Das Motormanagement der 2,0 l-TSI-Motorenbaureihe besitzt folgende Merkmale:
Ein- und Auslassnockenwellenverstellung,
elektronische Ventilhub-Umschaltung,
duales Einspritzsystem mit TSI- bzw. SRE-Einspritzventilen (kombinierte Direkt- und
Saugrohreinspritzung),
innovatives Thermomanagement mit Drehschieberregelung,
schaltbare Kolbenkühldüsen,
adaptive Lambdaregelung,
kennfeldgesteuerte Zündung mit Hochspannungsverteilung,
Saugrohrklappen,
zweistufige Öldruckregelung mit Außenzahnradölpumpe,
vollelektronisches Motormanagement SIMOS 18.1 mit E-Gas,
Leistungsvarianten von 162 und 169 kW werden über das Motormanagement geregelt.
Technische Daten
Motorkennbuchstabe CHHB CHHA
Bauart 4-Zylinder-Reihenmotor
Hubraum 1984 cm3
Bohrung 82,5 mm
Hub 92,8 mm
Ventile pro Zylinder 4
Verdichtungsverhältnis 9,6:1
max. Leistung 162 kW bei 4500-
6200 1/min
169 kW bei 4700-
6200 1/min
max. Drehmoment 350 Nm bei 1500-
4400 1/min
350 Nm bei 1500-
4600 1/min
Kraftstoff Super Bleifrei mit ROZ 98
Abgasnachbehandlung Drei-Wege-Katalysator, eine Breitband-
Lambdasonde vor Turbolader und eine
Sprung-Lambdasonde nach Katalysator.
Abgasnorm EURO 6
Glaesener Tom Travail de Candidature
21
Motormechanik 2.2
Der Zylinderblock
Der Zylinderblock ist eine Überarbeitung des Vorgängermodells und es ist gelungen 2,4 kg
Gewicht einzusparen. Die Zylinderwandstärke wurde von ca. 3,5 mm auf ca. 3 mm reduziert.
Die Ausgleichswellen
Die Lagerung der Ausgleichswellen erfolgt zum Teil über Wälzlager. Durch diese Maßnahme
vermindert sich die Reibleistung der Ausgleichswellen besonders im Bereich niedriger
Betriebs- und damit Öltemperaturen.
Der Zylinderkopf mit Ventilhub-Umschaltung
Der Zylinderkopf der 2,0l-TSI-Motoren ist eine Neuentwicklung von VW. Der
Abgaskrümmer ist im Zylinderkopf integriert, so dass auch die Abgaskühlung und die
Abgasführung innerhalb des Zylinderkopfes erfolgt. Ein- und Auslassnockenwellen verfügen
über eine Nockenwellenverstellung. Die Auslassnockenwelle hat außerdem eine Ventilhub-
Umschaltung, die es ermöglicht die Ventile auf zwei unterschiedlichen Nockenkonturen zu
öffnen, bzw. zu schließen.
Die elektrische Ventilhub-Umschaltung
Durch die elektrische Ventilhub-Umschaltung (Bild 6 Seite 22) an der Auslassnockenwelle
wird im Zusammenspiel mit der Nockenwellenverstellung an Ein- und Auslassnockenwelle
eine optimale Steuerung des Ladungswechsels für jeden Zylinder ermöglicht. Die kleine
Nockenkontur wird nur bei niedrigen Drehzahlen verwendet. Wann welche Nockenkontur
benutzt wird, ist in einem Kennfeld abgelegt.
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22
Durch diese Maßnahme werden:
der Ladungswechsel optimiert,
ein Rückströmen der Abgase auf den um 180° zuvor ausstoßenden Zylinder
verhindert,
mit früherer Einlassöffnungszeit ein höherer Füllungsgrad ermöglicht,
die Restgase durch ein positives Druckgefälle im Verbrennungsraum reduziert,
das Ansprechverhalten verbessert und
ein höheres Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen und höherer Ladedruck erreicht.
Bild 6
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23
Das Kraftstoffsystem im Überblick 2.3
Bild 7
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24
Legende
G6: Kraftstoffpumpe für Vorförderung
G247: Kraftstoffdruckgeber für Hochdruck
G410: Kraftstoffdruckgeber für Niederdruck
J538: Steuergerät für Kraftstoffpumpe
N276: Regelventil für Kraftstoffdruck
N30– N33: Einspritzventile für Zylinder 1–4 (Direkteinspritzung)
N532– N535: Einspritzventile 2 für Zylinder 1–4 (Saugrohreinspritzung)
A: Kraftstofffilter
B: Kraftstofftank
C: Kraftstoffhochdruckpumpe
D: Kraftstoff-Niederdruckrail
E: Kraftstoff-Hochdruckrail
Kraftstoff-Hochdrucksystem
Kraftstoff-Niederdrucksystem
Aktor/Ausgangssignal
Sensor/Eingangssignal
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25
Die Gemischbildung 2.4
Die neuen 2,0 l-TSI-Motoren besitzen ein duales Einspritzsystem (Bild 8). Das bedeutet, die
Gemischbildung kann über zwei verschiedene Arten erfolgen. Bei der einen Art wird mittels
TSI-Hochdruckeinspritzsystem direkt in den Zylinder eingespritzt (Motordrehzahl ≥
3000min-1
) und bei der anderen Art kommt als Einspritzsystem die Saugrohreinspritzung SRE
zum Einsatz (SRE = Saugrohreinspritzung bei Motordrehzahl ≤ 3000min-1
). Durch den
Einsatz der Saugrohreinspritzung konnte der Ausstoß an feinen Rußpartikeln stark vermindert
werden.
Weitere Entwicklungsziele des dualen Einspritzsystems sind:
Anhebung des Druckes im Hochdruckkraftsystems auf 150 bis 200 bar,
Erreichen der Partikelgrenzwerte der neuen Abgasnorm EURO6,
Reduzierung der CO2-Abgasemissionen,
Verbrauchsreduzierung im Teillastbereich,
Einbeziehung eines Saugrohreinspritzsystems,
Verbesserung der Motorakustik.
Bild 8
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26
Das Saugrohr
Die Saugrohrklappen sind wannenförmig ausgeführt. Diese Form vermindert eine
Schwingungsanregung der Klappen durch den Luftstrom. Die Klappenposition wird über das
Potenziometer für Saugrohrklappe erkannt. Die Betätigung der Schaltwelle erfolgt über das
Ventil für Saugrohrklappe. Die Schaltzeitpunkte sind drehmoment- und drehzahlabhängig in
einem Kennfeld abgelegt.
Das SRE-Einspritzsystem
Die Versorgung des SRE-Einspritzsystems (Bild 9) erfolgt über einen Spülanschluss an der
Kraftstoffhochdruckpumpe. Der Spülanschluss ist Teil des Kraftstoff-Niederdrucksystems.
Von dem Spülanschluss gelangt der Kraftstoff in das Kraftstoff-Niederdruckrail und von dort
in die SRE-Einspritzventile, die den Kraftstoff in das Saugrohr einspritzen. Mit dem
Kraftstoffdruckgeber für Niederdruck verfügt das SRE-Einspritzsystem über einen eigenen
Drucksensor zur Überwachung der Kraftstoffversorgung.
Die Förderung des Kraftstoffes erfolgt nur über die Kraftstoffpumpe für Vorförderung im
Kraftstofftank, nicht durch die Kraftstoffhochdruckpumpe. Die Nutzung des Spülanschlusses
der Kraftstoffhochdruckpumpe für die Zuleitung des Kraftstoffes erlaubt es, dass die
Kraftstoffhochdruckpumpe auch im SRE-Betrieb durchspült und damit gekühlt wird. Die
Saugrohreinspritzung wird hauptsächlich im Teillastbereich angewendet. Dort haben die
Kraftstofftröpfchen ausreichend Zeit zu vergasen und sich mit der Luft zu vermengen.
Bild 9
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27
Das Hochdruck-Einspritzsystem
Der erhöhte Kraftstoffdruck bis zu 200 bar machte es notwendig, das Kraftstoff-
Hochdrucksystem konstruktiv anzupassen. Die Hochdruckeinspritzventile (Bild 10) wurden
durch den Einsatz von Dichtungsscheiben akustisch vom Zylinderkopf entkoppelt. Die
Position der Ventile wurde leicht zurückgezogen. Damit verbessert sich die Gemischbildung
und die Temperaturbelastung der Ventile konnte vermindert werden. Das Kraftstoff-
Hochdruckrail wurde vom Saugrohr akustisch entkoppelt.
Bild 10
Die Betriebsarten 2.5
Das Regelkonzept zur Ausführung der Betriebsarten wurde anhand eines Kennfeldes
vereinheitlicht. Das Kennfeld legt fest, ob und wann der Motor im SRE- und wann im
Hochdruckbetrieb gefahren wird.
Es unterscheidet dabei die folgenden Betriebsarten:
SRE-Einfacheinspritzung,
Hochdruck-Einfacheinspritzung,
Hochdruck-Zweifacheinspritzung und
Hochdruck-Dreifacheinspritzung.
Je nach Temperatur, Last und Drehzahl des Motors wechselt das System zwischen den
einzelnen Betriebsarten.
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28
Motorstart
Bei kaltem Motor mit einer Kühlmitteltemperatur unter 45 °C und bei jedem Motorstart
erfolgt eine dreifache Direkteinspritzung über das Hochdruck- Einspritzsystem in den
Kompressionstakt.
Warmlauf und Katalysatorheizen
In dieser Phase erfolgt eine zweifache Direkteinspritzung in den Ansaug- und
Kompressionstakt. Der Zündzeitpunkt ist etwas in Richtung „spät” verschoben. Die
Saugrohrklappen sind geschlossen.
Motor läuft im Teillastbereich
Liegt die Motortemperatur über 45 °C und wird der Motor im Teillastbereich gefahren,
erfolgt die Umschaltung in den SRE-Betrieb. Die Saugrohrklappen bleiben weitgehend
geschlossen.
Motor läuft unter Volllast
Werden Last und Drehzahl weiter erhöht und vom Motor eine größere Luftmenge angesaugt,
so muss auch ein größerer Saugquerschnitt zur Verfügung stehen. Dieser wird automatisch
vergrößert wenn die Saugrohrklappen ganz geöffnet werden. Aufgrund der hohen
Leistungsanforderung wechselt das System wieder in den Hochdruckbetrieb. Es erfolgt eine
zweifache Direkteinspritzung in den Ansaug- und den Kompressionstakt.
Notlauffunktion
Fällt eines der beiden Einspritzsysteme aus, wird der Motor vom Motorsteuergerät nur noch
in dem verbliebenen System gefahren. Somit ist gewährleistet, dass das Fahrzeug fahrbereit
bleibt. Die rote Motorkontrollleuchte im Kombiinstrument leuchtet auf (Volkswagen AG,
2013).
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29
3 Das Lehrgerät
Vorwort
Als Basis für das Lehrgerät wurde mir ein verunfalltes Fahrzeug der Marke Volkswagen zur
Verfügung gestellt. Es handelt sich genauer um einen VW Golf VII GTI von 2013. Das
Fahrzeug wurde bei einem Auffahrunfall derart beschädigt, dass der Motorblock gerissen
war.
Bild 11 Verunfalltes Fahrzeug
Bild 12 Motorschaden
Das verunfallte Fahrzeug wurde mir wie im Bild 11 zugeliefert.
Die Bestandsaufnahme war wie folgt:
Motorblock gerissen und nicht mehr
zu reparieren,
Abgaskrümmer verbogen,
DSG-Getriebe in Ordnung,
Motor-,Ladeluft-, und Klimakühler
defekt,
Schlossträgerhalter für die drei Kühler
defekt,
Längsträger vorne verzogen
Stoßfängerträger defekt,
Vorderer Stoßfänge nicht vorhanden,
Motorhaube nicht vorhanden,
Rechter und linker Kotflügel zerbeult,
Linke Fahrertür beschädigt,
Halogenscheinwerfer links und rechts
defekt und
Fahrer- und Beifahrerairbag wurden
ausgelöst.
Glaesener Tom Travail de Candidature
30
Arbeiten am Fahrzeug
Um das Projekt erst zu ermöglichen, musste ein neuer oder gebrauchter Motor her. Ein
gebrauchter Motor war nicht aufzufinden und ein neuer Motor ohne Anbauteile
(Abgasturbolader, Kühlmittelpumpe, usw) kostete über 8000€. Nach reichlichen Telefonaten,
erhielt mein Projektbegleiter Moes Marco einen Anruf von Koster Patrick, der für die
«Autosdiffusion M. Losch s.e.c.s.» arbeitet, dass er einen Motor gefunden habe. Es handele
sich um einen Schulungsmotor der sich zurzeit noch in Wolfsburg befinde, aber die
Möglichkeit bestünde den Motor nach Luxemburg zu bestellen.
Als der Motor nach ein paar Wochen bei uns im Lycée ankam, war die Überraschung groß,
denn sämtliche Anbauteile, wie Kraftstoffhochdruckpumpe, Einspritzventile,
Abgasturbolader und sämtliche Sensoren waren noch verbaut. Nun konnte ich mich an die
Arbeit machen, den defekten Motor vom DSG-Getriebe zu lösen und den neuen Motor samt
Getriebe wieder einzubauen.
Nach dem Einbau des Motors wurde eine Ersatzteilliste mit den unbedingt notwendigen
Bauteilen erstellt, um den Motor wieder in Betrieb zu nehmen. Einige elektrische
Steckverbindungen mussten erneuert werden, da sich die Leitungen und Stecker durch den
Unfall losgerissen hatten.
Nach der ersten Inbetriebnahme des Motors hatte ich einige Fehlermeldungen die die
Motorelektronik betraf und der Motor permanent in der Notlaufphase lief. Die
Diagnosegeräte die mir zu Verfügung standen, konnten mir die genauen Fehlerquellen nicht
anzeigen, da das Betriebssystem der Diagnosegeräte nicht auf dem aktuellen Stand war. Erst
nach telefonischer Absprache konnten mir die Techniker von «Hella Gutmann Solutions» die
benötigten Daten übermitteln. So stellte sich heraus, dass der Sensor für die
Ansauglufttemperatur defekt war. Nach ersetzen dieses Bauteils war der Motor in seinem
vorgesehen Betriebszustand und es konnten die erste Messungen mit der Prüfbox (Bild 13
Seite 31) durchgeführt werden.
Glaesener Tom Travail de Candidature
31
Bild 13 Bild 14
Die Karosseriebauteile (beide Kotflügel und Motorhaube) wurden geliefert und zum
Einstellen der Spaltmaße montiert. Die Halter der Motorhaube mussten zusätzlich erneuert
werden, da diese sich verbogen hatten. Nach einstellen der Spaltmaße wurden die Teile
wieder abmontiert und in die Lackiererei abgegeben. An der Fahrertür mussten zusätzliche
Karosseriearbeiten vorgenommen werden, da diese verbeult war (Bild 14).
Arbeiten am Unfallmotor
Da ich am Unfallmotor (Bild 15 und 16 Seite 33) fast alle Sensoren und Aktoren beibehalten
konnte, erschien es mir sinnvoll diese didaktisch aufzuführen. Der Motor wurde in seine
Einzelteile zerlegt und die Zylinderwand des 2. Zylinders wurde aufgeschnitten. Der Motor
wurde auf einen Montagebock mit Rädern festgeschraubt und ist somit überall zur
Vorführung einsetzbar.
Die Schüler können die Formgestaltung des Kolbens erkennen und die Vertiefungen in den
Kolben für die Einlassventile. Das Ansaugrohr wurde aufgeschnitten, wo man die
Saugrohrklappen gut erkennen kann und sie mit einer Unterdruckpumpe auf Funktion testen
kann. Durch die Beschriftung der Sensoren in grüner Farbe und der Aktoren in blauer Farbe,
können sich die Schüler mit dem umfassendem Motormanagement System vertraut machen.
Glaesener Tom Travail de Candidature
32
Bild 15
Bild 16
Chronologischer Zeitablauf:
Oktober 2014 Unfallfahrzeug wurde angeliefert,
Januar 2015 Bestätigung zum Erhalten des neuen Motors,
Februar 2015 Anfrage für die Projektarbeit beim Hochschulministerium,
Februar 2015 Einbau des Motors und Erstellen der Ersatzteilliste,
April 2015 Montieren der Anbauteile und erste Inbetriebnahme des Motors,
Mai 2015 1. Diagnose nach Inbetriebnahme und ersetzen einzelner
Sensoren,
Juni 2015 Erhalten der Prüfbox und Durchführungen erster Messschritte,
August 2015 Vorbereitung der didaktischen Arbeiten am Unfallmotor,
Beginn der Arbeiten an der technischen Dokumentation,
September 2015 Fertigstellung der didaktischen Arbeiten,
Oktober 2015 Karosseriearbeiten am Fahrzeug,
Erstellen der Prüflisten für sämtliche Sensoren und Aktoren,
November 2015 Fertigstellen der Karosserie- und Lackierarbeiten,
Letzte Durchführung der Messschritte an der Prüfbox
Fertigstellung der technischen Dokumentation
Dezember 2015 Abgabetermin der Projektarbeit.
Glaesener Tom Travail de Candidature
33
4 Motormanagement
Beim 2,0 l-TSI-Motor der 3. Generation kommt die elektronische Steuerung Continental
Simos 18.1 mit EGAS zum Einsatz. Bei der Entwicklung dieser elektronischen Steuerung war
die Verringerung des Verbrauchs sowie der Schadstoffemissionen maßgeblich, um die
Abgasnorm EURO6 zu erfüllen.
Das Motormanagement sollte dabei verschiedenen Anforderungen dieses Aggregates
entsprechen, wie zum Beispiel:
ein geregeltes Ansaugsystem,
eine kombinierte Direkt- und Saugrohreinspritzung,
eine Hochspannungszündanlage,
ein intelligentes Kaltstart- und Warmlaufprogramm für Motor und Getriebe,
ein Öldruckregelsystem,
ein geregeltes Ladedrucksystem,
ein geregeltes Abgassystem und
Eigendiagnose.
Durch die Weiterentwicklung der elektronischen Bauteile ist es möglich, verschiedene
Sensoren und Aktoren zu Bauteil-Clustern zusammenzufassen. Als Beispiel nehmen wir den
Saugrohrgeber GX9, der setzt sich zusammen aus dem Saugrohrdruckgeber G71 und dem
Ansauglufttemperaturgeber G42 setzt.
In der Systemübersicht Seite 34 und 35 sind die Sensoren und Aktoren aufgelistet, die zu
diesem komplexen Motormanagement gehören. In Kapitel 5 und 7 werden die jeweiligen
Sensoren und Aktoren nochmals im Detail aufgeführt und erklärt.
Glaesener Tom Travail de Candidature
34
Systemübersicht Sensoren
Glaesener Tom Travail de Candidature
35
Systemübersicht Aktoren
Glaesener Tom Travail de Candidature
36
5 Sensoren in der Diagnose
Um fachgerechte Messungen an den Sensoren und Aktoren durchzuführen, muss auf äußerste
Sauberkeit und Genauigkeit bei der Durchführung geachtet werden. Das Anstechen von
Leitungen muss auf jeden Fall vermieden werden. Durch das Beschädigen der Isolation,
dringt Feuchtigkeit ein und es kommt zu Korrosion oder Oxidation. Fehler dieser Art sind
später äußerst schwer auffindbar.
Eine saubere Methode Messungen durchzuführen, ist der Anschluss einer Prüfbox. Sie wird
zwischen Sensoren, Motorsteuergerät und Aktoren angeschlossen.
VAS 6606/1
Pin Belegung A1 – A66
entspricht den Klemmen am
Motorsteuergerät T105/1 –
T105/66
(T105=Trennstecker
105fach)
VAS 6606/2
Pin Belegung A67 – A105
Pin Belegung B1 – B27
entspricht den Klemmen am
Motorsteuergerät T105/67 –
T105/105 und T91/1 –
T91/27 (T91= Trennstecker
91fach)
VAS 6606/3
Pin Belegung B28 – B91
entspricht den Klemmen am
Motorsteuergerät T91/1 –
T91/27
Glaesener Tom Travail de Candidature
37
Wichtige Hinweise:
Die Verbindungsleitungen die zwischen Motorsteuergerät angeschlossen werden, sind mit
einer entsprechenden Kennziffer beschriftet. Ebenfalls ist an der Prüfbox eine IN control
unit (Bild 17) und OUT car (Bild 18) Markierung angegeben. Diese Information muss
peinlichst beachtet werden, da es sonst zu einer Fehlfunktion und Beschädigungen am
Motorsteuergerät führen kann. Durch farbliche Übereinstimmungen der Anschlüsse mit den
Prüfboxen ist ein Vertauschen nur schwer möglich (Bild 19).
Bild17
Bild 19 Bild 18
Bei Anschließen oder Trennen der Verbindungsleitungen von Prüfbox und Motorsteuergerät,
muss die Zündung ausgeschaltet sein und nach drei minutiger Wartezeit die Klemme 31 und
Klemme 30 von der Fahrzeugbatterie getrennt werden.
Alle Widerstandsmessungen müssen bei ausgeschalteter Zündung, abgezogener Pin
Klemme und unbedingt zu den Bauteilen geprüft werden.
Bei nicht Einhalten dieser Vorschriften kann zu Beschädigungen am Motorsteuergerät
führen.
Glaesener Tom Travail de Candidature
38
Saugrohrgeber GX9 5.1
Der Saugrohrgeber setzt sich zusammen aus:
G71 Saugrohrdruckgeber
G42 Ansauglufttemperaturgeber
5.1.1 Saugrohrdruckgeber G71
Aufbau und Aufgabe
Er ist am Saugrohroberteil befestigt. Er misst den Druck im Saugrohr und gibt ein
entsprechendes Signal an das Motorsteuergerät. Mit diesem und mit dem Signal des Gebers
für Ansauglufttemperatur berechnet das Motorsteuergerät die genaue
Abgasrückführungsmenge. Desweiteren erfolgt mit dem Geber für Saugrohrdruck die
Lasterfassung beim Motorstart.
geringer Saugrohrdruck =
kleine Ausgangsspannung
hoher Saugrohrdruck =
große Ausgangsspannung
Die Saugrohrdruckmessung erfolgt über eine Siliziumkristall-Membrane. Auf dieser
Membrane befinden sich Dehnwiderstände, die bei Verformung der Membrane ihren
Widerstand ändern. Das Referenzvakuum dient als Druckvergleich. Je nach Saugrohrdruck
verformt sich die Membrane und durch die Widerstandsänderung entsteht eine
unterschiedliche Signalspannung. Anhand dieser Signalspannung erkennt das
Motorsteuergerät den Druck im Saugrohr.
Glaesener Tom Travail de Candidature
39
Einbauort
Im Saugrohroberteil nach der Drosselklappe.
Stromlaufplan
NR. 43/13
Prüfen
Versorgungs- und Signalspannung bei unterschiedlichem Saugrohrdrücken.
Bauteilbezeichnung Klemmen am
Bauteil
Pin Prüfbox
Kl.3 / Kl.1
Kl.4 / Kl.1
A35 / A33
A52 / A33
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
Versorgungsspannung
G71 Zündung ein
A35 / A35
5V 5V
Signalspannung bei
bei 700min-1
und 0,3
bar Saugrohrdruck
A52 / A33
0,7V k. A.3
Signalspannung bei
bei 3500min-1
und 0,9
bar Saugrohrdruck
A52 / A33
1,3V k. A
Auswirkungen bei Signalausfall
Fällt der Geber für Saugrohrdruck aus, dann wird die Abgasmenge vom Motorsteuergerät
berechnet und die Abgasrückführungsmenge gegenüber dem Kennfeld reduziert.
3 k. A. steht für “keine Angaben” der Sollwerte
Glaesener Tom Travail de Candidature
40
Ansauglufttemperaturgeber G42 5.2
Aufbau und Aufgabe
Beide Sensoren sind in einem Gehäuse und befinden sich im Ansaugweg nach der
Drosselklappensteuereinheit. Für ein möglichst genaues Motorlastsignal wird ein
Saugrohrdruckgeber verwendet. Die Ansauglufttemperatur dient als Korrekturwert.
Die Temperatursensoren sind
Messwiderstände, die aus NTC-
Halbleitermaterial (Negative Temperature
Coefficient) bestehen. Der Messwiderstand
ist Teil einer Spannungsteiler Schaltung, die
mit 5V versorgt wird. Die am
Messwiderstand gemessene Spannung ist
somit temperaturabhängig.
Einbauort
Im Saugrohroberteil nach der Drosselklappe.
Stromlaufplan
NR. 43/13
Prüfen
Die Widerstände und Spannungen bei unterschiedlichen Lufttemperaturen.
Bauteilbezeichnung Klemmen am
Bauteil
Pin Prüfbox
Kl.3 / Kl.1
Kl.2 / Kl.1
A35 / A33
A51 / A33
Glaesener Tom Travail de Candidature
41
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
Versorgungsspannung
G42 Zündung ein
A35 / A33 5V 5V
Signalspannung /
Widerstandswert bei:
A51 / A33
bei 00°C k. A. k. A.
bei +10°C 3,5V / 3,7kΩ k. A.
bei +20°C 2,4V / 2,8kΩ k. A.
bei +30°C 1,9V / 1,6 kΩ k. A.
bei +40°C 1,7V / 0,9 kΩ k. A.
bei +50°C k. A. k. A.
Auswirkungen bei Signalausfall
Bei einem Signalausfall greift das Motorsteuergerät auf einen während des letzten Fahrzyklus
abgespeicherten Temperaturwert zurück.
Glaesener Tom Travail de Candidature
42
Drosselklappensteuereinheit GX3 5.3
Die Drosselklappensteuereinheit ist für den erforderlichen Luftmassendurchsatz zuständig.
Der Drosselklappenantrieb betätigt dabei die Drosselklappe entsprechend der Vorgabe des
Motorsteuergerätes.
5.3.1 Winkelgeber 1 G187 & 2 G188 für Drosselklappenantrieb bei elektrischer
Gasbetätigung
Aufbau und Aufgabe
Beide Geber sind Schleifpotentiometer. Die Schleifkontakte befinden sich auf dem Zahnrad,
das auf der Welle der Drosselklappe sitzt. Sie tasten die Potentiometerbahnen im
Gehäusedeckel ab (Volkswagen AG, 1999).
Mit der Drosselklappenstellung ändern sich
auch die Widerstände an den
Potentiometerbahnen und damit die
Signalspannungen, die an das
Motorsteuergerät gesendet werden.
Die Kennlinien beider Potentiometer sind
gegenläufig. Das Motorsteuergerät kann
dadurch die beiden Potentiometer
unterscheiden und Prüffunktionen
durchführen.
Einbauort
Integriert in der Drosselklappensteuereinheit, die sich am Luftansauggehäuse befindet.
Stromlaufplan
NR. 43/15
Prüfen
Die Versorgungsspannung und die sich verändernden Signalspannung
Glaesener Tom Travail de Candidature
43
Bauteilbezeichnung Klemmen am
Bauteil
Pin Prüfbox
Kl.S+ / Kl.S-
Kl.1 / Kl.S-
Kl.2 / Kl.S-
A54 / A56
A34 / A56
A55 / A56
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
Versorgungsspannung
G187 Zündung ein
A54 / A56
5V 5V
Signalspannung
Gaspedalstellung
Leerlauf
A34 / A56
0,8V ≤ 1V
Signalspannung
Gaspedalstellung
Volllast
A34 / A56
4,2V ≥ 4V
Versorgungsspannung
G188
Zündung ein
A54 / A56
5V 5V
Signalspannung
Gaspedalstellung
Leerlauf
A55 / A56 4,2V ≥ 4V
Signalspannung
Gaspedalstellung
Volllast
A55 / A56 0,8V ≤ 1V
Glaesener Tom Travail de Candidature
44
Signalbild
Glaesener Tom Travail de Candidature
45
Auswirkungen bei Signalausfall4
Das Motorsteuergerät bekommt von einem
Winkelgeber ein unplausibles oder gar kein
Signal:
Es erfolgt ein Eintrag in den
Fehlerspeicher und die Fehlerlampe
für elektrische Gasbetätigung wird
eingeschaltet.
Teilsysteme, die das Drehmoment
beeinflussen (z. B. Geschwindigkeits-
Regelanlage oder Motor-
Schleppmomenten-Regelung),
werden abgeschaltet.
Um den verbleibenden Winkelgeber
zu kontrollieren, wird das Lastsignal
verwendet.
Das Gaspedal spricht normal an.
Das Motorsteuergerät bekommt von beiden
Winkelgebern ein unplausibles oder gar kein
Signal:
Es erfolgt für beide Geber ein Eintrag
in den Fehlerspeicher und die
Fehlerlampe für elektrische
Gasbetätigung wird eingeschaltet.
Der Drosselklappenantrieb wird
abgeschaltet.
Der Motor läuft nur noch mit erhöhter
Leerlaufdrehzahl von 1500 1/min und
reagiert nicht mehr auf das Gaspedal.
4 VW / AUDI Service Selbststudienprogramm 210
Glaesener Tom Travail de Candidature
46
Potenziometer für Saugrohrklappe G3365 5.4
Aufbau und Aufgabe
Es erkennt die Stellung der Saugrohrklappen und sendet diese Information an das
Motorsteuergerät. Das ist notwendig, weil sich die Saugrohrklappenschaltung auf die
Zündung, den Restgasanteil und die Pulsationen im Saugrohr auswirkt. Dadurch ist die
Stellung der Saugrohrklappen abgasrelevant und muss durch die Eigendiagnose überprüft
werden. Der Potentiometer meldet nur zwei Stellungen, Klappen geöffnet oder geschlossen,
da das Motorsteuergerät die Zwischenstellungen nicht benötigt. (Volkswagen AG, 2002)
Einbauort
Es ist am Saugrohr befestigt und mit der Welle für die Saugrohrklappen verbunden.
Stromlaufplan
NR. 43/19
5 VW Selbststudienprogramm 253 Bosch Motronic MED7
Glaesener Tom Travail de Candidature
47
Prüfen
Die Versorgungsspannung und die sich verändernde Spannungen. Angeschlossen wird die
Unterdruckpumpe an der Unterdruckdose gegenüberliegend dem Potentiometer.
Bauteilbezeichnung Klemmen am Bauteil Pin Prüfbox
Kl.1 / Kl.3
Kl.2 / Kl.3
A48 / A47
A36 / A47
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
Versorgungsspannung
G336
Zündung ein
A48 / A47
5V 5V
Signalspannung
bei 1 bar A36 / A47
3,9V k. A.
Signalspannung
bei 0,7 bar A36 / A47
2,4V k. A.
Auswirkungen bei Signalausfall
Bei einem Ausfall des Signals des Potentiometers unterbricht das Steuergerät die
Ansteuerung des Ventil für Saugrohrklappe N316, so daß die Saugrohrklappen in
Ruhestellung geschlossen bleiben und es wird nur noch der Homogen-Betrieb zugelassen.
Glaesener Tom Travail de Candidature
48
Gaspedalmodul GX26 5.5
Das Gaspedalmodul ermittelt mit seinen Gebern die momentane Gaspedalstellung und
übermittelt ein entsprechendes Signal an das Motorsteuergerät.
5.5.1 Gaspedalstellungsgeber 1 G79 & 2 G185
Aufbau und Aufgabe
Es werden zwei Geber verwendet, um eine größtmögliche Sicherheit zu bekommen. Man
spricht dabei auch von redundanten Systemen. Redundant heißt wörtlich übersetzt
überreichlich. In der Technik heißt das, es ist zum Beispiel eine Information öfter vorhanden,
als für die Funktion notwendig ist.
Durch die Signale der beiden Geber für
Gaspedalstellung erkennt das
Motorsteuergerät die momentane Stellung
des Gaspedals.
Beide Geber sind Schleifpotentiometer, die
auf einer gemeinsamen Welle befestigt sind.
Mit jeder Änderung der Gaspedalstellung
ändern sich auch die Widerstände der
Schleifpotentiometer und die Spannungen,
die an das Motorsteuergerät gesendet werden.
6 VW / Audi Selbststudienprogramm 210 Elektrische Gasbetätigung
Glaesener Tom Travail de Candidature
49
Einbauort
Integriert in das Gaspedal, das sich im Fußraum befindet.
Stromlaufplan
NR. 43/9
Prüfen
Die Versorgungsspannung und die sich verändernden Signalspannungen.
Bauteilbezeichnung Klemmen am
Bauteil
Pin Prüfbox
Kl.1 / Kl.5
Kl.6 / Kl.5
Kl.2 / Kl.3
Kl.4 / Kl.3
B16 / B51
B69 / B51
B33 / B34
B52 / B34
Hinweis
Am Geber G185 ist ein Vorwiderstand verbaut. Dadurch bekommt man zwei unterschiedliche
Kennlinien für die beiden Geber. Das ist für die Sicherheits- und Prüffunktionen notwendig.
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
Versorgungsspannung
G79
Zündung ein
B33 / B34 5V 5V
Signalspannung
Gaspedalstellung
Leerlauf
B52 / B34 0,8V ≤ 1V
Signalspannung
Gaspedalstellung
Volllast
B52 / B34
4V ≥ 4V
Versorgungsspannung
G185
Zündung ein
B16 / B51
5V 5V
Glaesener Tom Travail de Candidature
50
Signalspannung
Gaspedalstellung
Leerlauf
B69 / B51 0,4V ≤ 0,5V
Signalspannung
Gaspedalstellung
Volllast
B69 / B51 2V ≥ 2V
Vorwiderstand
B16 / B51 316kΩ k. A.
Signalbild
Glaesener Tom Travail de Candidature
51
Auswirkungen bei Signalausfall
Bei Ausfall eines Gebers
Es erfolgt ein Eintrag in den
Fehlerspeicher und die Fehlerlampe
für elektrische Gasbetätigung wird
eingeschaltet.
Das System steuert zunächst in den
Leerlauf. Wenn der zweite Geber
innerhalb einer festgelegten Prüffrist
in der Leerlaufstellung erkannt wird,
wird der Fahrbetrieb wieder
ermöglicht.
Bei gewünschter Volllast wird die
Drehzahl nur langsam erhöht.
Eine zusätzliche Leerlauferkennung
erfolgt über den Bremspedalschalter.
Die Komfortfunktionen, z. B.
Geschwindigkeits-Regelanlage oder
die Motor-Schleppmomenten-
Regelung, werden abgeschaltet.
Bei Ausfall beider Geber
Es erfolgt ein Eintrag in den
Fehlerspeicher und die Fehlerlampe
für elektrische Gasbetätigung wird
eingeschaltet.
Der Motor läuft nur noch mit erhöhter
Leerlaufdrehzahl (maximal 1500
1/min) und reagiert nicht mehr auf
das Gaspedal.
Abhängig vom Motormanagement kann es
sein, dass der gleichzeitige Ausfall beider
Geber nicht eindeutig erkannt wird.
Die Fehlerlampe wird nicht
eingeschaltet.
Der Motor läuft mit erhöhter
Leerlaufdrehzahl und reagiert nicht
mehr auf das Gaspedal.
Glaesener Tom Travail de Candidature
52
Kraftstoffdruckgeber für Niederdruck G410 5.6
Aufbau und Aufgabe
Dieser ist am Kraftstoffverteilerrohr angeschraubt. Der Geber erfaßt den Kraftstoffdruck im
Niederdruckkreislauf. Seine Aufgabe besteht darin, dem Motorsteuergerät den Druck im
Niederdruckkreislauf zu übermitteln (Seat SA, 2004).
Die Funktionsweise des Gebers besteht in
einer Verformung der Stahlmembran durch
den auf diese einwirkenden Kraftstoffdruck.
Hoher Druck führt zu einer starken
Verformung der Membran, wodurch der
Widerstandswert sinkt und sich das
Ausgangssignal erhöht.
Bei geringem Druck ist auch die
Verformung der Membran gering, der
Widerstandswert erhöht sich und führt zu
einer Verringerung des Ausgangssignals.
Einbauort
In der Vorlaufleitung der Hochdruckkraftstoffpumpe.
Stromlaufplan
NR. 43/17
Prüfen
Die sich verändernden Signalspannungen, bei unterschiedlichem Kraftstoffdruck.
Glaesener Tom Travail de Candidature
53
Bauteilbezeichnung Klemmen am
Bauteil
Pin Prüfbox
Kl.1 / Kl.2
Kl.3 / Kl.2
A48 / A47
A50 / A47
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
Versorgungsspannung
G410
Zündung ein
A48 / A47 5V 5V
Signalspannung bei
700 min-1
und 5 bar
Kraftstoffniederdruck
A50/ A47 2V
k. A.
Signalspannung bei
3500 min-1
und 6 bar
Kraftstoffniederdruck
A50 / A47 2,5V
k. A.
Auswirkungen bei Signalausfall7
Bei einem Ausfall des Druckgebers schaltet das Motorsteuergerät die Abschaltung bei
Gaswegnahme aus und sendet ein festes Signal an das Steuergerät. Dadurch wird der Druck
im Niederdruckkreislauf bei 4,5 bar gehalten.
7 Seat Service Lehrheft 103
Glaesener Tom Travail de Candidature
54
Kraftstoffdruckgeber für Hochdruck G247 5.7
Aufbau und Aufgabe
Dieser ist am Kraftstoffverteilerrohr angeschraubt. Der Geber erfaßt den Kraftstoffdruck im
Hochdruckkreislauf über piezoresistive Widerstände, die in eine Stahlmembran integriert
sind. Ein Stromkreis verstärkt das Ausgangssignal zum Motorsteuergerät.
Die Funktionsweise des Gebers besteht in
einer Verformung der Stahlmembran durch
den auf diese einwirkenden Kraftstoffdruck.
Hoher Druck führt zu einer starken
Verformung der Membran, wodurch der
Widerstandswert sinkt und sich das
Ausgangssignal erhöht.
Bei geringem Druck ist auch die
Verformung der Membran gering, der
Widerstandswert erhöht sich und führt zu
einer Verringerung des Ausgangssignals.
Einbauort
Im Kraftstoffverteilerrohr angeschraubt.
Stromlaufplan
NR. 43/19
Prüfen
Die sich verändernden Signalspannungen, bei unterschiedlichem Kraftstoffdruck.
Glaesener Tom Travail de Candidature
55
Bauteilbezeichnung Klemmen am
Bauteil
Pin Prüfbox
Kl.3 / Kl.1
Kl.2 / Kl.1
A35 / A33
A49 / A33
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
Versorgungsspannung
G247
Zündung ein
A35 / A33
5V 5V
Signalspannung bei
700min-1
und 160 bar
Kraftstoffhochdruck
A49 / A33 2,5V k. A.
Signalspannung bei
3500min-1
und 190
bar
Kraftstoffhochdruck
A49 / A33
3,2V k. A.
Auswirkungen bei Signalausfall
Bei einem Ausfall des Signals des Druckgebers unterbricht das Motorsteuergerät die
Ansteuerung des Druckregelventils N276. Dadurch gleicht sich der Kraftstoffdruck im
Hochdruckkreislauf an den Druck im Niederdruckkreislauf an und das eingespritzte
Kraftstoffgemisch wird magerer. Der Motor zeigt in diesem Fall Startprobleme beim Kaltstart
und reagiert nicht auf eine höhere Lastanforderung.
Glaesener Tom Travail de Candidature
56
Motordrehzahlgeber G28 5.8
Aufbau und Aufgabe
Der Geber ist mit einer internen Elektronik ausgestattet, die in Abhängigkeit der Zähne bzw.
Aussparungen des Zahnrads ein Rechtecksignal zwischen 0 und 5 Volt erzeugt. Die
Frequenz dieser Signale variiert je nach Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle.
Der Motordrehzahlgeber erfasst
berührungslos die Motordrehzahl
und informiert gleichzeitig als
Bezugsmarkengeber das
Motorsteuergerät über die genaue
Stellung der Kurbelwelle. Diese
Informationen werden benötigt,
damit das Motorsteuergerät den
Einspritz-, Zündzeitpunkt und die
Einspritzmenge errechnen kann.
Einbauort
Am Motorgehäuse.
Stromlaufplan
NR. 43/12
Prüfen
Versorgungsspannung, Signalbild.
Bauteilbezeichnung Klemmen am
Bauteil
Pin Prüfbox
Kl.1 / Kl.3
Kl.2 / Kl.3
A35 / A33
A70 / A33
Glaesener Tom Travail de Candidature
57
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
Versorgungsspannung
G28
Zündung ein
A35 / A33
5V 5V
Signalbild
A33 / B02 0V – 5V 0V – 5V
Signalbild
Auswirkungen bei Signalausfall
Bei Ausfall des Motordrehzahlgebers, nimmt sich das Motorsteuergerät die
Drehzahlinformation über die Nockenwellenpositionsgeber.
Glaesener Tom Travail de Candidature
58
Hallgeber 3 G300 & Hallgeber G40 5.9
Aufbau und Aufgabe
Beide Geber sind mit einer internen Elektronik ausgestattet, die in Abhängigkeit der Zähne
bzw. Aussparungen des Zahnrads ein Rechtecksignal zwischen 0 und 5 Volt erzeugt. Die
Frequenz dieser Signale variiert je nach Umdrehungsgeschwindigkeit der Nockenwellen.
G300 Hallgeber 3 für Auslassnockenwelle,
G40 Hallgeber für Einlassnockenwelle.
Diese Sensoren tasten die Geberräder
der beiden Nockenwellen ab und
informieren das Motorsteuergerät über
die jeweilige Stellung der beiden
Nockenwellen.
Einbauort
Am Zylinderkopf und am Zylinderkopfgehäuse.
Stromlaufplan
Hallgeber 3 G300 NR. 43/17
Hallgeber 40 NR 43/19
Prüfen
Versorgungsspannung, Signalbild.
Glaesener Tom Travail de Candidature
59
Bauteilbezeichnung Klemmen am
Bauteil
Pin Prüfbox
Kl.1 / Kl.3
Kl.2 / Kl.3
A48 / A29
A28 / A29
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
Versorgungsspannung
G300
Zündung ein
A48 / A29 5V 5V
Signalbild
A28 / A29 0V – 5V 0V – 5V
Bauteilbezeichnung Klemmen am
Bauteil
Pin Prüfbox
Kl.1 / Kl.3
Kl.2 / Kl.3
A35 / A47
A30 / A47
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
Versorgungsspannung
G40 Zündung ein
A45 / A47
5V 5V
Signalbild A30 / A47
0V – 5V 0V – 5V
Glaesener Tom Travail de Candidature
60
Signalbild (Zweikanal-Oszilloskop)
Position 1: Das Rechtecksignal der Auslassnockenwelle ist zeitversetzt zudem der
Einlassnockenwelle. Das Motorsteuergerät erkennt so den Unterschied zwischen den beiden
Sensoren.
Auswirkungen bei Signalausfall
verzögert sich der Motorstart und die Nockenwellenverstellung wird deaktiviert.
Glaesener Tom Travail de Candidature
61
Klopfsensor 1 G61 5.10
Aufbau und Aufgabe
Der Klopfsensor informiert das Motorsteuergerät über schlagartig ablaufende (klingelnde)
Verbrennungen, die durch Selbstentzündung des Endgases entstehen. Bei dieser schlagartig
ablaufenden Verbrennung kommt es zu einem starken Druckanstieg und zur Ausbreitung von
Druckwellen, die auf die Brennräume treffen und sie zum Schwingen anregen. Um
Motorschäden zu vermeiden, werden Klopfsensoren eingesetzt, die diese Schwingungen in
elektrische Signale umwandeln.
1. Piezokeramik
2. Seismische Masse mit Druckkräften
3. Gehäuse
4. Schraube
5. Kontaktierung
6. elektrischer Anschluss
7. Motorblock
V Vibration
Einbauort
Der Klopfsensor ist an der Breitseite des Motorblocks angeschraubt.
Stromlaufplan
NR. 43/14
Prüfen
Signalspannung.
Glaesener Tom Travail de Candidature
62
Bauteilbezeichnung Klemmen am Bauteil Pin Prüfbox
Kl.1 / Kl.2
A98 / A97
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
Signalspannung
G61
Rundem Motorlauf
A98 / A97
0,3V k. A..
Signalspannung
G61
Unrundem Motorlauf
A98 / A97
0,8V k. A.
Signalbild
ohne Klopfen
a: Druckverlauf im
Zylinder
b: gefiltertes Drucksignal
c: Signal des Klopfsensors
mit Klopfen
Auswirkungen bei Signalausfall
Bei Ausfall des Klopfsensors setzt das Motorsteuergerät einen fest programmierten
Zündzeitpunkt in Richtung Spätverstellung fest. Leistungsverlust und höherer
Kraftstoffverbrauch sind die Folgen.
Glaesener Tom Travail de Candidature
63
Kühlmitteltemperaturgeber G62 5.11
Aufbau und Aufgabe
Der Kühlmitteltemperatursensor ist im Aufbau und der Arbeitsweise gleich wie der
Ansauglufttemperaturgeber G42.
Die Temperaturinformation wird verwendet, um die Warmlaufphase des Motors zu steuern
und dient zur Vermeidung des Kühlmittelsiedens während der Teilfunktion „Stehendes
Kühlmittel“.
1. Anschluss
2. Gehäuse
3. Dichtring
4. Gewinde
5. Messwiderstand
6. Kühlmittel
Einbauort
Dieser Temperaturgeber ist brennraumnah im Zylinderkopf verbaut.
Stromlaufplan
NR. 43/14
Prüfen
Die Widerstände und Signalspannungen bei unterschiedlichen Kühlmitteltemperaturen.
Glaesener Tom Travail de Candidature
64
Bauteilbezeichnung Klemmen am
Bauteil
Pin Prüfbox
Kl.2 / Kl.1
A40 / A47
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
Signalspannung /
Widerstandswert bei:
A40 / A47
bei 00°C 4,5V / 5,2kΩ k. A.
bei +10°C 4V / 4,7kΩ k. A.
bei +20°C 3,5V / 3,9kΩ k. A.
bei +30°C 3,1V / 3,1kΩ k. A.
bei +40°C 2,7V / 2,3kΩ k. A.
bei +50°C 2,3V / 1,5kΩ k. A.
bei +60°C 1,9V / 1kΩ k. A.
bei +70°C 1,5V / 0,5kΩ k. A.
bei +80°C 1,2V / 0,41kΩ k. A.
bei +90°C 0,9V / 0,34kΩ k. A.
bei +100°C 0,8V / 0,26kΩ k. A.
bei +110°C 0,6V / 0,17kΩ k. A.
Auswirkungen bei Signalausfall
Bei Signalausfall rechnet das Motorsteuergerät mit einem festen Ersatzwert Aus
Sicherheitsgründen werden die Lüfter auf maximale Geschwindigkeit eingestellt.
Glaesener Tom Travail de Candidature
65
Kühlmitteltemperaturgeber am Kühlerausgang G83 5.12
Aufbau und Aufgabe
Der Kühlmitteltemperatursensor ist im Aufbau und der Arbeitsweise gleich wie der
Kühlmitteltemperaturgeber G62.
Dieser Temperaturgeber misst die Kühlmitteltemperatur am Kühlmittelaustritt des Motors.
Die Temperaturinformation wird für die Kühlmitteltemperatur-Regelung im Kühlkreislauf
(d. h. Ansteuerung der Kühlerlüfter) verwendet.
Einbauort
Dieser Temperaturgeber befindet sich am Kühlerausgang.
Stromlaufplan
NR. 43/10
Prüfen
Die Widerstände und Signalspannungen bei unterschiedlichen Kühlmitteltemperaturen.
Bauteilbezeichnung Klemmen am
Bauteil
Pin Prüfbox
Kl.1 / Kl.2
B49 / B29
Glaesener Tom Travail de Candidature
66
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
Signalspannung /
Widerstandswert bei:
B49 / B29
bei 00°C 4,5V / 5,2kΩ k. A.
bei +10°C 4V / 4,7kΩ k. A.
bei +20°C 3,5V / 3,9kΩ k. A.
bei +30°C
bei +40°C
bei +50°C
bei +60°C* 1,9V / 1kΩ k. A.
bei +70°C 1,5V / 0,5kΩ k. A.
bei +80°C 1,2V / 0,41kΩ k. A.
bei +90°C 0,9V / 0,34kΩ k. A.
* Erst bei einer Kühlmitteltemperatur ab 60°C, wird der große Motorkühlkreis zugeschaltet
Auswirkungen bei Signalausfall
Bei Signalausfall rechnet das Motorsteuergerät mit einem festen Ersatzwert. Es kommt zu
einer Fehlfunktion des Thermomanagements (intelligentes Kaltstart- und Warmlaufprogramm
für Motor und Getriebe).
Glaesener Tom Travail de Candidature
67
Ölstands- und Öltemperaturgeber G266 5.13
Aufbau und Aufgabe8
Der Sensor besteht aus zwei übereinander angeordneten Zylinderkondensatoren. Im untern
Teil wird die Ölqualität ausgewertet, im oberen Teil der Motorölstand festgestellt. Zur
Messung der Öltemperatur ist ein Temperaturfühler (NTC) im Ölsensor integriert.
Verändert sich der Zustand des Öls,
durch Verschleiß und Abbau der
Additive, so verändert sich die
Kapazität des mit Öl gefüllten
Kondensators. Der Kapazitätswert
wird in einer integrierten
Auswertelektronik zu einem digitalen
Signal verarbeitet und an das
Motorsteuergerät übermittelt. Dort
wird es zur Berechnung des nächsten
Ölwechselservice verarbeitet. Die
Ölfüllmenge wird dem Fahrer über
ein Display mitgeteilt.
Einbauort
An der Ölwanne.
Stromlaufplan
NR. 43/06
Prüfen
Die Versorgungsspannung.
8 Fachkunde Kraftfahrzeugtechnik Europa Lehrmittel
Glaesener Tom Travail de Candidature
68
Bauteilbezeichnung Klemmen am Bauteil Pin Prüfbox
Kl.1 / Kl.2
Kl.3 / Kl.2
B5 / B2
A83 / B2
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
Versorgungsspannung
G266
Zündung ein
B5 / B2
12V 12V
Auswirkungen bei Signalausfall
Es erfolgt ein Eintrag in den Fehlerspeicher.
Glaesener Tom Travail de Candidature
69
Öldruckschalter für reduzierten Öldruck F378 5.14
Aufbau und Aufgabe
Über den Öldruckschalter für reduzierten Öldruck F378 überwacht das Motormanagement die
Druckregelung der zweistufigen Außenzahnradölpumpe. Mit ihm wird überprüft, ob der
Mindestöldruck anliegt.
Bei stehendem Motor und eingeschalteter
Zündung erhält die Ölkontrollleuchte über
den Schalter Masse, sie leuchtet auf. Wird
der Motor gestartet, öffnet der Massekontakt
durch den Öldruck und die Kontrollleuchte
erlischt. Der Öldruckschalter schließt bei
einem Öldruck von 0,5 – 0,8 bar.
Einbauort
Der Öldruckschalter ist in den Nebenaggregateträger unterhalb des Ölfilters eingeschraubt.
Stromlaufplan
NR. 43/15
Prüfen
Die Signalspannung.
Glaesener Tom Travail de Candidature
70
Bauteilbezeichnung Klemmen am
Bauteil
Pin Prüfbox
A72 / B2
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
Signalspannung bei
Zündung
eingeschaltet
A72 / B2
12V 12V
Signalspannung bei
≥700min-1
und bei
≥ 0,5bar Öldruck
A72 / B2
0V 0V
Auswirkungen bei Signalausfall
Ohne das Signal des Öldruckschalters für reduzierten Öldruck ist eine zweistufige
Öldruckregelung nicht möglich. Fällt der Öldruckschalter aus, erfolgt ein
Fehlerspeichereintrag und die Ölwarnleuchte wird eingeschaltet. Die Ölpumpe läuft nur noch
in der hohen Öldruckstufe.
Glaesener Tom Travail de Candidature
71
Öldruckschalter F22 5.15
Aufbau und Aufgabe
Mit diesem Sensor überprüft das Motormanagement unter anderem, ob die Ölpumpe in der
hohen Öldruckstufe fördert.
Die Umschaltung von der niedrigen in die
hohe Förderstufe erfolgt last- und/oder
drehzahlabhängig. Unterhalb dieses
Schwellwertes fördert die Pumpe mit
einem Druck von 1,5 bar. Mit Erreichen
der Drehzahl von 4500 1/min fördert die
Pumpe mit 3,75 bar. Der Öldruckschalter
schließt bei einem Öldruck von 2,3– 3bar.
Einbauort
Der Öldruckschalter ist in den Nebenaggregateträger unterhalb des Ölfilters eingeschraubt.
Stromlaufplan
NR. 43/15 Kennzeichnung F1
Prüfen
Die Signalspannung.
Glaesener Tom Travail de Candidature
72
Bauteilbezeichnung Klemmen am
Bauteil
Pin Prüfbox
A74 / B2
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
Signalspannung bei
Zündung
eingeschaltet
A74 / B2
12V 12V
Signalspannung bei
≥ 4500min-1
und bei
≥ 2,3bar Öldruck
A74 / B2
0V 0V
Auswirkungen bei Signalausfall
Fällt der Öldruckschalter aus, erfolgt ein Eintrag in den Fehlerspeicher des
Motorsteuergerätes und die Ölwarnleuchte wird eingeschaltet.
Glaesener Tom Travail de Candidature
73
Öldruckschalter Stufe 3 F447 5.16
Aufbau und Aufgabe
Dieser Öldruckschalter überwacht den Öldruck in der Ölgalerie, welche die Kolbenkühldüsen
versorgt. Mit Hilfe des Signals des Öldruckschalters Stufe 3 kann das Motormanagement auf
eine Fehlfunktion der Kolbenkühldüsen schließen, z. B. fehlender Öldruck trotz aktivierter
Kolbenkühlung oder vorhandener Öldruck trotz abgeschalteter Kolbenkühlung.
Bei eingeschalteten Kolbenkühldüsen
schließt der Kontakt im Öldruckschalter
Stufe 3. Der Öldruckschalter schließt bei
einem Öldruck von 0,3–0,6 bar.
Einbauort
Der Öldruckschalter Stufe 3 ist unterhalb des Saugrohres in das Kurbelgehäuse
eingeschraubt.
Stromlaufplan
NR. 43/19
Prüfen
Signalspannung bei unterschiedlichen Motordrehzahlen, Öldruck und Öltemperatur.
Glaesener Tom Travail de Candidature
74
Bauteilbezeichnung Klemmen am
Bauteil
Pin Prüfbox
A73 / B2
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
Signalspannung bei
1000-6600min-1
, bei
≥ 0,6bar Öldruck
und ≤ 50°C
Öltemperatur
A73 / B2
12V 12V
Signalspannung bei
1000-3000min-1
, bei
≥ 0,6bar Öldruck und
≥ 50°C Öltemperatur
A73 / B2
12V 12V
Signalspannung bei
3000-6600 min-1
, bei
≥ 0,6bar Öldruck und
≥ 50°C Öltemperatur
A73 / B2
0V 0V
Auswirkungen bei Signalausfall
Der Öldruckschalter ist diagnosefähig. Bei Ausfall des Sensorsignals bleibt die
Kolbenkühlung eingeschaltet.
Glaesener Tom Travail de Candidature
75
Ladedruckgeber G31 5.17
Aufbau und Aufgabe
Durch das Signal des Ladedruckgebers wird der aktuelle Luftdruck im Saugrohr ermittelt.
Das Motorsteuergerät benötigt das Signal zur Regelung des Ladedruckes. Die
Ladedruckregelung steuert die Luftmenge, die vom Turbolader verdichtet wird.
1. Druckanschluss für Messdruck
2. Druckmesszelle
3. Dichtsteg
4. Auswerteschaltung
5. Dickschichthybrid aus
Keramiksubstrat
Der Sensor ist in eine Druckmesszelle und
einen Raum für die Auswerteschaltung
unterteilt. Beide Bereiche sind auf einem
gemeinsamen Keramiksubstrat angeordnet.
Die Druckmesszelle besteht aus einer
„blasenförmigen“ Dickschichtmembrane, die
einen Referenzdruck von 0,1 bar einschließt.
Je nach Höhe des Messdrucks wird die
Membrane verschieden stark ausgelenkt.
Einbauort
Im Saugrohroberteil
Stromlaufplan
NR. 43/8
Prüfen
Versorgungsspannung und Signalspannung bei unterschiedlichem Ladedruck.
Glaesener Tom Travail de Candidature
76
Bauteilbezeichnung Klemmen am
Bauteil
Pin Prüfbox
Kl.2 / Kl.131
Kl.35v / Kl.4
B54 / B35
B32 / B55
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
Versorgungsspannung
G31 Zündung ein
B54 / B35
5V 5V
Signalspannung bei
700min-1
und 0,5 bar
Ladedruck
B32 / B55
1,2V k. A.
Signalspannung bei
3500min-1
und 0,9 bar
Ladedruck
B32 / B55
2V k. A.
Auswirkungen bei Signalausfall
Bei Ausfall des Signals gibt es keine Ersatzfunktion. Die Ladedruckregelung wird
abgeschaltet und die Motorleistung nimmt deutlich ab.
Glaesener Tom Travail de Candidature
77
Positionsgeber für Ladedrucksteller G581 5.18
Aufbau und Aufgabe
Der Positionsgeber für Ladedrucksteller ist ein Hallsensor, der im Gehäuse des
Ladedruckstellers integriert ist. An die Getriebemechanik ist ein Magnethalter mit zwei
Dauermagneten angebunden. Sie führen die gleiche Längsbewegung wie die Schubstange
aus. Die Bewegung der Magneten wird von dem Hallsensor erfasst und an das
Motorsteuergerät gesendet. Das Motorsteuergerät erfasst so die Position der Waste-Gate-
Klappe.
Einbauort
Am Abgasturbolader.
Stromlaufplan
NR. 43/12
Prüfen
Versorgungsspannung.
Glaesener Tom Travail de Candidature
78
Bauteilbezeichnung Klemmen am
Bauteil
Pin Prüfbox
Kl.1 / Kl.3
Kl.5 / Kl.3
A35 / A33
A41 / A33
Prüfbedingungen Klemmen Istwert Sollwert
Versorgungsspannung
G31
Zündung ein
A35 / A33
5V 5V
Auswirkungen bei Signalausfall
Bei Ausfall des Signals gibt es keine Ersatzfunktion. Die Ladedruckregelung wird
abgeschaltet und die Motorleistung nimmt deutlich ab.
Glaesener Tom Travail de Candidature
79
Lambdasonde 1 vor Katalysator GX10 5.19
Lambdasonde 1 vor Katalysator GX10 besteht aus:
G39 Lambdasonde (Breitband-Lambdasonde LSU),
Z19 Heizung für Lambdasonde (Aktor).
Aufbau und Aufgabe
Mit der Breitband- Lambdasonde kann das Kraftstoff Luftverhältnis auch abweichend von
Lambda = 1 genau bestimmt werden. Dadurch kann im Homogen-Mager-Betrieb ein mageres
Lambda von 1,55 eingeregelt werden. Im Schichtladungs-Betrieb wird das Lambda
berechnet, weil Breitband-Lambdasonden in diesem Bereich zu ungenau sind. Anhand des
Signals berechnet das Motorsteuergerät den Ist-Lambdawert und beginnt bei Abweichungen
vom Soll-Lambdawert mit der Regelung. Die Regelung erfolgt über die Einspritzmenge.
Die unterschiedliche
Gemischzusammensetzung in den
verschiedenen Betriebszuständen eines
Otto-Direkteinspritzmotors wirkt sich auch
auf die Abgaszusammensetzung aus. Es
treten Lambdawerte von 0,7 – ca. 3 auf.
Deshalb kann die Spannungssprung-
Lambdasonde nicht mehr verwendet
werden. Die Breitband-Lambdasonde
ermöglicht die Erfassung von
Lambdawerten von Lambda = 0,7 bis
Lambda = 3
Einbauort
Die Breitband-Lambdasonde ist vor dem Katalysator in den Abgaskrümmer eingeschraubt.
Stromlaufplan
NR. 43/10
Glaesener Tom Travail de Candidature
80
Prüfen
Signalspannung bei unterschiedlichen Betriebszuständen des Motors und Signalbilder.
Bauteilbezeichnung Klemmen am
Bauteil
Pin Prüfbox
Kl.5 / Kl.2
B41 / B44
Wirkungsweise
Die Breitband-Lambdasonde erzeugt mittels zweier Elektroden eine Spannung, die sich bei
unterschiedlichem Sauerstoffanteil im Abgas einstellt und gegen einen
Sauerstoffvergleichswert gemessen wird. Allerdings mit dem Unterschied, dass die
Spannungshöhe nicht wechselt, sondern konstant auf die Refernzspannung von 450mV
(Lambda=1) gehalten wird. Deshalb ist eine Fehlerdiagnose über das Signalbild äußerst
schwierig. Die Auswertung übernimmt die Eigendiagnose des Motorsteuergerätes. (Deußen,
2007)
Durch die motornahe Anordnung erfasst die Sonde die Abgase jedes einzelnen Zylinders.
Dies ermöglicht ein deutlich früheres Taupunktende und damit eine frühere Freischaltung der
Lambda-Regelung bereits ca. 6 Sekunden nach Motorstart.
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
Signalspannung bei
Lambda 1,5
B41 / B44 379mV k. A.
Signalspannung bei
Lambda 0,8
B41 / B44 512mV k. A.
Signalbild
B43 / B41
Glaesener Tom Travail de Candidature
81
Signalbilder:
Bild 1: Abmagerung des Kraftstoff-Luftgemisches
Eine Abmagerung bedeutet, dass der Sauerstoffgehalt auf der Abgasseite ansteigt. Durch den
zu hohen Sauerstoffanteil, im Verhältnis zu dem Sauerstoffvergleichswert, sinkt die
Sondenspannung zwischen den Elektroden unter 450mV (Referenzspannung). Damit die nun
die Spannung wieder ansteigt, muss der Sauerstoffgehalt in der Messkammer verringert
werden. Diese Aufgabe übernimmt die Regelschaltung im Motorsteuergerät und das
Kraftstoff-Luftverhältnis wird geändert (angefettet).
Bild 2: Anfetten des Kraftstoff-Luftgemisches
Eine Anfettung bedeutet, dass der Sauerstoffgehalt absinkt. Durch den niedrigen
Sauerstoffanteil, im Verhältnis zu dem Sauerstoffvergleichswert, ist die Sondenspannung
zwischen den Elektroden über die Referenzspannung 450mV angestiegen. Damit nun die
Spannung wieder absinkt, muss der Sauerstoffgehalt in der Messkammer erhöht werden.
Diese Aufgabe übernimmt die Regelschaltung im Motorsteuergerät und das Kraftstoff-
Luftverhältnis wird geändert (abgemagert).
Glaesener Tom Travail de Candidature
82
Auswirkungen bei Signalausfall
Bei Ausfall des Signals der Lambda-Sonde erfolgt keine Lambda-Regelung, sondern eine
Vorsteuerung der Einspritzmenge. Weiterhin wird die Lambda-Adaption gesperrt und die
Aktivkohlebehälter-Anlage geht in den Notlauf. Die Sekundärluft- und Kat-Diagnose werden
gesperrt. Das Motorsteuergerät benutzt als Notfunktion eine Kennfeldsteuerung.
Lambdasonde 1 nach Katalysator GX7 5.20
Lambdasonde 1 nach Katalysator GX7 besteht aus:
G130 Lambdasonde (Sprung-Lambdasonde),
Z29 Heizung für Lambdasonde (Aktor).
Aufbau und Aufgabe
Als Nachkat-Lambdasonde wird bei diesem Motoren eine Sprung-Lambdasonde verwendet.
Die Nachkat-Lambdasonde dient zur Prüfung der Katalysatorfunktion. Zusätzlich erfolgt eine
Adaption der Vorkat-Lambdasonde G39.
1. Sondengehäuse
2. Keramisches Stützrohr
3. Elektrische Anschlüsse
4. Schutzrohr mit
Schlitzen
5. Aktive Sondenkeramik
6. Kontaktteil
7. Schutzhülse
8. Heizelement
9. Klemmenanschlüsse für
Heizelelement
Glaesener Tom Travail de Candidature
83
Einbauort
Die Sprung-Lambdasonde ist nach dem Katalysator in den Abgaskrümmer eingeschraubt.
Stromlaufplan
NR. 43/10
Prüfen
Signalspannung bei unterschiedlichen Betriebszuständen des Motors und Signalbilder.
Bauteilbezeichnung Klemmen am
Bauteil
Pin Prüfbox
Kl.4 / Kl.3
B25 / B26
Wirkungsweise
Zur Katalysatorüberwachung wird eine zweite Lambdasonde hinter dem Katalysator
eingesetzt. Bei der Überwachung vergleicht das Motorsteuergerät die Signale der Vorkat-
Sonde und der Nachkat-Sonde miteinander. Der Spannungshub der Nachkat-Sonde ist bei
einem neuen Katalysator aufgrund seiner hohen Sauerstoffspeicherfähigkeit sehr gering. Mit
zunehmender Alterung nimmt der Wirkungsgrad des Katalysators ab und der Spannungshub
der Nachkat-Sonde vergrößert sich. Ab einem gewissen Spannungsverlauf der Nachkat-
Sonde, wird der Katalysator vom Motorsteuergerät als defekt erkannt.
Prüfbedingungen Klemmen Istwert Sollwert
Signalspannung bei
700min-1
B25 / B26 80mV k. A.
Signalspannung bei
3500min-1
B25 / B26 800mV k. A.
Signalbild
B25 / B26
Glaesener Tom Travail de Candidature
84
Signalbild
Position 1: Beim Übergang vom mageren zum fetten Gemisch verringert sich der
Sauerstoffgehalt auf der Abgasseite. Dieser Vorgang verursacht einen sprunghaften
Spannungsanstieg auf etwa 700 bis 900mV.
Zwischen Position 1 und 2 fällt die Sondenspannung rapide, da die Motordrehzahl von
3500min-1
auf 700min-1
fällt. Bedingt durch die Schubabschaltung werden die
elektromagnetischen Einspritzventile nicht mehr angesteuert. Der Sauerstoffanteil steigt
abgasseitig und die Sondenspannung fällt bis auf 76mV.
Ab Position 2 und 3 wird die Motordrehzahl konstant auf 2500min-1
gehalten und die
Lambdasondenspannung pendelt sich zwischen 100 – 200mV ein. Bei einem schlechten
Wirkungsgrad des Katalysators, würde sich der Spannungswert erhöhen.
Auswirkungen bei Signalausfall
Bei Ausfall der Nachkat-Lambdasonde, leuchtet die Abgaswarnleuchte im Schalttafeleinsatz
auf.
Glaesener Tom Travail de Candidature
85
6 Das Motorsteuergerät J6239
Das Motorsteuergerät ist in Digitaltechnik aufgebaut und verarbeitet die Eingangssignale der
Sensoren und Sollwertgeber. Es erkennt daraus den Betriebszustand des Motors und
berechnet abhängig davon die Ausgangssignale, um anschließend über Leistungsendstufen
die entsprechenden Stellglieder (Aktoren) direkt oder indirekt (über Relais) anzusteuern.
Der elektronische Teil des Steuergerätes arbeitet mit einer stabilen Versorgungsspannung von
5V. Die Stellglieder (Aktoren) dagegen werden meist einpolig und negativ über die
Steuergerätendstufen mit der positiven Bordspannung 12V geschaltet. Ausgenommen sind
davon die Magnetventile der Benzin Direkteinspritzdüsen (N30-N33). Hier besteht auch
positiv die Verbindung zum Steuergerät mit Bordspannung. Das Motorsteuergerät stellt
außerdem die Schnittstelle (CAN-Datenbus) zu den anderen Steuergeräten (Mechantronik für
Doppelkupplungsgetriebe J743, Bordnetzsteuergerät J519) und zur Fahrzeugdiagnose her. Es
besteht somit die Möglichkeit eines Datenaustausches mit den elektronischen Systemen wie
z.B.: das duale Einspritzsystem, die elektronische Getriebesteuerung oder das
Thermomanagement. Jedes System ist dabei vollständig in das Diagnosesystem des
Fahrzeuges einbezogen und erfüllt somit alle Anforderungen der E-OBD (European On-
Board-Diagnose).
Datenverarbeitung im Motorsteuergerät
Eingangssignale: Die elektrischen Signale der Sensoren, die dem Motorsteuergerät zugeführt
werden, können unterschiedliche Signalformen haben, z.B.: analog, digital oder
pulsenförmig.
Analoge Eingangssignale sind Signale, die von den Sensoren als unterschiedliche
Spannungswerte innerhalb eines bestimmten Bereiches abgegenen werden. Es sind
physikalische Größen, die als analoge Messwerte, wie z.B. über angesaugte Luftmasse,
Saugrohr- und Ladedruck, Batteriespannung, Kühlwasser- und Kraftstofftemperatur dem
Motorsteuergerät eingegeben werden. Diese analogen Messwerte müssen von einem Analog-
Digital-Wandler (A/D-Wandler) im Mikrocontroller des Motorsteuergerätes in digitale Werte
umgeformt werden.
9 Meisterwissen im Kfz-Handwerk
Glaesener Tom Travail de Candidature
86
Digitale Eingangssignale sind Signale mit einer Rechteckform. Sie besitzen nur zwei
Zustände, «Hoch» und «Niedrig» oder «Ein» und «Aus». Diese Art Signale werden z.B.: von
einem Hall-Sensor als Nockenwelle- oder Geschwindigkeitssensor abgegeben. Sie können
vom Mikrocontroller des Motorsteuergerätes ohne Umwandlung direkt verarbeitet werden.
Pulsförmiges Eingangssignal: Diese Signale werden von induktiven Drehzahl- und
Bezugsmarkensensoren abgegeben, in einem eigenen Schaltungsteil im Motorsteuergerät
aufbereitet und in digitale Rechtecksignale umgewandelt.
Signalverarbeitung im Motorsteuergerät
Im Steuergerät befindet sich die zentrale Schaltstelle für alle Funktionsabläufe (Bild 10 S.87).
An erster Stelle steht der Mikrocontroller mit Programm- und Datenspeicher. In ihm laufen
alle Steuer-und Regelalgorithmen ab. Als Eingangssignale dienen die Eingangsgrößen
(Kenngrößen), die von den Sensoren, Sollwertgeber und den Schnittstellen (Steuergeräte
anderer Systeme) eigegeben werden. Die Kenngrößen Last und Drehzahl bilden die
Hauptgrößen, auf die der Fahrer über die Fahrpedalstellung Einfluss nimmt. Die übrigen
Kenngrößen (z.B. Kühlmittel-,Kraftstoff- und Lufttemperatur, Ladedruck usw.) dienen der
Korrektur und werden deshalb als Korrekturgrößen bezeichnet.
Ausgangssignale des Motorsteuergeräts
Der Mikrocontroller steuert mit den Ausgangssignalen einmal Endstufen an, die als
Leistungsendstufen direkt mit den Stellgliedern (Aktoren) verbunden sind, oder er steuert mit
Endstufen nur Relais an, die eine Stromversorgung zu Stellgliedern herstellen. Die
Ausgangssignale werden einmal als Schaltsignale ausgegeben- dabei werden die Stellglieder
nur ein- und ausgeschaltet-, im anderen Fall als «pulseitenmodulierte» Signale (PWM-
Signale) – Rechtecksignale mit konstanter Frequenz (Periode), aber veränderlicher
Einschaltzeit (Tastverhältnis).
Glaesener Tom Travail de Candidature
87
Eigendiagnose des Einspritzsystems
Die Selbstüberwachung erfolgt durch das Motorsteuergerät. Dabei werden alle Sensoren und
Stellglieder auf Plausibilität geprüft. Bei der Überwachung der Sensoren wird mit Hilfe der
Eigendiagnose überprüft, ob die Versorgungsspannung hoch genug ist und ob ihr Signal im
zulässigen Bereich liegt bzw. plausibel ist. Wichtige Signale werden zwei- bis dreifach
ausgeführt. Damit besteht die Möglichkeit, im Fehlerfall auf eines dieser zusätzlichen Signale
umzuschalten.
Bild 10 Signalverarbeitung im Motorsteuergerät
Fehlermeldung: Vom Steuergerät werden auftetende Fehler durch eine Diagnoselampe
angezeigt und für spätere Auswertung im Fehlerspeicher gespeichert. Zur Fehlermeldung
kann die Fehlerlampe je nach Fehlerart dauern blinken, dauernd leuchten oder ausgeschaltet
bleiben.
Glaesener Tom Travail de Candidature
88
Unbedeutende Fehler, die zeitweilig (sporadisch) auftreten, werden zwar im Speicher
abgelegt, aber nicht durch die Fehlerlampe angezeigt. Sie werden nach ihrem erstmaligen
Verschwinden durch einen Häufigkeitszähler vermindert. Das bedeutet, es wird eine
bestimmte Häufigkeitszahl (z.B. 40) gesetzt, die bei jedem Startvorgang um eins
zurückgesetzt wird. Tritt der Fehler nach 40 Starts nicht mehr auf, wird der Speicher gelöscht.
Einbauort
Im Motorraum zwischen Batterie und E-Box
Stromlaufplan
NR. 43/5 - 43/21
1. Motorsteuergerät J623
A. Steckverbindung 105fach T105
B. Steckverbindung 91fach T91
Prüfen
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
Permanente
Versorgungsspannung
B86 / B1-2 12V 12V
Versorgungsspannung
Zündung
eingeschaltet
B5-6 / B1-2 12V 12V
Glaesener Tom Travail de Candidature
89
7 Aktoren in der Diagnose
Drosselklappenantrieb für elektrische Gasbetätigung G18610
7.1
Aufbau und Aufgabe
Der Drosselklappenantrieb ist ein Elektromotor, der vom Motorsteuergerät angesteuert wird.
Er betätigt über ein kleines Getriebe die Drosselklappe. Der Verstellbereich verläuft stufenlos
vom Leerlauf bis zur Vollast-Stellung.
Drosselklappenstellungen
Der untere Anschlag
In dieser Stellung ist die Drosselklappe
geschlossen. Benötigt wird sie für die
Grundeinstellung der Drosselklappen-
Steuereinheit.
Der obere Anschlag
ist im Motorsteuergerät festgelegt. Er ist
der maximale Öffnungswinkel der
Drosselklappe im Fahrbetrieb.
10
VW Selbststudienprogramm 210 Elektrische Gasbetätigung
Glaesener Tom Travail de Candidature
90
Die Notlaufposition
Bei stromlosen Drosselklappenantrieb
wird die Drosselklappe durch ein Feder-
Rückstellsystem auf die Notlaufposition
gezogen. In dieser Stellung ist ein
eingeschränkter Fahrbetrieb mit erhöhter
Leerlaufdrehzahl möglich.
Einbauort
Integriert in der Drosselklappensteuereinheit, die sich am Luftansauggehäuse befindet.
Stromlaufplan
NR. 43/15
Prüfen
Versorgungsspannung, Stromversorgung, Signalbild.
Bauteilbezeichnung Klemmen am
Bauteil
Pin Prüfbox
Kl.5 / Kl.3
A91 / A90
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
Versorgungsspannung
G186
Zündung ein
A91 / A90
12V 12V
Stromversorgung bei
Leerlauf A91 0A k. A.
Stromversorgung bei
Beschleunigung A91 0,27A k. A.
Glaesener Tom Travail de Candidature
91
Signalbild
Auswirkungen bei Signalausfall
Wenn der Drosselklappenantrieb ausfällt, wird die Drosselklappe automatisch auf die
Notlaufposition gezogen.
es erfolgt ein Eintrag in den Fehlerspeicher und die Fehlerlampe für elektrische
Gasbetätigung wird eingeschaltet,
dem Fahrer stehen nur noch Notfahreigenschaften zur Verfügung,
die Komfortfunktionen werden abgeschaltet (z. B. Geschwindigkeits-Regelanlage).
Glaesener Tom Travail de Candidature
92
Ventil für Saugrohrklappe N31611
7.2
Aufbau und Aufgabe
Das im Saugrohr untergebrachte Ventil wird vom Motorsteuergerät mit einem Minussignal
angesteuert, sobald der Drehzahlgeber G28 ihm das Überschreiten einer Drehzahl von
3.000min-1
meldet.
Die Regelung der Saugrohrklappen erfolgt
über ein zweistufiges Magnetventil, das ein
Unterdruckstellelement betätigt. Das
pneumatische Stellelement bewegt eine
Welle, an der die vier Saugklappen befestigt
sind. Das am gegenüber liegenden Ende der
Welle untergebrachtes Potentiometer für
Saugrohrklappen G336 informiert das
Motorsteuergerät über die aktuelle Position
der Saugrohrklappen.
Einbauort
Am Ansaugrohr gegenüber liegend dem Poteziometer für Saugrohrklappe G336.
Stromlaufplan
NR. 43/14
Prüfen
Ausgangsspannung bei unterschiedlichen Motordrehzahlen.
Bauteilbezeichnung Klemmen am
Bauteil
Pin Prüfbox
Kl.1 / Kl.2
B5 / A53
11
VW Selbststudienprogramm 401
Glaesener Tom Travail de Candidature
93
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
Ausgangsspannung
N316
Motordrehzahl
≤3000min-1
B5 / A53
0V 0V
Ausgangsspannung
N316
Motordrehzahl
≥3000min-1
B5 / A53 12V 12V
Auswirkungen bei Signalausfall
Bei einem Ausfall bleiben die Saugrohrklappen in Ruhestellung geschlossen und es macht
sich ein Leistungsverlust oberhalb von 3.000 min -1
bemerkbar.
Glaesener Tom Travail de Candidature
94
Kraftstofffördereinheit GX112
7.3
Die Kraftstofffördereinheit setzt sich zusammen aus:
J538 dem Steuergerät für Kraftstoffpumpe,
G6 der Kraftstoffpumpe für Vorförderung,
G Geber für Kraftstoffvorratsanzeige.
Aufbau und Aufgabe
Das Steuergerät J538 regelt die Funktion der Kraftstoffpumpe. Die geförderte
Kraftstoffmenge wird in Abhängigkeit der Motorlast und der Motordrehzahl geregelt.
Dadurch wird der Stromverbrauch reduziert und demzufolge auch der Kraftstoffverbrauch.
Außerdem wertet das Steuergerät für Kraftstoffpumpe den Widerstand des Gebers für
Kraftstoffvorratsanzeige aus und überträgt dieses Signal über eine Kabelverbindung an den
Schalttafeleinsatz J285.
Ansteuerung
Das Motorsteuergerät sendet ein PWM-
Signal13
an das Steuergerät für die
Kraftstoffpumpe, um diesem den
Kraftstoffbedarf mitzuteilen. Das Steuergerät
steuert entsprechend die Kraftstoffpumpe an
und regelt über die Spannungsversorgung die
Kraftstoffmenge im Niederdruckkreislauf
zwischen 2 bis 6 bar.
Bei folgenden Betriebszuständen ist eine
leichte Erhöhung des Systemdrucks auf 7 bis
8 bar notwendig:
- bei Abstellen des Motors,
- vor dem Motorstart,
- während des Motorstarts und bis zu 5
Sekunden danach.
12
Seat Selbststudienprogramm 103 MED Motronic 9.5.10 13
Pulsweitenmodulierte Signale (siehe Kapitel 6 Ausgangssignale des Motorsteuergerätes)
Glaesener Tom Travail de Candidature
95
Einbauort
Das Steuergerät befindet sich auf der rechten Fahrzeugseite unter der Rücksitzbank in der
Abdeckung der Kraftstoffpumpe.
Stromlaufplan
NR. 43/22
Prüfen
PWM – Signalbilder und Ausgangsspannung der Kraftstoffpumpe.
Bauteilbezeichnung Klemmen am
Bauteil
Pin Prüfbox
Kl.3 / Kl.4
KL.5 / Kl.4
Kl.2 / Kl.1
B9 / B1
Prüfbedingungen Klemmen am Bauteil
oder Prüfbox
Istwert Sollwert
Versorgungsspannung
Steuergerät
J538
Kl.3 / Kl.4
12V 12V
PWM- Signal
Tastverhältnis in %
Motordrehzahl
≤3000min-1
B9 / B1 47% k. A.
PWM- Signal
Tastverhältnis in %
Motordrehzahl
≥3000min-1
B9 / B1 49% k. A.
Ausgangsspannung
Kraftstoffpumpe G6
Motordrehzahl
≤3000min-1
Kl.2 / Kl.1 10,5V k. A.
Ausgangsspannung
Kraftstoffpumpe G6
Motordrehzahl
≥3000min-1
Kl.2 / Kl.1 12V k. A.
Glaesener Tom Travail de Candidature
96
PWM- Signalbilder
Bild 1: Motordrehzahl ≤3000min-1
Bild 2: Motordrehzahl ≥3000min-1
Die Ausgangssignale werden als «pulsweitenmodulierte» Signale (PWM-Signale) –
Rechtecksignale mit konstanter Frequenz (Periode), aber veränderlicher Einschaltzeit
(Tastverhältnis) ausgegeben.
Auswirkungen bei Signalausfall
Bei einem Ausfall des Steuergerätes für Kraftstoffpumpe sinkt der Kraftstoffdruck ab und der
Motor bleibt stehen.
Glaesener Tom Travail de Candidature
97
Einspritzventile 2 N532 – 535 7.4
Aufbau und Aufgabe
Die Niederdruck-Einspritzventile sind auf der Oberseite des Saugrohrs montiert und dienen
zur dosierten Einspritzung des Kraftstoffs in das Saugrohr. Die Niederdruck-Einspritzventile
werden vom Motorsteuergerät über ein Massesignal geöffnet. Liegt die Motortemperatur über
45 °C und wird der Motor im unteren Teillastbereich gefahren (Motordrehzahl ≤3000min-1
),
erfolgt die Umschaltung in den SRE-Betrieb (Saugrohreinspritzung).
N532 Einspritzventil 2 für Zylinder 1
N533 Einspritzventil 2 für Zylinder 2
N534 Einspritzventil 2 für Zylinder 3
N535 Einspritzventil 2 für Zylinder 4
Elektro-Einspritzventil mit Einspritzsignal
(Bosch)
1. Kraftstoffsieb
2. elektrischer Anschluss
3. Magnetwicklung
4. Schließfeder
5. Ventilnadel
6. Spritzzapfen
ti Einspritzzeit
Einbauort
Die Niederdruck-Einspritzventile sind auf der Oberseite des Saugrohrs montiert.
Stromlaufplan
NR. 43/21
Prüfen
Einspritzsignale (Einspritzsignal gegen Masse Pin B2 messen).
Glaesener Tom Travail de Candidature
98
Bauteilbezeichnung Klemmen am
Bauteil
Pin Prüfbox
N532
Kl.1 / Kl.2
N533
Kl.1 / Kl.2
N534
Kl.1 / Kl.2
N535
Kl.1 / Kl.2
B5 / A25
B5 / A46
B5 / A24
B5 / A45
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
N532
Motortemp. > 45°C
Motordrehzahl
≤3000min-1
A25 / B2
Ausgangsspannung
max
49,6V 40-50V
Ausgangsspannung
min
14,5V 15V
Einspritzzeit ti 4ms 3-4ms
N533
Motortemp. > 45°C
Motordrehzahl
≤3000min-1
A46 / B2
Ausgangsspannung
max
49V 40-50V
Ausgangsspannung
min
14,5V 15V
Einspritzzeit ti
3,9ms 3-4ms
Glaesener Tom Travail de Candidature
99
N534
Motortemp. > 45°C
Motordrehzahl
≤3000min-1
A24 / B2
Ausgangsspannung
max
49V 40-50V
Ausgangsspannung
min
14,5V 15V
Einspritzzeit ti
3,9ms 3-4ms
N535
Motortemp. > 45°C
Motordrehzahl
≤3000min-1
A45 / B2
Ausgangsspannung
max
49V 40-50V
Ausgangsspannung
min
14,5V 15V
Einspritzzeit ti
3,8ms 3-4ms
Glaesener Tom Travail de Candidature
100
Einspritzsignal
N532 Einspritzventil 2 für Zylinder 1
Auswirkungen bei Signalausfall
Fällt das SRE-Einspritzsystem aus, wird der Motor vom Motorsteuergerät nur noch in das
verbleibende System (Hochdruck-Einspritzsystem) gefahren. Somit ist gewährleistet, dass das
Fahrzeug fahrbereit bleibt. Die rote Motorkontrollleuchte im Kombiinstrument leuchtet auf.
Glaesener Tom Travail de Candidature
101
Regelventil für Kraftstoffdruck N27614
7.5
Aufbau und Aufgabe
Es hat die Aufgabe den Kraftstoffdruck im Kraftstoffverteilerrohr, unabhängig von der
Einspritz- und der Pumpenfördermenge einzustellen.
Das elektromagnetische Ventil wirkt auf das
Einlassventil zum Pumpenraum ein. Im
stromlosen Zustand verhindert der Anker des
Regelventils das Schließen des Einlassventils
und ermöglicht die Kraftstoffförderung zum
Pumpenraum.
Bei Bestromung fährt der Anker zurück und
das Ventil schließt, wodurch während der
Abwärtsbewegung des Kolbens der Druck im
Förderraum steigt und das Verteilerrohr mit
Kraftstoff versorgt wird.
Ansteuerung
Das Regelventil wird vom Motorsteuergerät angesteuert. Die Stromstärke bestimmt dabei den
effektiven Kolbenhub, da nur während der Abwärtsbewegung des Kolbens und Bestromung
des Regelventils der Kraftstoffdruck aufgebaut wird. Die Hochdruckpumpe wird über einen
einen Dreifachnocken der Auslassnockenwelle angetrieben.
Einbauort
Das Regelventil ist an die Kraftstoffhochdruckpumpe geschraubt.
Stromlaufplan
NR. 43/14
Prüfen
Versorgungsspannung und Strommessung.
14
Seat Selbststudienprogramm 103 MED Motronic 9.5.10
Glaesener Tom Travail de Candidature
102
Bauteilbezeichnung Klemmen am
Bauteil
Pin Prüfbox
Kl.2 / Kl.1
A92 / A93
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
Versorgungsspannung
A92 / A93 12V 12V
Strommessung
Motordrehzahl
≤3000min-1
A92 0A 0A
Strommessung
Motordrehzahl
≥3000min-1
A92 1A k. A.
Auswirkungen bei Signalausfall
Bei einem Kurzschluss nach Masse wird der maximale Druck aufgebaut, der durch das
Druckbegrenzungsventil abgebaut wird (120 bar). Bei Unterbrechung der Bestromung
gleichen sich der Druck im Hochdruck- und Niederdruckkreislauf an (8 bar), wodurch das
Mischungsverhältnis ärmer wird und Motorstörungen auftreten.
Glaesener Tom Travail de Candidature
103
Einspritzventile N30-3315
7.6
Aufbau und Aufgabe
Die Einspritzventile müssen den Kraftstoff in kürzester Zeit gut zerstäuben und je nach
Betriebsart gezielt einspritzen. So wird der Kraftstoff im Schichtladungs-Betrieb konzentriert
und im Bereich der Zündkerze positioniert.
N30 Einspritzventil für Zylinder 1
N31 Einspritzventil für Zylinder 2
N32 Einspritzventil für Zylinder 3
N33 Einspritzventil für Zylinder 4
Das Motorsteuergerät bestromt die
Magnetspule des Einspritzventiles und
erzeugt dadurch ein Magnetfeld. Dadurch
werden der Anker und die Nadel angezogen
und der Kraftstoff kann eingespritzt werden.
Bei Unterbrechung der Bestromung wird das
Magnetfeld abgebaut und die Nadel wird
durch die Kompressionsfeder gegen ihren
Sitz gedrückt. Der Kraftstofffluß wird
unterbrochen.
Durch einen Einspritzwinkel von 70° und
einem Neigungswinkel von 20° werden die
optimalen Bedingungen für die Zerstäubung
des Kraftstoffs im Zylinder erreicht.
15
Seat Selbststudienprogramm 103 MED Motronic 9.5.10
Glaesener Tom Travail de Candidature
104
Ansteuerung
Die Einspritzventile werden über einen Stromkreis im Motorsteuergerät bestromt, wobei sie
mit positiver Spannung versorgt werden und die negative Spannungsversorgung unabhängig
für jedes Einspritzventil erfolgt.
Damit die Einspritzventile so schnell wie möglich öffnen, werden sie mit einer Spannung von
ca. 65 Volt angesteuert. Bei geöffnetem Ventil genügt eine pulsartige Erregung mit ungefähr
15 Volt, um sie in geöffnetem Zustand zu halten.
Einbauort
Diese sind am Zylinderkopf befestigt und spritzen den Kraftstoff unter Hochdruck direkt in
den Brennraum des Zylinders ein.
Stromlaufplan
NR. 43/20
Prüfen
Einspritzsignale
Bauteilbezeichnung Klemmen am
Bauteil
Pin Prüfbox
N30
Kl.1 / Kl.2
N31
Kl.1 / Kl.2
N32
Kl.1 / Kl.2
N33
Kl.1 / Kl.2
A64 / A85
A23 / A01
A22 / A02
A65 / A43
Glaesener Tom Travail de Candidature
105
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
N30
Motordrehzahl
≥3000min-1
A64 / A85
Ausgangsspannung
max
65V 50-90V
Ausgangsspannung
min
15V 15V
Einspritzzeit ti
1ms 0,4 - 5ms
N31
Motordrehzahl
≥3000min-1
A23 / A01
Ausgangsspannung
max
65V 50-90V
Ausgangsspannung
min
15V 15V
Einspritzzeit ti
1ms 0,4 - 5ms
N32
Motordrehzahl
≥3000min-1
A22 / A02
Ausgangsspannung
max
65V 50-90V
Ausgangsspannung
min
15V 15V
Einspritzzeit ti
1ms 0,4 - 5ms
N30
Motordrehzahl
≥3000min-1
A65 / A43
Ausgangsspannung
max
65V 50-90V
Glaesener Tom Travail de Candidature
106
Ausgangsspannung
min
15V 15V
Einspritzzeit ti
1ms 0,4 - 5ms
Einspritzsignal
Auswirkungen bei Signalausfall
Fällt das Hochdruck-Einspritzsystem, wird der Motor vom Motorsteuergerät nur noch in das
verbleibende System (SRE-Einspritzsystem) gefahren. Somit ist gewährleistet, dass das
Fahrzeug fahrbereit bleibt. Die rote Motorkontrollleuchte im Kombiinstrument leuchtet auf.
Glaesener Tom Travail de Candidature
107
Magntventil 1 für Aktivkohlebehälter N80 7.7
Aufbau und Aufgabe
Die Aktivkohlebehälter-Anlage ist erforderlich, um die gesetzlichen Forderungen an die
Kohlenwasserstoff-Emissionen (HC) zu erfüllen. Mit ihr wird verhindert, dass
Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstoffbehälter in die Umwelt gelangen. Die Kraftstoffdämpfe
werden im Aktivkohlebehälter gespeichert und regelmäßig der Verbrennung zugeführt.
Aktivkohlefilterventil (Bosch)
1. Schlauchanschluss
2. Rückschlagventil
3. Blattfeder
4. Dichtelement
5. Magnetanker
6. Dichtsitz
7. Magnetwicklung
Ansteuerung
Das Magnetventil ist stromlos geöffnet. Die
Spannungsversorgung erfolgt über das
Hauptrelais und wird vom Motorsteuergerät
masseseitig angetaktet.
Bei Homogen-Betrieb ist das zündfähige
Gemisch im Brennraum gleichmäßig verteilt.
So findet die Verbrennung im gesamten
Brennraum statt und der Kraftstoff aus der
Aktivkohlebehälter-Anlage wird mit
verbrannt. Bei Abstellen des Motors wird das
stromlose Magnetventil durch das
Rückschlagventil geschlossen.
Glaesener Tom Travail de Candidature
108
Einbauort
Vorne rechts im Motorraum, neben dem Ausgleichbehälter für Motorkühlmittel.
Stromlaufplan
NR. 43/13
Prüfen
Signalbild (Taktsignal gegen Masse Pin B2 messen).
Bauteilbezeichnung Klemmen am
Bauteil
Pin Prüfbox
Kl.2 / Kl.1
B5 / A03
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
Dichtheitsprüfung
0,1 bar Druck
erzeugen
In Ordnung Druck kann
aufgebaut werden
Motortemp. ≤ 45°C A03 / B2 Kein Signal Kein Signal
Motortemp. ≥45°C A03 / B2 Signal Signal
Glaesener Tom Travail de Candidature
109
Taktsignal
Auswirkungen bei Signalausfall
Bei Signalausfall wird das Magnetventil nicht angesteuert und wird durch die
Rückschlagfeder geschlossen. Die Kraftstoffdämpfe gelangen nicht aus dem
Aktivkohlebehälter mit in den Verbrennungsraum. Die Motorkontrollleuchte leuchtet im
Kombiinstrument auf.
Glaesener Tom Travail de Candidature
110
Zündspule 1-4 7.8
Aufbau und Aufgabe
Das Zündsystem hat die Aufgabe, das Kraftstoff –Luft - Verhältnis zum richtigen Zeitpunkt
zu entzünden. Um das zu erreichen, muss der Zündzeitpunkt, die Zündenergie und die
Zündfunkendauer in allen Betriebspunkten vom Motorsteuergerät bestimmt werden. Mit dem
Zündzeitpunkt wird das Drehmoment, das Abgasverhalten und der Kraftstoffverbrauch des
Motors beeinflusst.
N70 Zündspule 1 mit Leistungsendstufe Q23 Zündkerze 1
N127 Zündspule 2 mit Leistungsendstufe Q24 Zündkerze 2
N291 Zündspule 3 mit Leistungsendstufe Q25 Zündkerze 3
N292 Zündspule 4 mit Leistungsendstufe Q26 Zündkerze 4
Beim Schichtladungs-Betrieb
muss der Zündzeitpunkt aufgrund der
besonderen Gemischbildung in einem engen
Kurbelwinkelfenster liegen. Nur so wird das
Gemisch sicher entzündet.
Beim Homogen-Betrieb
gibt es keine Unterschiede zu einem Motor
mit Saugrohreinspritzung. Durch die
gleichartige Gemischverteilung werden bei
beiden Einspritzsystemen vergleichbare
Zündzeitpunkte verwendet.
Einzelfunkenzündspule
Glaesener Tom Travail de Candidature
111
Ansteuerung16
Bei «Zündung ein» sind die im Steuergerät befindlichen Endstufen gegen Masse
durchgeschalten und das Primärfeld wird in den einzelnen Zündspulen aufgebaut.
Gleichzeitig entsteht in der Sekundärspule eine Induktionsspannung, hervorgerufen durch den
Einschaltstromfluss in der Primärwicklung, von ca. + 3 bis 4000V, die nun von einer
«Mehrschicht-Diode» (Kaskadendiode) am weiteren Verlauf zur Zündkerze unterdrückt wird,
um einen ungewollten Einschaltfunken zu verhindern. Beim Öffnen des Leistungstransitors
bricht nun das aufgebaute Primärmagnetfeld in der Spule zusammen, schneidet die
Sekundärwicklung und induziert in ihr eine Spannung.
16
Meisterwissen im Kfz-Handwerk
Glaesener Tom Travail de Candidature
112
Einbauort
Mittig im Zylinderkopf angeordnet.
Stromlaufplan
NR. 43/18
Prüfen
Ausgansspannung des Motorsteuergerätes zur Leistungsendstufe.
Bauteilbezeichnung Klemmen am
Bauteil
Pin Prüfbox /
Klemmen am Bauteil
N70
Kl.4 / Kl.1
Kl.2 / Kl.1
N127
Kl.4 / Kl.1
Kl.2 / Kl.1
Kl.4 / Kl.1
A76 / Kl.1
Kl.4 / Kl.1
A79 / Kl.1
N291
Kl.4 / Kl.1
Kl.2 / Kl.1
N292
Kl.4 / Kl.1
Kl.2 / Kl.1
Kl.4 / Kl.1
A57 / Kl.1
Kl.4 / Kl.1
A62 / Kl.1
Glaesener Tom Travail de Candidature
113
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
N70
Motordrehzahl
3000min-1
Ausgansspannung des
Motorsteuergerätes
A76 / B2
4,5V 5V
N127
Motordrehzahl
3000min-1
Ausgansspannung des
Motorsteuergerätes
A79 / B2
4,5V 5V
N291
Motordrehzahl
3000min-1
Ausgansspannung des
Motorsteuergerätes A57 / B2
4,5V 5V
N292
Motordrehzahl
3000min-1
Ausgansspannung des
Motorsteuergerätes
A62 / B2
4,5V 5V
Auswirkungen bei Signalausfall
Die Zündspulen sind diagnosefähig. Fällt eine Zündspule aus, wird die Einspritzung des
betreffenden Zylinders eingestellt.
Glaesener Tom Travail de Candidature
114
Ventile für Nockenwellenverstellung N205 / N31817
7.9
Aufbau und Aufgabe
Ziel der Nockenwellenverstellung ist das Erreichen eines optimalen Motordrehmoments in
den unterschiedlichen Betriebsphasen des Motors, sowie eine Verbesserung der Laufruhe und
der Abgasqualität. Die Nockenwellenverstellung wirkt auf die Einlass- und
Auslassnockenwelle, die um 30° verstellt werden können bzw. um 60° gegenüber der
Kurbelwelle.
N205 Ventil für Nockenverstellung im Einlass,
N318 Ventil für Nockenverstellung im Auslass.
17
VW Selbststudienprogramm 401
Glaesener Tom Travail de Candidature
115
Ansteuerung
Die Stellung der Versteller wird von den Magnetventilen für Nockenwellenverstellung N205 /
N318 bestimmt, die wiederum vom Motorsteuergerät über ein pulsweitenmoduliertes Signal
angesteuert werden. Nach dem Abstellen des Fahrzeugs werden die Versteller in der
Spätposition verriegelt. Diese Funktion wird über einen federbelasteten Verriegelungsstift
realisiert. Das System wird ab einem Motoröldruck von 0,5 bar entriegelt.
Im Leerlauf bzw. bei Drehzahlen unter 1.800 min-1
und geringer Lastanforderung steuert das
Motorsteuergerät die Magnetventile für Nockenwellenverstellung nicht an, so dass die
Versteller in ihrer Ruheposition verbleiben.
Bei einer Motordrehzahl von mehr als 1.800 min-1
und unter Lastanforderung verändert das
Motorsteuergerät die Stellung der Einlass- und Auslassnockenwelle und zieht damit den
Zeitpunkt des Öffnens und Schließens der Ventile zur Optimierung der Zylinderbefüllung
vor. Die Nockenwellenverstellung erfolgt auf der Grundlage eines im Motorsteuergerät
abgelegten Kennfelds.
Einbauort
Antriebsseitig an der Einlass- und Auslassnockenwelle.
Stromlaufplan
NR. 43/14
Prüfen
PWM – Signale, der Einlass- und Auslassnockenwelle (PWM - Signal gegen Masse Pin B2
messen).
Bauteilbezeichnung Klemmen am
Bauteil
Pin Prüfbox
N205
Kl.1 / Kl.2
N318
Kl.1 / Kl.2
B5 / A105
B5/ A104
Glaesener Tom Travail de Candidature
116
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
N205
Motordrehzahl
≥1800min-1
PWM-Signal
Tastverhältnis in %
A105 / B2 53% k. A.
N318
Motordrehzahl
≥1800min-1
PWM-Signal
Tastverhältnis in %
A104 / B2 54% k. A.
PWM – Signale
Auswirkungen bei Signalausfall
Bei einem Fehler im System verbleibt die Einlass- und Auslassnockenwelle in der
Spätposition, wodurch sich die Drehmomentabgabe verringert.
Glaesener Tom Travail de Candidature
117
Auslassnockensteller A/B18
7.10
Aufbau und Aufgabe
Durch die elektrische Ventilhub-Umschaltung an der Auslassnockenwelle wird im
Zusammenspiel mit der Nockenwellenverstellung an Ein- und Auslassnockenwelle eine
optimale Steuerung des Ladungswechsels für jeden Zylinder ermöglicht. Die kleine
Nockenkontur wird nur bei niedrigen Drehzahlen verwendet. Wann welche Nockenkontur
benutzt wird, ist in einem Kennfeld abgelegt.
N580 Auslassnockensteller A für Zylinder 1
N581 Auslassnockensteller B für Zylinder 1
N588 Auslassnockensteller A für Zylinder 2
N589 Auslassnockensteller B für Zylinder 2
N596 Auslassnockensteller A für Zylinder 3
N597 Auslassnockensteller B für Zylinder 3
N604 Auslassnockensteller A für Zylinder 4
N605 Auslassnockensteller B für Zylinder 4
Mit Hilfe von jeweils zwei elektrischen
Stellelementen wird jedes Nockenstück
auf der Auslassnockenwelle zwischen
seinen beiden Schaltpositionen hin und
her geschoben. Ein Stellelement pro
Zylinder schaltet in den großen
Ventilhub, das zweite Stellelement
schaltet in den kleinen Ventilhub.
18
VW Selbststudienprogramm 522
Glaesener Tom Travail de Candidature
118
Ansteuerung
Die Ansteuerung jedes einzelnen Stellelementes erfolgt über ein Massesignal durch das
Motorsteuergerät. Die Spannungsversorgung erfolgt über das Hauptrelais für J271. Die
Stromaufnahme der Stellelemente beträgt ca. 3A.
Wird der Elektromagnet eines Stellelementes bestromt, so wird der Metallstift mit einer
Auswurfzeit von 18 bis 22 Millisekunden ausgeworfen. Der ausfahrende Metallstift greift
dabei in die zugehörende Verschiebenut des Nockenstückes auf der Auslassnockenwelle und
verschiebt es durch die Drehung der Nockenwelle, in die dazugehörende Schaltposition. Das
Einfahren des Stiftes erfolgt rein mechanisch durch die Verschiebenut als Rückwurframpe.
Einbauort
Auf der Auslassnockenwelle
Stromlaufplan
NR. 43/16-17
Prüfen
Versorgungsspannung. Die Strommessung ist hier nicht möglich, da der Motor im Stand bei
einer Drehzahl von 4000min-1
elektronisch abgeriegelt ist. Eine Messung unter Lastzustand
des Motors, ist hier nicht möglich. Die Auslassnockensteller kommen hier nicht zum Einsatz.
Bauteilbezeichnung Klemmen am
Bauteil
Pin Prüfbox
Zylinder 1
N580
Kl.2 / Kl.1
N581
Kl.2 / Kl.1
B05 / A06
B05 / A101
Zylinder 2
N588
Kl.2 / Kl.1
N589
Kl.2 / Kl.1
B05 / A59
B05 / A58
Glaesener Tom Travail de Candidature
119
Zylinder 3
N596
Kl.2 / Kl.1
N597
Kl.2 / Kl.1
B05 / A04
B05 / A105
Zylinder 4
N604
Kl.2 / Kl.1
N605
Kl.2 / Kl.1
B05 / A96
B05 / A95
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
N580
Motordrehzahl
≥1800min-1
Versorgungsspannung Kl.5A am
Sicherungshalter B /
Kl.31 Batterie
12V 12V
N581
Motordrehzahl
≥1800min-1
Versorgungsspannung Kl.5A am
Sicherungshalter B /
Kl.31 Batterie
12V 12V
N588
Motordrehzahl
≥1800min-1
Versorgungsspannung Kl.5A am
Sicherungshalter B /
Kl.31 Batterie
12V 12V
N589
Motordrehzahl
≥1800min-1
Versorgungsspannung Kl.5A am
Sicherungshalter B /
Kl.31 Batterie
12V 12V
Glaesener Tom Travail de Candidature
120
N596
Motordrehzahl
≥1800min-1
Versorgungsspannung Kl.5A am
Sicherungshalter B /
Kl.31 Batterie
12V 12V
N597
Motordrehzahl
≥1800min-1
Versorgungsspannung Kl.5A am
Sicherungshalter B /
Kl.31 Batterie
12V 12V
N604
Motordrehzahl
≥1800min-1
Versorgungsspannung Kl.5A am
Sicherungshalter B /
Kl.31 Batterie
12V 12V
N605
Motordrehzahl
≥1800min-11
Versorgungsspannung Kl.5A am
Sicherungshalter B /
Kl.31 Batterie
12V 12V
Auswirkungen bei Signalausfall
Schon bei Ausfall eines Stellelementes kann die Funktion der Ventilhub-Umschaltung nicht
mehr ausgeführt werden. Das Motormanagement versucht in diesem Fall alle Zylinder auf die
letzte erfolgreiche Ventilhub- Umschaltung umzuschalten. Gelingt dies nicht, werden alle
Zylinder auf die kleine Ventilhubstufe geschaltet. Die Drehzahl des Motors wird in diesem
Fall auf 4000 min-1
begrenzt und es erfolgt ein Eintrag in den Fehlerspeicher. Die EPC-
Warnlampe wird eingeschaltet. Gelingt die Umschaltung in den großen Ventilhub, erfolgt
ebenfalls ein Eintrag in den Fehlerspeicher. Die Drehzahl wird jedoch nicht begrenzt und die
EPC-Lampe nicht eingeschaltet.
Glaesener Tom Travail de Candidature
121
Ventil für Öldruckregelung N42819
7.11
Aufbau und Aufgabe
Das Ventil für Öldruckregelung dient zur Ansteuerung der zweistufigen
Außenzahnradölpumpe. Das Schaltventil wird vom Motorsteuergerät angesteuert, um die
Außenzahnradölpumpe zwischen den beiden Druckstufen hin und her zu schalten. Hierzu
wird der Regelkolben in der Ölpumpe über Steuerkanäle vom Schaltventil je nach
Schaltzustand mit Öldruck beaufschlagt. Die Stellung des Regelkolbens bewirkt dann die
Druckumschaltung.
Die Umschaltung von der niedrigen in die
hohe Förderstufe erfolgt last- und/oder
drehzahlabhängig. Unterhalb dieses
Schwellwertes fördert die Pumpe mit einem
Druck von 1,5 bar. Mit Erreichen der
Drehzahl von 4500 min-1
fördert die Pumpe
mit 3,75 bar. Der Motor läuft bis zu einem
Kilometerstand von 1.000 km ausschließlich
in der hohen Druckstufe.
Einbauort
Das Schaltventil ist unterhalb des Nebenaggregate Trägers in die Stirnseite des
Zylinderblockes eingeschraubt.
Stromlaufplan
NR. 43/15
Prüfen
Ausgangsspannung (gegen Masse Pin B2 messen).
19
VW Selbststudienprogramm 522
Glaesener Tom Travail de Candidature
122
Bauteilbezeichnung Klemmen am
Bauteil
Pin Prüfbox
N428
Kl.2 / Kl.1
B05 / A17
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
N428
Motordrehzahl
≤4500min-1
B05 /A17
Ausgangsspannung
12V 12V
N428
Motordrehzahl
≥4500min-1
B05 /A17
Ausgangsspannung
0V 0V
Auswirkungen bei Signalausfall
Fällt das Ventil aus ist es geschlossen. Die Ölpumpe fördert in der hohen Öldruckstufe.
Glaesener Tom Travail de Candidature
123
Steuerventil für Kolbendüsen N522 7.12
Aufbau und Aufgabe
Bei sehr hohen thermischen Belastungen werden die Kolben mittels Öl gekühlt. Dabei wird
der Kolbenboden von der Unterseite z.B. durch eine Düse mit Öl angespritzt. Nicht in jeder
Betriebssituation des Motors ist eine Kühlung der Kolbenböden erforderlich. Daher verfügt
der 2,0 l-TSI-Motor über schaltbare Kolbenkühldüsen.
Kolbendüsen eingeschaltet
In stromlosem Zustand ist das Steuerventil
für Kolbenkühldüsen geschlossen. Dadurch
ist auch der Steuerkanal zwischen
Steuerventil und Schaltventil verschlossen.
Das Schaltventil ist demnach nur auf einer
Seite mit Öldruck beaufschlagt und
verschiebt sich so lange gegen eine
Rückstellfeder, bis der Kanal zu den
Kolbenkühldüsen frei ist. Das Öl gelangt
vom Schaltventil in die zusätzliche Ölgalerie
und von dort zu den Kolbenkühldüsen. Die
Düsen sind damit eingeschaltet.
Kolbendüsen ausgeschaltet
Um die Kolbenkühldüsen auszuschalten
steuert das Motorsteuergerät das Steuerventil
für Kolbenkühldüsen an. In geschaltetem
Zustand gibt das Steuerventil für
Kolbenkühldüsen den Steuerkanal zum
Schaltventil frei. Das Schaltventil ist nun von
beiden Seiten mit Öldruck beaufschlagt.
Dadurch überwiegt die Kraft der
Rückstellfeder und das Schaltventil wird
zurückgeschoben. Der Verbindungskanal zu
der Ölgalerie wird unterbrochen und die
Kolbenkühldüsen ausgeschaltet.
Glaesener Tom Travail de Candidature
124
Ansteuerung
Die Ansteuerung des Steuerventils erfolgt vom Motorsteuergerät mithilfe eines Kennfeldes.
Zur Berechnung des Kennfeldes verwendet das Motorsteuergerät das Motordrehmoment, die
Motordrehzahl und die Öltemperatur. Bei einer Öltemperatur von unter 50 °C bleiben die
Kolbenkühldüsen in einem Kennfeldbereich zwischen 1000 und 6600 min-1
und einer Last
von ca. 30 Nm ausgeschaltet. Bei einer Öltemperatur oberhalb von 50 °C bleiben die
Kolbenkühldüsen in einem Drehzahlbereich von 1000 bis 3000 min-1
und einem Lastbereich
zwischen 30 und 100 Nm ausgeschaltet. In allen anderen Bereichen des Kennfeldes sind die
Kolbenkühldüsen eingeschaltet.
Einbauort
Im Nebenaggregateträger festgeschraubt, unterhalb des Ölfiltergehäuse.
Stromlaufplan
NR. 43/15
Prüfen
Ausgangsspannung.
Bauteilbezeichnung Klemmen am
Bauteil
Pin Prüfbox
N522
Kl.2 / Kl.1
B05 / A07
Glaesener Tom Travail de Candidature
125
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
N522
Öltemperatur <50°C
Motordrehzahl
1000-6600min-1
B05 / A07
Ausgangsspannung
12V 12V
Öltemperatur >50°C
Motordrehzahl
1000-3000min-1
B05 / A07
Ausgangsspannung
12V 12V
Öltemperatur >50°C
Motordrehzahl
>3000min-1
B05 / A07
Ausgangsspannung
0V 0V
Auswirkungen bei Signalausfall
Fällt das Steuerventil aus, wird die Motordrehzahl auf 4000 min-1
begrenzt, die höhere
Öldruckstufe eingeschaltet und die EPC-Lampe im Kombiinstrument leuchtet auf.
Glaesener Tom Travail de Candidature
126
Stellelement für Motortemperaturregelung N493 7.13
Aufbau und Aufgabe
Das Stellelement steuert ein Drehschiebermodul in der Kühlmittelpumpe an, was widerum
die Durchflussmenge der Kühlflüssigkeit im Motor regelt.
Ansteuerung
Der Drehschieber 1 wird direkt vom Stellelement für Motortemperaturregelung über eine
Welle angetrieben. Der Drehschieber 2 wird von einer Zahnkulisse am Drehschieber 1 über
ein Zwischenzahnrad verstellt (Triebstockgetriebe). Das bedeutet Drehschieber 1 und 2 sind
mechanisch gekoppelt und bewegen sich in Abhängigkeit voneinander. Ein zusätzlicher
Thermostat mit Dehnelement dient als Sicherheitseinrichtung (Notlauf-Thermostat) und
öffnet im Fehlerfall bei 113 °C.
Glaesener Tom Travail de Candidature
127
Regelbereich
Durch eine entsprechende Ansteuerung der Drehschieber werden unterschiedliche
Schaltpositionen erreicht, die es ermöglichen, eine schnelle Aufheizphase zu durchlaufen und
die Motortemperatur variabel zwischen 86°C und 107°C zu halten. Dabei können drei
grundlegende Regelbereiche unterschieden werden:
ein Warmlaufbereich,
ein Temperaturregelbereich und
ein Notlaufbereich.
Einbauort
Außen am Motorblock festgeschraubt.
Stromlaufplan
NR. 43/12
Prüfen
Versorgungsspannung und Winkelstellung der Drehschieber bei unterschiedlichen
Kühlmitteltemperaturen.
Bauteilbezeichnung Klemmen am
Bauteil
Pin Prüfbox
N522
Kl.3 / Kl.1
Kl.2 / Kl.1
Kl.4 / Kl.1
Kl.5 / Kl.1
A35 / A33
A80 / A33
A86 / A33
A87 / A33
Glaesener Tom Travail de Candidature
128
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
N493
Versorgungsspannung
A35 / A33
5V 5V
Ausgangssignalbild
vom Motorsteuergerät
zum Stellelement
A80 / A33
Kühlmitteltemperatur
/ Betriebszustand des
Motors
Parameter im
Systemtester
16°C /
Warmlaufphase
160° 160°
77°C /
Warmlaufphase
128° 128°
84°C /
Warmlaufphase
128° 127°
100°C /
Teillastphase
125° 124°
102°C /
Teillastphase
119° 119°
104°C /
Vollastphase
78° 78°
102°C /
Nachlaufphase
249° 250°
Ausgangssignalbild
vom Motorsteuergerät zum Stellelement
Glaesener Tom Travail de Candidature
129
Auswirkungen bei Signalausfall
Beispielsweise bei einem Ausfall des Elektromotors oder bei einem klemmenden
Drehschiebergetriebe, sind:
Einblendung einer Fehlermeldung im Schalttafeleinsatz bei gleichzeitiger Begrenzung
der Drehzahl auf 4000 min-1
,
Ein Warnton und das Einschalten der EPC-Lampe machen den Fahrer zusätzlich auf
die Situation aufmerksam,
digitale Anzeige der tatsächlichen Kühlmitteltempartur in °C im Schalttafeleinsatz,
Öffnen des Absperrventils für Kühlmittel,
Einschalten der Heizungsunterstützungspumpe zur Aufrechterhaltung der
Zylinderkopfkühlung,
Ereigniseintrag in den Fehlerspeicher des Motorsteuergerätes.
Glaesener Tom Travail de Candidature
130
Heizungsunterstützungspumpe V488 7.14
Aufbau und Aufgabe
Die Heizungsunterstützungspumpe ist eine elektronisch geregelte Kreiselpumpe mit
bürstenlosem Antrieb. Sie dient als Umwälzpumpe für die Beheizung des Innenraums. Die
Innenraumheizung nutzt die Wärme, die vom Turbolader sowie vom in den Zylinderkopf
integrierten Abgaskrümmer erzeugt wird, um den Innenraum so rasch wie möglich zu
erwärmen. Liegt eine Heizanforderung des Innenraums am Steuergerät für Climatronic vor,
öffnet das Motorsteuergerät das Absperrventil für Kühlmittel und aktiviert die
Heizungsunterstützungspumpe. Auf diese Weise zirkuliert das Kühlmittel durch den
Zylinderkopf, den Turbolader und den Heizungswärmetauscher.
Der Elektromotor der Pumpe wird vom
Motorsteuergerät angesteuert. Auf diese
Weise kann die strömende Kühlmittelmenge
reguliert werden.
Einbauort
Die Pumpe ist auslassseitig am Motorblock verschraubt.
Stromlaufplan
NR. 43/13
Prüfen
Ausgangsspannung bei Ansteuerung der Innenraumheizung.
Glaesener Tom Travail de Candidature
131
Bauteilbezeichnung Klemmen am
Bauteil
Pin Prüfbox
V488
Kl.2 / Kl.1
Kl.3 / Kl.1
B5 / B2
A84 / B2
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
V488
Versorgungsspannung
B5 / B2
12V 12V
Ausgangsspannung
bei Ansteuerung der
Innenraumheizung
B05 / A17
12V 12V
Auswirkungen bei Signalausfall
Bei Unterbrechung der Signalleitung läuft die Pumpe mit maximaler Drehzahl. Bei
Unterbrechung einer Versorgungsleitung der Pumpe, fällt die Pumpe fällt.
Glaesener Tom Travail de Candidature
132
Absperrventil für Kühlmittel N82 7.15
Aufbau und Aufgabe
Das Absperrventil für Kühlmittel dient dazu, den Kühlmitteldurchfluss zum
Heizungswärmetauscher zu öffnen bzw. zu schließen.
Das Motorsteuergerät steuert das Ventil mit
einem an. Durch die Aktivierung des Ventils
wird der Kühlmitteldurchfluss zum
Heizungswärmetauscher gesperrt.
Einbauort
Das Ventil ist getriebeseitig am Zylinderkopf verschraubt.
Stromlaufplan
NR. 43/13
Prüfen
Versorgungsspannung und Ausgangsspannung bei Ansteuerung der Innenraumheizung.
Bauteilbezeichnung Klemmen am
Bauteil
Pin Prüfbox
N82
Kl.1 / Kl.2
Kl.3 / Kl.5
B5 / B22
B22 / B2
Glaesener Tom Travail de Candidature
133
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
N82
Versorgungsspannung
B5 / B22
12V 12V
Ausgangsspannung
bei Ansteuerung der
Innenraumheizung
B22 / B2
0V 0V
Auswirkungen bei Signalausfall
Bei einem Ausfall bleibt das Ventil geöffnet und das Kühlmittel strömt permanent durch den
Heizungswärmetauscher, wodurch der Motor mehr Zeit zum Erreichen der
Betriebstemperatur benötigt.
Glaesener Tom Travail de Candidature
134
Ladedrucksteller V465 7.16
Aufbau und Aufgabe
Bei dem Ladedrucksteller erfolgt die Betätigung der Waste-Gate-Klappe des
Abgasturboladers über einen Elektromotor und ein Getriebe, das die Schubstange zur Waste-
Gate-Klappe bewegt. Der elektromotorische Antrieb erlaubt eine schnelle und präzise
Ladedruckregelung.
Das Motorsteuergerät steuert den
Ladedrucksteller über ein PWM-Signal mit
veränderlicher Polarität an. Auf diese Weise
kann der Ladedruck bedarfsgerecht
angepasst werden.
Einbauort
Der Ladedrucksteller ist am Turbolader verschraubt.
Stromlaufplan
NR. 43/12
Prüfen
Signal bei 3000min-1
Bauteilbezeichnung Klemmen am
Bauteil
Pin Prüfbox
V465
Kl.2 / Kl.6
A88 / A89
Glaesener Tom Travail de Candidature
135
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
V465
Signal bei 3000min-1
A88 / A89
Signalbild
Auswirkungen bei Signalausfall
Bei einem Ausfall des Ladedruckstellers erfolgt keine Regelung des Ladedrucks und der
Fahrer nimmt einen Drehmomentverlust wahr.
Glaesener Tom Travail de Candidature
136
Umluftventil für Turbolader N249 7.17
Aufbau und Aufgabe
Wird im Schubbetrieb die Drosselklappe geschlossen, entsteht durch den weiterhin
anliegenden Ladedruck ein Staudruck im Verdichtergehäuse. Durch diesen Staudruck wird
das Verdichterrad stark abgebremst, was zum Absenken des anliegenden Ladedrucks führt
(Turboloch). Um dies zu verhindern, wird das Umluftventil für Turbolader durch einen
elektrischen Steller geöffnet. Es öffnet einen Umgehungskanal, um die verdichtete Luft über
das Verdichterrad wieder zur Saugseite des Verdichterkreislaufes zu leiten. Somit bleibt die
Turbine auf Drehzahl. Beim Öffnen der Drosselklappe wird das Umluftventil für Turbolader
geschlossen, und der Ladedruck steht sofort wieder zur Verfügung.
Einbauort
Das Umluftventil ist am Turbolader verschraubt.
Stromlaufplan
NR. 43/14
Prüfen
Ausgangsspannung bei unterschiedlichem Motorbetrieb.
Glaesener Tom Travail de Candidature
137
Bauteilbezeichnung Klemmen am
Bauteil
Pin Prüfbox
N249
Kl.1 / Kl.2
B5 / A66
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
N249
Ausgangsspannung
bei Leerlauf
B5 / A66
0V 0V
Ausgangsspannung
bei Schubabschaltung
B5 / A66
12V 12V
Auswirkungen bei Signalausfall
Bei einem Ausfall des Magnetventils spürt der Fahrer beim Beschleunigen nach einer
Verzögerungsphase einen Leistungsverlust.
Glaesener Tom Travail de Candidature
138
Heizung für Lambdasonden Z19 und Z29 7.18
Aufbau und Aufgabe
Die Lambdasonden-Heizung hat die Aufgabe, die Keramik der Sonde möglichst schnell auf
ihre Anspringtemperatur von 350°C zu bringen. Die Lambdasonden-Heizung wird vom
Motorsteuergerät geregelt.
Das Heizelement weist eine PTC-
Charakteristik auf, d.h., beim
Einschalten ist der elektrische
Widerstand gering, dadurch fließt ein
hoher Heizstrom, der zu einer schnellen
Aufheizung führt.
Einbauort
Die Breitband-Lambdasonde mit Heizung Z19 ist vor dem Katalysator in den Abgaskrümmer
eingeschraubt.
Die Sprung-Lambdasonde mit Heizung Z29 ist nach dem Katalysator in den Abgaskrümmer
eingeschraubt.
Stromlaufplan
NR. 43/14
Prüfen
Stromversorgung bei Kaltstart- und Warmlaufphase.
Glaesener Tom Travail de Candidature
139
Bauteilbezeichnung Klemmen am Bauteil Pin Prüfbox
Z19
Kl.4 / Kl.3
B5 / B74
Z29
Kl.1 / Kl.2
B5 / B11
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
Z19
Strommessung bei
Motorlauf in der
Kaltstart-und
Warmlaufphase
In Plusleitung an
Kl.4 am Bauteil
2,5A k. A.
Z29
Strommessung bei
Motorlauf in der
Kaltstart-und
Warmlaufphase
In Plusleitung an
Kl.1 am Bauteil
1,2A k. A.
Auswirkungen bei Signalausfall
Fällt die Lambdasonden-Heizung aus, setzt die Lambda-Regelung erst nach 90 Sekunden ein
und nicht schon nach 30 Sekunden.
Glaesener Tom Travail de Candidature
140
8 Die Fahrzeug-Eigendiagnose
Die Eigendiagnose (OBD=On-Board-Diagnose) besteht bei allen neueren Motronic-
Systemen. Diese vergleicht die für das gesamte System zuständige Diagnose, die Abläufe mit
den Befehlen des Motorsteuergerätes und die Informationen der verschiedenen Sensoren
untereinander auf ihre Plausibilität. Diese Überprüfungen besteht ständig während des
Motorbetriebes.
Vom Motorsteuergerät werden erkannte Fehler gespeichert und gleichzeitug festgehalten,
unter welchen Betriebsbedingungen sie auftraten. Bei einer Inspektion kann von dem
Werkstattpersonal mit einem Systemtester über eine genormte Diagnoseschnittstelle der
Fehlerspeicher ausgelesene werden (Deußen, 2007).
Gesetzliche On-Board-Diagnose
OBD-I
Ausgangspunkt für die Entwicklung der OBD war die Forderung der CARB (Californian Air
Resources Board), dass alle ab 1988 zugelassenen Fahrzeuge über eine selbständige
Überwachung der abgasrelevanten Systeme verfügen sollten. Dies erfordert das Detektieren
der Verschlechterung des Abgasverhaltens mit einer entsprechenden Meldung an den Fahrer.
OBD-I ist relativ einfach aufgebaut und beschränkt sich auf die Überwachung der
Lambdasonde, der Abgasrückführung, Kraftstoffzufuhr und die Motorsteuerung. Fehler
konnten als Blinkcodes am Kombiinstrument abgelesen werden. Der Fahrzeugzugang wurde
im Rahmen von OBD-I nicht standardisiert, so dass Herstellerspezifische Lösungen
entstanden.
OBD-II
1994 macht die CARB die OBD-II Norm zur Vorschrift für Fahrzeuge, die ab 1996 in
Kalifornien zugelassen werden sollen. Für diese Fahrzeuge fordert die Norm, die Ausstattung
mit einem OBD-System, welches die abgasrelevanten Komponenten ständig überwacht und
dass Fehler, die zu erhöhten Schadstoffemissionen führen, in einem vorgegebenen Format
abgespeichert werden müssen. Schwere Fehler müssen dem Fahrer mittels der MIL
(Malfunction Indicator Lamp) angezeigt werden.
Glaesener Tom Travail de Candidature
141
Europäische On-Board-Diagnose (EOBD)
Alle Automobilhersteller von Fahrzeugen mit Otto- oder Dieselmotoren sind von der
Europäischen Union aufgefordert worden, ab dem 1. Januar 2001 den Zugang zu den OBD-
Daten einheitlich zuregeln. Gefordert wurde außerdem, dass der Diagnosestecker (Bild 20),
als Schnittstelle zwischen Fahrzeug und Diagnosegerät, in seiner Form und Lage als auch in
der Steckerbelegung und der Art der Datenübermittlung genormt ist. Die EOBD-Schnittstelle
befindet sich Bereich des Kombiinstrumentes bzw. des Fahrers. Es ist eine 16-Pin-Steckdose.
Bild 20
2 = Bus +
4 = Fahrzeugmasse
5 = Signalmasse
6 = CAN high
7 = K-line
10 = Bus -
14 = CAN low
15 = L-line
16 = Batterie plus
Die anderen Klemmen sind
herstellespezifisch.
Folgende abgasrelevanten Bereiche werden von der EOBD überwacht:
Luftmassenmesser: Zur Überwachung des Luftmassenmessers wird parallel zu der
Berechnung der Einspritzzeit aus der angesaugten Luftmasse eine
Vergleichseinspritzzeit gebildet.
Verbrennungsaussetzererkennung: Die Überwachung erfolgt über den Klopfsensor.
Katalysator: Zur Überwachung des Katalysators wird sein Wirkungsgrad beurteilt.
Lambdasonde: Eine entsprechende Diagnosefunktion überwacht die Regelfrequenz.
Kraftstoffversorgung: Die Kraftstoffzumessung wird über festgelegte Grenzwerte
bestimmt. Werden diese überschritten, so kann ein möglicher Fehler festgestellt
werden.
Abgasrückführung: Das in das Ansaugsystem einströmende Abgas, wird im
Schiebebetrieb vom Ansaugdrucksensor erkannt.
Notlauf: Bei einem erkannten Fehler eines Sensors ersetzt das Motorsteuergerät die
fehlende Information oder stellt einen Ersatzwert.
Glaesener Tom Travail de Candidature
142
Mega Macs 66 von Hella Gutmann 8.1
Der Mega Macs 66 wird von der Firma Hella Gutmann für freie Kfz-Werkstätten konzepiert.
Über das leicht zu bedienende Touchscreen-Interface und die intuitive Menüführung können
alle nötigen Diagnosen, Arbeitsschritte, Messungen und Datenabgleiche in Echtzeit
durchgeführt werden.
Nach Eingabe der Fahrzeugauswahl stehen folgende Funktionen zur Auswahl:
Fehlercode,
Parameter,
Stellglied,
Service-Rückstellung,
Grundeinstellung,
Codierung,
Messtechnik (optional).
Allgemeine Sicherheitshinweise
Das Gerät ist ausschließlich für den Einsatz am Kfz bestimmt. Für den Einsatz des Gerätes
sind Kfz-technische Kenntnisse des Nutzers und somit das Wissen über Gefahrenquellen und
Risiken in der Werkstatt bzw. dem Kfz Voraussetzung.
Benutzerhinweise:
Anschlüsse am Fahrzeug nur bei stehendem Motor vornehmen.
Hochspannungsführende Teile auf Beschädigung prüfen.
Bei laufendem Motor nicht in sich drehende Teile greifen.
Automatikfahrzeuge zusätzlich auf Park-Stellung stellen.
Fahrzeug gegen unbeabsichtigtes Wegrollen sichern.
Glaesener Tom Travail de Candidature
143
Fahrzeugauswahl
Hier können Fahrzeuge nach folgenden Parametern ausgewählt werden:
Fahrzeugart
Hersteller
Modell
Kraftstoffart
Diagnose
Hier können über das Gerät Daten mit den zu prüfenden Fahrzeugsystemen ausgetauscht
werden. Folgende Parameter stehen unter «Diagnose» zur Verfügung:
Fehlercode
Hier können die im Fehlercode-Speicher des Motorsteuergeräts abgelegten Fehlercodes
ausgelesen und gelöscht werden. Zusätzlich können Informationen zum Fehlercode
abgerufen werden.
Parameter
Hier können die aktuellen Arbeitswerte oder Zustände des Motorsteuergeräts grafisch und
alphanumerisch angezeigt werden.
Stellglied
Hier können Stellglieder mithilfe des Motorsteuergeräts aktiviert werden.
Service-Rückstellung
Hier kann das Inspektionsintervall manuell oder automatisch zurückgesetzt werden.
Grundeinstellung
Hier können Stellglieder und Steuergeräte mit Grundeinstellwerten versorgt werden.
Codierung
Hier können Stellglieder und Steuergeräte auf ihre Aufgaben codiert bzw. neue Bauteile
an das Fahrzeug angepasst werden.
Glaesener Tom Travail de Candidature
144
Fahrzeugdiagnose vorbereiten
Für eine fehlerfreie Fahrzeugdiagnose ist die Auswahl des korrekten Fahrzeugs eine
Grundvoraussetzung. Ein Batterie - Ladegerät muss angeschlossen werden, da die Zündung
permant eingeschaltet sein muss, um mit dem Systemtester in Verbindung zu stehen. Die
Verbindung darf bei Auslesen vom Fehlerspeicher oder Codieren von Bauteilen nicht
unterbrochen werden.
ACHTUNG!
Kurzschluss und Spannungsspitzen bei Anschluss des Diagnose- und OBD-Steckers!
Gefahr der Zerstörung von Fahrzeug-Elektronik. Vor Einstecken des Diagnose- und OBD-
Steckers am Fahrzeug Zündung ausschalten.
Glaesener Tom Travail de Candidature
145
9 Aufgabenstellungen
Sicherheitshinweise und Unfallverhütung 9.1
Geben Sie im erWin Volkswagen Programm bei «Fahrzeugindivudelle Informationen»
folgendende Informationen ein:
Fahrzeugidentifikation,
VIN (17 stellige Fahrzeug-Identidentifikationsnummer),
Reparatur-und Wartungsinformationen,
Reparaturleitfaden,
Antriebsaggregat,
4 Zylinder Direkteinspritzer,
Sicherheitshinweise.
a) Beantworten Sie folgende Fragen, die die Sicherheitsmaßnahmen bei Arbeiten an der
Kraftstoffversorgung betreffen.
Wieviel bar beträgt der Kraftstoffdruck im Hochdrucksystem?
....................................................................................................................................
Welche Vorsichtsmaßnahmen muss man treffen, bevor das Kraftstoffsytem
geöffnet wird?
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
Glaesener Tom Travail de Candidature
146
Welche zusätzliche Gerfahr besteht bei austredendem Kraftstoff und welche
Vorsichtsmaßnahmen sind zu treffen?
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
b) Erläutern Sie im Kapitel «Reparaturhinweise» die Sauberkeitsregeln.
Ergänzen Sie folgenden Text:
Auch geringfügige Verschmutzungen können zu ...................... an der ......................,
an der ...................... und am ...................... führen. Verbindungsstellen und deren
Umgebung sind vor dem ...................... gründlich mit ......................- oder
...................... zu säubern und greinigte Stellen gründlich .......................
Offenen ...................... und ...................... sind sofort mit Verschlussstopfen zu
verschliessen.
Ausgebaute Teile sind auf einer ......................abzulegen und abzudecken. Es dürfen
keine ......................verwendet werden.
Es dürfen nur ...................... Teile verbaut werden. Die Ersatzteile dürfen nur
unmittelbar vor ......................aus der Verpackung entnommen werden.
Bei geöffneter Anlage darf nicht mit ...................... gearbeitet werden und das
Fahrzeug nicht bewegt werden.
Austretender Kraftstoff der auf die ......................- und ...................... tropft, muss
sofort gereinigt werden.
Getrennte elektrische Steckverbindungen müssen vor ...................... und ......................
geschützt werden und nur im ...................... Zustand angeschlossen werden.
Glaesener Tom Travail de Candidature
147
Bauteile der MED Motronic 9.2
Bestimmen Sie am gegebenem Unfallmotor die Sensoren und Aktoren. Entnehmen Sie mit
Hilfe des Systemübersichtsplan vom Motormanagement im Selbststudienprogrammm 522 die
Kennzeichnung der Bauteile und orden sie dem Unfallmotor zu.
Hinweis: Nicht alle Bauteile die in dem Systemübersichtsplan aufgelistet sind, befinden
sich am Unfallmotor.
Systemübersicht
Sensoren Aktoren
Glaesener Tom Travail de Candidature
148
Betriebsarten des dualen Einspritzsystems 9.3
Beschreiben Sie laut dem Selbststudienprogramm 522 das Regelkonzept des dualen
Einspritzsystems nach folgenden Betriebszuständen des Motors:
Motorstart
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
Warmlauf und Katalysatorheizen
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
Motor läuft im Teillastbereich
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
Motor läuft unter Volllast
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
Notlauffunktion
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
Glaesener Tom Travail de Candidature
149
Parameter Kraftstoffdruck 9.4
Führen Sie mit Hilfe des Systemtesters eine Druckprüfung des Kraftstoffsystems durch.
a) Welche Angaben benötigen Sie, um das Fahrzeug mit dem Systemtester zu
konfigurieren?
Fahrzeugauswahl:
.................................
.................................
.................................
.................................
.................................
b) Welche Vorsichtsmaßnahmen müssen Sie treffen, bevor Sie den Systemtester mit dem
Fahrzeug verbinden.
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
Welche Parameter müssen Sie auswählen, um eine korrekte Durchführung zu
gewährleisten?
.................................
.................................
.................................
.................................
.................................
.................................
Glaesener Tom Travail de Candidature
150
c) Führen Sie die Messungen bei folgenden Betriebszuständen des Motors durch und
vervollständigen Sie die Prüftabelle.
Motordrehzahl ≤ 1000 min-1
/ Kühlmitteltemperatur ≤ 45 °C
Prüftabelle:
Parameter Prüfbedingung Istwert Sollwert
Motordrehzahl ≤ 1000 min-1
Kühlmitteltemperatur ≤ 45 °C
Kraftstoffniederdruck
Kraftstoffhochdruck
d) Führen Sie die Messungen bei folgenden Betriebszuständen des Motors durch und
vervollständigen Sie die Prüftabelle.
Motordrehzahl ≥ 3000 min-1
/ Kühlmitteltemperatur ≥ 45 °C
Prüftabelle:
Parameter Prüfbedingung Istwert Sollwert
Motordrehzahl ≥ 3000 min-1
Kühlmitteltemperatur ≥ 45 °C
Kraftstoffniederdruck
Kraftstoffhochdruck
Glaesener Tom Travail de Candidature
151
e) Welche Erkenntnisse kann man anhand dieser Parameter erhalten?
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
Glaesener Tom Travail de Candidature
152
Stromlaufplan lesen 9.5
a) Bescheiben Sie den Verlauf laut Stromlaufplan für die Spannungsversorgung der
Einspritzventile 2 (N532 – N535).
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
b) Wo befindet sich der Massepunkt der Leistungsendstufen die in den Zündspulen 1 – 4
integriert sind?
..........................................................................................................................................
c) Welche Bauteile liegen an der Sicherung 4 am Sicherungshalter B an?
..........................................................................
..........................................................................
..........................................................................
..........................................................................
..........................................................................
Glaesener Tom Travail de Candidature
153
Messtechnik 9.6
a) Nehmen Sie mit Hilfe des Messtechnikmoduls am Systemtester die Signalspannungen
des Fahrpedalstellungsgeber 1 & 2 vor.
Führen Sie die Messungen in der vorgesehenen Menuauswahl „geführte Messungen“
durch.
Erklären Sie den Spannungsverlauf beider Sensoren.
Gemessen an Pin der Prüfbox bei „Zündung“ eingeschaltet:
Sensor ........................................
Sensor ........................................
Signalbild
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
Glaesener Tom Travail de Candidature
154
b) Nehmen Sie die Signalspannungen der Einspritzventile N30 – N33 für Zylinder 1 bis
4 auf.
Folgende Begriffe sind in das Signalbild einzutragen:
Öffnungsspannung, Erhaltungsspannung, Einspritzzeit (ti).
Erklären Sie die Ansteuerung der Einspritzventile.
Vervollständigen Sie die Prüftabelle.
Gemessen an Pin der Prüfbox bei Kühlmitteltemperatur ≥ 45°C und Motordrehzahl ≥
3000min-1
Aktor …………………………...
Aktor …………………………...
Aktor …………………………...
Aktor …………………………...
Signalbild :
Glaesener Tom Travail de Candidature
155
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
N30
Motordrehzahl
≥3000min-1
Kühlmitteltemperatur
≥ 45°C
Öffnungsspannung
Erhaltungsspannung
Einspritzzeit ti
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
N31
Motordrehzahl
≥3000min-1
Kühlmitteltemperatur
≥ 45°C
Öffnungsspannung
Erhaltungsspannung
Einspritzzeit ti
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
N32
Motordrehzahl
≥3000min-1
Kühlmitteltemperatur
≥ 45°C
Öffnungsspannung
Erhaltungsspannung
Einspritzzeit ti
Glaesener Tom Travail de Candidature
156
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
N33
Motordrehzahl
≥3000min-1
Kühlmitteltemperatur
≥ 45°C
Öffnungsspannung
Erhaltungsspannung
Einspritzzeit ti
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
Glaesener Tom Travail de Candidature
157
c) Kontrollieren Sie die Funktion der beiden Lambdasondenheizungen. Vergleichen Sie
mit Hilfe des Zweikanal Oszilloskop die Stromkennlinien.
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
Z29
Strommessung bei
Motorlauf in der
Warmlaufphase
Z19
Strommessung bei
Motorlauf in der
Warmlaufphase
Zweikanal Oszilloskop
Glaesener Tom Travail de Candidature
158
Fehlersuche 9.7
a) Ein Kunde erscheint in der Werkstatt, weil die Motorkontrollleuchte im
Kombiinstrument aufleuchtet. Ebenfalls gibt der Kunde zu bemerken, dass der Motor
einen verzögerten Motorstart hat.
Erläutern Sie die möglichen Ursachen.
Die Fehlercodeauslese in der Motorelektronik 1 ergibt:
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
Überprufen Sie anhand der Parameter den Nieder – und Hochdruck im Kraftstoffsystem.
Ergebnis:
.......................................................................................
.......................................................................................
.......................................................................................
.......................................................................................
.......................................................................................
Überprüfen Sie das Regelventil für Kraftstoffdruck
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
Spannungsversorgung
Strommessung
Glaesener Tom Travail de Candidature
159
Welchen Prüfschritt würden Sie als nächsten unternehmen?
Beschreiben Sie ihre Vorgehensweise.
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
Klemmen: .....................................................................................................................................
Erbegnis Istwert : ................................................................................................................
Sollwert:................................................................................................................
Auswertung:
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
b) Das Kundenfahrzeug wird per Abschleppwagen in die Werkstatt gebraucht, da der
Motor nicht mehr anspringt.
Nach dem ersten Startversuch wird festgestellt, dass der Anlasser den Motor
durchlaufen lässt aber nicht anspringt.
Die Fehlercodeauslese in der Motorelektronik 1 ergibt:
0 Fehler
Welchen Prüfschritt würden Sie als nächsten unternehmen?
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
Glaesener Tom Travail de Candidature
160
Prüfbedingungen Pin Auswertung
Auswertung:
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
Welchen Prüfschritt würden Sie als nächsten unternehmen?
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
Sensor ...........................................................................................................
Sensor ...........................................................................................................
Sensor ............................................................................................................
Auswertung:
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
Glaesener Tom Travail de Candidature
161
Überprüfen Sie die Sensoren.
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
Auswertung:
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
Welchen Prüfschritt würden Sie als nächsten unternehmen?
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
...........................................................................
Klemmen: .....................................................................................................................................
Erbegnis Istwert : ................................................................................................................
Sollwert: ...............................................................................................................
Klemmen: .....................................................................................................................................
Erbegnis Istwert : ................................................................................................................
Sollwert: ...............................................................................................................
Auswertung:
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
Glaesener Tom Travail de Candidature
162
10 Aufgabenstellungen (Musterlösung)
Sicherheitshinweise und Unfallverhütung 10.1
Geben Sie im erWin Volkswagen Programm bei «Fahrzeugindivudelle Informationen»
folgendende Informationen ein:
Fahrzeugidentifikation
VIN (17 stellige Fahrzeug-Identidentifikationsnummer)
Reparatur-und Wartungsinformationen
Reparaturleitfaden
Antriebsaggregat
4 Zylinder Direkteinspritzer
Sicherheitshinweise
c) Beantworten Sie folgende Fragen, die die Sicherheitsmaßnahmen bei Arbeiten an der
Kraftstoffversorgung betreffen.
Wieviel bar beträgt der Kraftstoffdruck im Hochdrucksystem?
Der Kraftstoffdruck im Hochdrucksystem beträgt 150-200 bar.
Welche Vorsichtsmaßnahmen muss man treffen, bevor das Kraftstoffsytem
geöffnet wird?
Das Tragen einer Schutzbrille und Schutzhandschuhen ist Vorschrift. Um den
Kraftstoffdruck abzubauen, sind saubere Lappen um die Verbindungsstellen zu
legen und diese vorsichtig zu öffenen. Austrendender Kraftstoff der unter Druck
steht, kann zu schweren Verletzungen führen.
Glaesener Tom Travail de Candidature
163
Welche zusätzliche Gerfahr besteht bei austredendem Kraftstoff und welche
Vorsichtsmaßnahmen sind zu treffen?
Bei austredendem Kraftstoff kann es zu einer Brandgefahr kommen. Vor dem
Öffen des Kraftstoffsystems muss die Spannungsversorgung der Kraftsoffpumpe
unterbrochen werden. Bei angeschlossener Batterie aktiviert der
Türkontaktschalter bereits beim Öffnen der Fahrertür die Kraftstoffpumpe. Das
Bereitstellen einen Handfeuerlöschers ist ebenfalls ratsam.
d) Erläutern Sie im Kapitel «Reparaturhinweise» die Sauberkeitsregeln.
Ergänzen Sie folgenden Text:
Auch geringfügige Verschmutzungen können zu Defekten an der
Kraftstoffversorgung, an der Einspritzung und am Abgasturbolader führen.
Verbindungsstellen und deren Umgebung sind vor dem Lösen gründlich mit Motor-
oder Bremsenreiniger zu säubern und greinigte Stellen gründlich zu trocknen.
Offenen Leitungen und Anschlüsse sind sofort mit Verschlussstopfen zu
verschliessen.
Ausgebaute Teile sind auf einer sauberen Unterlage abzulegen und abzudecken. Es
dürfen keine fasernde Lappen verwendet werden.
Es dürfen nur saubere Teile verbaut werden. Die Ersatzteile dürfen nur unmittelbar
vor dem Einbau aus der Verpackung entnommen werden.
Bei geöffneter Anlage darf nicht mit Druckluft gearbeitet werden und das Fahrzeug
nicht bewegt werden.
Austretender Kraftstoff der auf die Kraftstoff- und Kühlmittelschläuche tropft, muss
sofort gereinigt werden.
Getrennte elektrische Steckverbindungen müssen vor Schmutz und Nässe geschützt
werden und nur im trockenen Zustand angeschlossen werden.
Glaesener Tom Travail de Candidature
164
Bauteile der MED Motronic 10.2
Bestimmen Sie am gegebenem Unfallmotor die Sensoren und Aktoren. Entnehmen Sie mit
Hilfe des Systemübersichtsplan vom Motormanagement im Selbststudienprogrammm 522 die
Kennzeichnung der Bauteile und orden sie dem Unfallmotor zu.
Hinweis: Nicht alle Bauteile die in dem Systemübersichtsplan aufgelistet sind, befinden
sich am Unfallmotor.
Systemübersicht
Sensoren Aktoren
J338 N522
G61 N70,N127,N291,N292
G410 G186
G40 N532 – N535
G300 N30 –N33
G62 N249
G28 N316
G266 N205
G336 N318
G71 N580, N581, N588, N589, N597, N604,
N605
G42 N493
G247 Z19
G39 V465
F378 N276
F447
G581
Glaesener Tom Travail de Candidature
165
Betriebsarten des dualen Einspritzsystems 10.3
Beschreiben Sie laut dem Selbststudienprogramm 522 das Regelkonzept des dualen
Einspritzsystems nach folgenden Betriebszuständen des Motors:
Motorstart
Bei einer Kühlmitteltemperatur unter 45°C erfolgt bei jedem Motorstart eine dreifache
Direkteinspritzung über das Hochdruck-Einspritzsystem in den Kompressionstakt.
Warmlauf und Katalysatorheizen
In dieser Phase erfolgt eine zweifache Direkteinspritzung in den Ansaug-und
Kompressionstakt. Der Zündzeitpunkt ist etwas in Richtung “spät” verschoben. Die
Saugrohrklappen sind geschlossen.
Motor läuft im Teillastbereich
Liegt die Motortemperatur über 45°C und wird der Motor im Teillastbereich gefahren,
erfolgt die Umschaltung in den SRE-Betrieb. Die Saugrohrklappen bleiben
weitgehend geschlossen.
Motor läuft unter Volllast
Aufgrund der hohen Leistungsanforderung wechselt das System wieder in den
Hochdruckbetrieb. Es erfolgt eine zweifache Direkteinspritzung in den Ansaug- und
den Kompressionstakt.
Notlauffunktion
Fällt eines der beiden Einspritzsysteme aus, wird der Motor vom Motorsteuergerät nur
noch in dem verbleibenen System gefahren. Somit ist gewährleistet, dass das
Fahrzeug fahrbereit bleibt. Die rote Motorkontrollleuchte im Kombiinstrument
leuchtet auf.
Glaesener Tom Travail de Candidature
166
Parameter Kraftstoffdruck 10.4
Führen Sie mit Hilfe des Systemtesters eine Druckprüfung des Kraftstoffsystems durch.
a) Welche Angaben benötigen Sie, um das Fahrzeug mit dem Systemtester zu
konfigurieren?
Fahrzeugauswahl:
Hersteller: Volkswagen
Kraftstoffart: Benzin
Modell: Golf 7
Motorcode: CHHA
Leistung: 169 kW
b) Welche Vorsichtsmaßnahmen müssen Sie treffen, bevor Sie den Systemtester mit dem
Fahrzeug verbinden.
Die Zündung muss ausgeschaltet sein, bevor das Diagnosemodul mit der OBD Schnittstelle
im Fahrzeug verbunden wird. Ebenfalls muss ein Batterieladegerät an die Fahrzeugbatterie
angeschlossen werden, um ein absinken der Batteriespannung zu verhindern.
c) Welche Parameter müssen Sie auswählen, um eine korrekte Durchführung zu
gewährleisten?
Motordrehzahl
Kühlmitteltemperatur
Kraftstoffniederdruck – Istwert
Kraftstoffniederdruck – Sollwert
Kraftstoffhochdruck – Istwert
Kraftstoffhochdruck – Sollwert
Glaesener Tom Travail de Candidature
167
d) Führen Sie die Messungen bei folgenden Betriebszuständen des Motors durch und
vervollständigen Sie die Prüftabelle.
Motordrehzahl ≤ 1000 min-1
/ Kühlmitteltemperatur ≤ 45 °C
Prüftabelle:
Parameter Prüfbedingung Istwert Sollwert
Motordrehzahl ≤ 1000 min-1
700 min-1
Kühlmitteltemperatur ≤ 45 °C 40 °C
Kraftstoffniederdruck 4,9 bar 5 bar
Kraftstoffhochdruck 122 bar 123 bar
e) Führen Sie die Messungen bei folgenden Betriebszuständen des Motors durch und
vervollständigen Sie die Prüftabelle.
Motordrehzahl ≥ 3000 min-1
/ Kühlmitteltemperatur ≥ 45 °C
Prüftabelle:
Parameter Prüfbedingung Istwert Sollwert
Motordrehzahl ≥ 3000 min-1
Kühlmitteltemperatur ≥ 45 °C
Kraftstoffniederdruck 4,9 bar 5 bar
Kraftstoffhochdruck 177 bar 178 bar
Glaesener Tom Travail de Candidature
168
f) Welche Erkenntnisse kann man anhand dieser Parameter erhalten?
Der Kraftstoffdruck im Niederdruckkreislauf variiert entsprechend der
wechselnden Motordrehzahl. Die Kraftstoffpumpe wird entsprechend vom
Steuergerät angesteuert und somit kann anhand des Kraftstoffniederdruck ihre
Funktionsweise überprüft werden.
Das Regelventil der Kraftstoffhochdruckpumpe wird vom Motorsteuergerät
angesteuert und somit kann anhand des Kraftstoffhochdruck ihre
Funktionsweise überprüft werden.
Glaesener Tom Travail de Candidature
169
Stromlaufplan lesen 10.5
a) Bescheiben Sie den Verlauf laut Stromlaufplan für die Spannungsversorgung der
Einspritzventile 2 (N532 – N535).
Batterie + → Hauptrelais J271 → Sicherung 5 auf Sicherungshalter B →
Strompfadnummer 72 → Strompfadnummer 133 → Strompfadnummer 276.
Die Einspritzventile werden Massenseitig von dem Motorsteuergerät angesteuert.
b) Wo befindet sich der Massepunkt der Leistungsendstufen die in den Zündspulen 1 – 4
integriert sind?
Am Massepunkt 3 am Längsträger vorn links (673)
c) Welche Bauteile liegen an der Sicherung 4 am Sicherungshalter B an?
G266 Ölstands – und Öltemperaturgeber,
N249 Umluftventil für Turbolader,
N316 Ventil für Saugrohrklappe,
N428 Ventil für Öldruckregelung,
N522 Steuerventil für Kolbendüsen.
Glaesener Tom Travail de Candidature
170
Messtechnik 10.6
a) Nehmen Sie mit Hilfe des Messtechnikmoduls am Systemtester die Signalspannungen
des Fahrpedalstellungsgeber 1 & 2 vor.
Führen Sie die Messungen in der vorgesehenen Menuauswahl „geführte Messungen“
durch.
Erklären Sie den Spannungsverlauf beider Sensoren.
Gemessen an Pin der Prüfbox bei „Zündung“ eingeschaltet:
Sensor G76: B52 / B54
Sensor G185: B69 / B51
Bei der Betätigung des Gaspedals steigt die Spannung bis auf 4 Volt respektive 2 Volt. Der
Spannungsunterschied lässt sich durch den Vorwiderstand am Sensor G185 erklären. Sie
dient dem Motorsteuergerät für die Sicherheits- und Prüffunktion.
Glaesener Tom Travail de Candidature
171
b) Nehmen Sie die Signalspannungen der Einspritzventile N30–N33 für Zylinder 1 bis 4
auf.
Folgende Begriffe sind in das Signalbild einzutragen:
Öffnungsspannung, Erhaltungsspannung, Einspritzzeit (ti)
Erklären Sie die Ansteuerung der Einspritzventile
Vervollständigen Sie die Prüftabelle.
Gemessen an Pin der Prüfbox bei Kühlmitteltemperatur ≥ 45°C und Motordrehzahl ≥
3000min-1
Aktor N30: A64 / A85
Aktor N31: A23 / A01
Aktor N32: A22 / A02
Aktor N33: A65 / A43
Signalbild : Aktor N30
Glaesener Tom Travail de Candidature
172
1. Öffnungsspannung / 2. Erhaltungsspannung / ti Einspritzzeit
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
N30
Motordrehzahl
≥3000min-1
Kühlmitteltemperatur
≥ 45°C
A64 / A85
Öffnungsspannung 62V 50-90V
Erhaltungsspannung 11V 15V
Einspritzzeit ti
1ms 0,4 - 5ms
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
N31
Motordrehzahl
≥3000min-1
Kühlmitteltemperatur
≥ 45°C
A23 / A01
Öffnungsspannung 62,5V 50-90V
Erhaltungsspannung 12V 15V
Einspritzzeit ti
1ms 0,4 - 5ms
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
N32
Motordrehzahl
≥3000min-1
Kühlmitteltemperatur
≥ 45°C
A22 / A02
Öffnungsspannung 62V 50-90V
Erhaltungsspannung 11V 15V
Einspritzzeit ti
1ms 0,4 - 5ms
Glaesener Tom Travail de Candidature
173
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
N33
Motordrehzahl
≥3000min-1
Kühlmitteltemperatur
≥ 45°C
A65 / A43
Öffnungsspannung 64V 50-90V
Erhaltungsspannung 11,5V 15V
Einspritzzeit ti
1ms 0,4 - 5ms
Die Einspritzventile werden über einen Stromkreis im Motorsteuergerät bestromt, wobei die
Ventile mit positiver Spannung versorgt werden und die negative Spannungsversorgung
unabhängig für jedes Einspritzventil erfolgt. Damit die Einspritzventile so schnell wie
möglich öffnen, werden sie mit einer Spannung von ca. 65 Volt angesteuert. Bei geöffnetem
Ventil genügt eine pulsartige Erregung mit ungefähr 15 Volt, um sie in geöffnetem Zustand zu
halten.
Glaesener Tom Travail de Candidature
174
c) Kontrollieren Sie die Funktion der beiden Lambdasondenheizungen. Vergleichen Sie
mit Hilfe des Zweikanal Oszilloskop die Stromkennlinien.
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
Z29
Strommessung bei
Motorlauf in der
Warmlaufphase
In Plusleitung an
Kl.1 am Bauteil
1,2 A 1-2 A
Z19
Strommessung bei
Motorlauf in der
Warmlaufphase
In Plusleitung an
Kl.4 am Bauteil
2,5 A
2-3A
Zweikanal Oszilloskop
Glaesener Tom Travail de Candidature
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Fehlersuche 10.7
a) Ein Kunde erscheint in der Werkstatt, weil die Motorkontrollleuchte in
Kombiinstrument aufleuchtet. Ebenfalls gibt der Kunde zu bemerken, dass der Motor
einen verzögerten Motorstart hat.
Erläutern Sie die möglichen Ursachen.
Die Fehlercodeauslese in der Motorelektronik 1 ergibt:
Fehlercode 15376
Kraftstoffdruckregler – Magnetventil
Unterbrechung im Stromkreis
Fehlercode 15378
Kraftstoffdosierventil
Kurzschluss nach Plus
Überprufen Sie anhand der Parameter den Nieder – und Hochdruck im Kraftstoffsystem.
Ergebnis:
Kraftstoffniederdruck Istwert: 7 bar
Kraftstoffniederdruck Sollwert: 7 bar
Kraftstoffhochdruck Istwert: 7 bar
Kraftstoffhochdruck Sollwert: 120 bar
Überprüfen Sie das Regelventil für Kraftstoffdruck
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
Spannungsversorgung A92 / A93
12V 12V
Strommessung In der + Leitung Kl.
2 zum Bauteil
0A 1 – 1,5A
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Welchen Prüfschritt würden Sie als nächsten unternehmen?
Beschreiben Sie ihre Vorgehensweise.
Widerstandsmessung der + Leitung vom Steuergerät zum Bauteil.
Stecker am Bauteil und am Motorsteuergerät abziehen und Widerstandsmessung
durchführen.
Klemmen: T105/93 (A93 Pinbox) → Kl.2 am Bauteil
Erbegnis Istwert : Widerstand 0.L.
Sollwert: Widerstand 0,3 Ω
Auswertung:
Die Plus Leitung zum Bauteil ist unterbrochen. Eventueller Kabelbruch kann die Ursache
sein. Die Leitung muss repariert werden und die Fehlercodes im Fehlerspeicher gelöscht
werden. Eine erneute Überprüfung der Parameter für Kraftstoffdruck ist ratsam.
b) Das Kundenfahrzeug wird per Abschleppwagen in die Werkstatt gebraucht, da der
Motor nicht mehr anspringt.
Nach dem ersten Startversuch wird festgestellt, dass der Anlasser den Motor
durchlaufen lässt aber nicht anspringt.
Die Fehlercodeauslese in der Motorelektronik 1 ergibt:
0 Fehler
Welchen Prüfschritt würden Sie als nächsten unternehmen?
Einspritzsignale und Ansteuerung der Leitungsendstufen der Zündspulen
kontrollieren.
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Prüfbedingungen Pin Auswertung
N30
Signalspannung am
Einspritzventil für
Zylinder 1
A64 / A85
Keine Signalspannung
N532
Signalspannung am
Einspritzventil 2 für
Zylinder 1
A25 /B02 Keine Signalspannung
N70
Signalspannung an
der Zündspule 1 mit
Leistungsendstufe
A75 / B02 Keine Signalspannung
Auswertung:
Das Motorsteuergerät steuert weder die Einspritzventile noch die Leistungsendstufen der
Zündspulen an.
Welchen Prüfschritt würden Sie als nächsten unternehmen?
Die Sensoren für Motordrehzahl und Nockenwellenposition überprüfen. Anhand eines
Oszillogrammbildes kann die Funktionsweise überprüft werden.
Oszillogrammbilder für Motordrehzahlgeber und Nockenwellenpositionsgeber:
Sensor G28: A70 / B02 Kein Signalbild
Sensor G300: A28 / B02 Kein Signalbild
Sensor G40: A30 / B02 Signalbild vorhanden
Auswertung:
Der Sensor für Motordrehzahl (G28) und der Nockenwellenpositionsgeber (G300) weisen
eine Funktionsstörung auf.
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Überprüfen Sie die Sensoren.
Prüfbedingungen Pin Istwert Sollwert
G28
Spannungsversorgung A35 / A33
5V 5V
Signalspannung A70 / B02 0V 0 -5V
G300
Spannungsversorgung A48 / A29
5V 5V
Signalspannung A28 / B02 0V 0 -5V
Auswertung:
Die Spannungsversorgung der Sensoren ist in Ordnung. Die Signalspannungen sind
fehlerhaft.
Welchen Prüfschritt würden Sie als nächsten unternehmen?
Widerstandsmessung der + Leitung vom Steuergerät zu den Bauteilen.
Stecker am Bauteil und am Motorsteuergerät abziehen und Widerstandsmessung
durchführen.
Motordrehzahlgeber G28
Klemmen: T105/70 (A70 Pinbox) → Kl.2 am Bauteil
Erbegnis Istwert : Widerstand 0.L.
Sollwert: Widerstand 0,3 Ω
Nockenwellenpositionsgeber G300
Klemmen: T105/50 (A50 Pinbox) → Kl.2 am Bauteil
Erbegnis Istwert : Widerstand 0.L.
Sollwert: Widerstand 0,3 Ω
Auswertung:
Die Signalleitungen zu den Bauteilen sind unterbrochen. Eventueller Kabelbruch kann die
Ursache sein. Die Leitungen müssen repariert werden.
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11 Stromlaufpläne
Die Stromlaufpläne wurden mir seitens der Autosdiffusion M.Losch s.e.c.s zur Verfügung
gestellt und standen mir ausschließlich für diese Arbeit zur Verfügung. Eine unerlaubte
Veröffentlichung ist von seitens der VW AG rechtswidrig.
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12 Selbststudienprogramm 522
Das VW Service Training Selbststudienprogramm 522:
“Der 2,0l-162kW / 169kW-TSI-Motor” Konstruktion und Funktion wurde mir seitens der
Autosdiffusion M.Losch s.e.c.s zur Verfügung gestellt und stand mir ausschließlich für diese
Arbeit zur Verfügung. Eine unerlaubte Veröffentlichung ist von seitens der VW AG
rechtswidrig.
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13 Literaturverzeichnis
ALP Benzin Direkteinspritzung und Diagnosestrategien [Bericht]. - Dillingen an der Donau,
Bayern : [s.n.], 2004.
Deußen Meisterwissen im Kfz-Handwerk [Buch]. - Würzburg : Vogel Verlag, 2007.
Seat SA Lehrheft Nr. 103 MED 9.5.10 [Buch]. - Barcelona : Seat SA, 2004.
Volkswagen AG Selbststudienprogramm 210 Elektrische Gasbetätigung [Buch]. -
Wolfsburg : Volkswagen AG, 1999.
Volkswagen AG Selbststudienprogramm 253 Bosch Motronic MED7 [Buch]. - Wolfsburg :
Volkswagen AG, 2002.
Volkswagen AG Selbststudienprogramm 522 Konstruktion und Funktion des 2,0l TSI Motor
[Buch]. - Wolfsburg : Volkswagen AG, 2013.