1

SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA

V NITRE

TECHNICKÁ FAKULTA

2118150

DIPLOMOVÁ PRÁCA

2010 Bc. Marián Viktóriusz

2

SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA

V NITRE

TECHNICKÁ FAKULTA

POROVNANIE METÓD MERANIA LAMBDA SONDY

Diplomová práca

Študijný program: Kvalita produkcie

Študijný odbor: 5. 2. 57 Kvalita produkcie

Školiace pracovisko: Katedra kvality a strojárskych technológií

Školiteľ: doc. Ing. Michal Horka, CSc.

Nitra 2010 Marián Viktóriusz, Bc.

3

SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA

V NITRE

TECHNICKÁ FAKULTA

Katedra kvality a strojárskych technológií

Akademický rok: 2009 / 2010

ZADÁVACÍ PROTOKOL DIPLOMOVEJ PRÁCE

Študent: Marián Viktóriusz

Študijný odbor: Kvalita produkcie

Študijný program: Manažérstvo kvality produkcie

V zmysle 3. časti, čl. 21 Študijného poriadku SPU v Nitre z roku 2005 Vám zadávam tému

bakalárskej práce:

Porovnanie metód merania lambda sondy

Cieľ práce: Uskutočniť prevádzkové merania dynamického napätia lambda sondy

vybranými metódami a vyhodnotiť namerané výsledky podľa stanovených kritérií.

Rámcová metodika práce:

1. Štúdium literatúry a zhodnotenie stavu.

2. Preskúšať a zoznámiť sa z dvoma metódami kontroly lambda sondy.

3. Uskutočniť prevádzkové merania prístrojmi.

4. Namerané výsledky vyhodnotiť podľa stanovených kritérií a spracovať do

prehľadnej podoby na porovnanie ich kvality

Rozsah grafických prác: podľa potreby a určenia vedúceho diplomovej práce

4

Čestné prehlásenie

Čestne prehlasujem, že som predloženú diplomovú prácu spracoval samostatne

s použitím uvedenej literatúry a ďalších informačných zdrojov. Som si vedomí zákonných

dôsledkov v prípade ak hore uvedené údaje nie sú pravdivé.

V Nitre 16. apríla 2010 ...........................

Marián Viktóriusz

5

Poďakovanie

Rád by som poďakoval všetkým, ktorí sa akýmkoľvek spôsobom podieľali na realizácii

tejto diplomovej práce za odborné rady v danej problematike za ich čas a zapožičanie

literatúry. Touto cestou ďakujem doc.Ing. Michalovi Horkovi, Csc. za cenné rady,

pripomienky a kvalifikované usmernenie pri vypracovaní mojej diplomovej práce.

V Nitre 16. apríla 2010 ...........................

Marián Viktóriusz

6

Abstrakt

VIKTORIUSZ, MARIÁN : m.viktoriusz@azet.sk, 2010. Porovnanie metód merania

lambda sondy. [Diplomová práca] Slovenská poľnohospodárska univerzita v Nitre. Technická

fakulta, Katedra kvality a strojárskych technológií (KKST). Vedúci diplomovej práce : doc.

Ing. Michal Horka, Csc..

Zvyšovanie požiadaviek na zníženie množstva emisií v automobilovom priemysle kladú

zvýšené požiadavky na automobily a škodliviny, ktoré vypúšťajú do ovzdušia. Z narastajúcim

množstvom automobilov na cestách a tým aj narastajúcimi emisiami, zaťažovaním životného

prostredia sa popredné automobilky ako aj firmy vyrábajúce diagnostické prístroje

v automobilovom priemysle snažia riešiť tento problém pod tlakom európskej únie

a mnohých štátov novými technickými riešeniami, ktoré eliminujú pôsobenie automobilov na

životné prostredie.

Predmetom mojej práce je naštudovanie danej problematiky, porovnať metódy merania

lambda sondy ako aj zhodnotiť výhodnosť jednotlivých metód a ich následné využitie v praxi

pre rýchlejšiu diagnostiku motora. V diplomovej práci sa budem zaoberať meraním lambda

sondy u vznetového motora a prístrojmi, ktoré umožňujú riešiť problematiku lambda sondy.

Cieľom práce je namerať konkrétne hodnoty, zaznamenať ich a vyhodnotiť a to tak, aby

výsledky bolo možne využiť pri porovnaní konkrétnych metód merania lambda sondy.

Kľúčové slová: lambda sonda, meracie prístroje, vznetový motor

7

Abstrakt

Increasing requirements to reduce emissions in the automotive industry places greater

demands on the cars and pollutants released into the air. The growing number of cars on the

road and thereby increasing emissions, puts a strain on the environment, leading automobile

companies as well as diagnostic equipment manufacturers in the automotive industry trying to

address this issue under pressure from European Union countries and many new technical

solutions that eliminate exposure to the automotive environment.

The subject of my work is a study of the issue, to compare methods of measuring lambda

probe and evaluate the advantage of individual methods and their subsequent use in practice

for rapid diagnosis of the engine. The thesis I will deal with measuring the lambda probe for

diesel engine and instruments, which allow to address the issue of the lambda probe.

The aim of this work is specifically measured values, recording them and evaluated so

that the results could be used for comparison of specific methods of measuring lambda probe.

Keywords: lambda probe, measuring equipment, diesel engine

8

Obsah

0 ÚVOD....................................................................................................................................10

1 PREHĽAD O SÚČASNOM STAVE..................................................................................11

1.1 Zážihový motor ............................................................................................................... 11

1.1.1 Činnosť zážihového motora .................................................................................... 11

1.1.2 Princíp činnosti zážihového motora ......................................................................... 11

1.1.2.1 Nasávanie ............................................................................................................. 12

1.1.2.3 Kompresia ............................................................................................................ 12

1.1.2.2 Expanzia .............................................................................................................. 13

1.1.2.4 Výfuk ................................................................................................................... 14

1.1.3 Výhody a nevýhody zážihových motorov ............................................................... 14

1.2 Palivová sústava ................................................................................................................ 15

1.2.1 Palivová sústava u motorov používaných pre prípravu paliva karburátorov ............. 15

1.3 Vstrekovanie zážihových motorov .................................................................................. 16

1.3.4 Vstrekovacie systémy u benzínových motorov ........................................................... 17

1.4 Čističe vzduchu ................................................................................................................. 29

1.5 Emisie zážihových motorov ............................................................................................. 30

1.6 Lambda sonda .................................................................................................................. 32

1.6.1 Úloha lambda sondy .................................................................................................... 32

1.6.2 Rozdelenie lambda sond .............................................................................................. 32

1.6.3 Kontrola funkčnosti lambda sondy .............................................................................. 33

1.6.4 Odporová lambda sonda .............................................................................................. 34

1.6.5 Napäťová lambda sonda .............................................................................................. 34

1.6.6 Planárna lambda sonda ................................................................................................ 36

1.6.7 Lambda sonda na vstupe .............................................................................................. 37

1.6.8 Lambda sonda na výstupe ............................................................................................ 38

1.7 Meranie lambda sondy diagnostickými prístrojmi ....................................................... 39

1.8 Vlastná diagnostika .......................................................................................................... 39

2 CIEĽ PRÁCE ...................................................................................................................... 40

3 METODIKA PRÁCE ......................................................................................................... 41

9

4 VLASTNÁ PRÁCA ............................................................................................................. 42

4.1 Popis činnosti motora škoda Felícia 1,3Mpi a Citroën C3 1,4 VTi ................................ 42

4.1.1 Stručná charakteristika motora Škoda Felícia 1,3MPi ............................................. 42

4.1.2 Stručná charakteristika motora Citroën C3 1,4 VTi ............................................... 42

4.1.3 Vybrané údaje motorov 1,3 Mpi a 1,4 VTi .............................................................. 43

4.2 Diagnostická sonda HD24_E .......................................................................................... 44

4.2.1 Princíp funkcie diagnostickej sondy HD24_E ......................................................... 44

4.2.2 Popis programov diagnostickej sondy HD24_E ...................................................... 44

4.2.3 Určenie porúch a správne nastavenie činnosti motora v režime lambda sonda ....... 45

4.2.4 Tlačidlá ovládajúce časovú základňu a tlačidlá pre výber 5V lambda sondy a Hold45

4.2.5 Režim optickej signalizácie ..................................................................................... 46

4.2.6 Vysoké napätie na lambda sonde a jeho indikácia................................................. 47

4.2.7 Zisťovanie správnej funkcie lambda sondy pomocou diagnostickej sondy HD24_E47

4.3 Autotester FSA 740 od firmy Bosch .............................................................................. 49

4.3.1 Autotester Bosch FSA 740 ...................................................................................... 48

4.3.1.1 Osciloskop ............................................................................................................. 50

4.3.1.2 Software ESI [tronic] ............................................................................................ 51

4.3.2 Postup merania autotesterom Bosch FSA 740 ......................................................... 51

4.3.3 Modul KTS 540 ....................................................................................................... 53

4.4 Planet Officom od skupiny PSA Peugeot Citroën .......................................................... 54

4.4.1 Planet Office ............................................................................................................ 54

4.4.2 Postup pripojenia Planet Office k vozidlu ............................................................... 56

4.4.3 Meranie lambda sondy Planet Officom ................................................................... 56

4.5 Vyhodnotenie merania a zhodnotenie výhod, nevýhod použitých autotesterov ............ 59

5 DISKUSIA ............................................................................................................................ 60

6 ZÁVER ................................................................................................................................. 61

7 ZOZNAM POUŽITEJ LITERATÚRY ............................................................................ 62

8 PRÍLOHY ............................................................................................................................ 64

10

Úvod

Automobil či už ho poháňal parný stroj, elektromotor alebo spaľovací motor rýchlo po

svojom vzniku prekonal počiatočné technické nedostatky. Prvý automobil bol zhotovený

v roku 1899 s motorom vpredu a so trojstupňovou prevodovkou. Lousi Renault zhotovil

v tom istom roku vzduchom chladený motor pričom spoločnými prvkami pretekárskych

a sériovo vyrábaných Renaultov bol hnací hriadeľ s krížovými čapmi na pohon zadných

kolies a prevodovka, ktorej najvyšší stupeň mal priamy prevod v pomere 1:1. Ford uviedol

svoj model A v roku 1903 a o rok neskôr typ B, v roku 1905 typ C po ktorom nasledoval F

s dvojvalcovým motorom s protibežnými piestami a s výkonom 11 kW.

Vynálezcom dieslového motora bol muž, ktorý sa narodil v Paríži v roku 1858.Rudolf

Diesel. Na svoj motor dostal patent až v roku 1892 , pričom cesta k funkčnému stroju bola

ešte veľmi dlhá. Najprv bol motor poháňaný uhlím až neskôr to bol petrolej. V roku 1897 mal

už však pripravený motor ktorý mohol ako palivo používať naftu alebo olej z orechov.

Projektovej účinnosti 73% sa však nedoźil.

V súčastnosti sa v moderných autách používaju vstrekovacie systémy, ktoré dokážu

eliminovať tvorbu emisií na minimum. Súčasťou vstrekovacieho systému je lambda sonda,

ktorá je nainštalovaná vo výfukovom potrubí moderných áut. Úlohou lambda sondy je merať

obsah kyslíka vo výfukových plynoch. Minulý rok uplynulo 30 rokov od prvého použitia

lambda sondy nemeckou firmou Bosch. Prvý krát bola lamda sonda použitá vo vozidlách

Volvo v roku 1968 na meranie obsahu kyslíka v akumulátoroch. Prvé lambda sondy sa

vyznačovali, že správne začali pracovať az pri dostatočnej teplote čo však bolo vyriešene pri

nástupe druhej generácie lambda sondy, ktorá bola vyhrievaná. V roku 1994 sa stala firma

Bosch prvou firmou, ktorá uviedla na trh sondu s keramickou technológiou, ktorá je úplne

funkčná už po 10 sekundách po naštartovaní. OD roku 2002 sa lambda sondy používajú

u naftových motoroch na optimalizáciu vstrekovacieho množstva paliva, čo ma za následok

zníženie emisií.

11

1 PREHĽAD O SÚČASTNOM STAVE RIEŠENIA

1.1 Zážihový motor

1.1.1 Činnosť zážihového motora

Činnosť benzínového motora spočíva v premene chemickej energie na mechanickú

spálením pohonnej zmesi, ktorý nazývame benzín. Funkcia benzínového motora spočíva

v privedení zmesi benzínu so vzduchom do valca kde sa nachádzajú piesty. Zmes sa

následným stlačením zahustí, pričom elektrická sviečka vytvorí iskru, ktorá zmes zapáli

a vznikajúce plyny uvedú do pohybu piesty vo valcoch. Plyny sa vedú von výfukovým

potrubím, takto sa vytvorí cyklus. Stlačením zmesi sa priblížia molekuly paliva s kyslíkom zo

vzduchu a zároveň sa zmes stlačením zahreje, čim je pripravená do stavu kedy môže byť

ľahko zapálená prídavným zariadením. U prvých motoroch to bolo žeraviacou trubičkou, dnes

zapaľovacou sviečkou a s priamou väzbou na celý zapaľovací systém (Rehák, 2004).

1.1.2 Princíp činnosti zážihového motora

Väčšina súčasných i minulých automobilov využíva klasický štvordobý zážihový motor

vyvinutý v devätnástom storočí. Palivom je väčšinou benzín, pričom tieto motory môžu po

úprave spaľovať alkohol alebo zemný plyn. Zážihový motor pracuje na štyri takty resp.

doby, ktoré nazývame:

1, nasávanie

2, kompresia (stláčanie)

3, expanzia (výbuch)

4, výfuk

Zážihový motor má ako každý motor piest, ojnicu, kľukový hriadeľ. Zospodu je motor

uzavretý olejovou vaňou , ktorá je tzv. zásobníkom oleja pre celý motor. Z hornej strany je

spaľovací motor uzavretý hlavou valcov, v ktorej sa nachádza nasávacie a výfukové potrubie.

Každé je uzavreté ventilom, ktorí slúži na riadenie prívodu čerstvej zmesi a odvodu spalín zo

spaľovacieho priestoru. Súčasťou štvortaktného motora je ventilový rozvod, ktorý ma na

12

starosti otváranie a zatváranie všetkých ventilov a zapaľovacia sviečka s celým zapaľovacím

systémom (www.ovcierangers.webnode.sk, 2008).

1.1.2.1 Nasávanie

Sa uskutočňuje otvorením nasávacieho ventilu, pričom musí byť výfukový ventil

zatvorený. Piest sa pohybuje z hornej úvrate (HÚ) do dolnej úvrate (DÚ). V priestore nad

piestom vzniká podtlak, ktorý spôsobuje, že do valca sa cez sacie potrubie a karburátor nasáva

čerstvá palivová zmes. Nasávanie končí keď piest dosiahne DÚ.

Obr. 1: Nasávanie, (zdroj: www.ovcierangers.webnode.sk, 2008)

1.1.2.2 Kompresia

Pri kompresii sú oba ventily uzatvorené. Piest sa pohybuje z dolnej úvrate do hornej

úvrate, čím stláča palivovú zmes na zlomok jeho pôvodného objemu. Keď piest dosiahne

hornú úvrať, zmes paliva a vzduchu je natoľko stlačená, že dosiahne teplotu 400 C

a kompresný takt skončí (www.ovcierangers.webnode.sk, 2008).

13

Obr. 2: Kompresia, (zdroj: zdroj: www.ovcierangers.webnode.sk, 2008 )

1.1.2.3 Expanzia

Pri tomto takte sú ako pri kompresii ventily uzatvorené, ale zapaľovacia sviečka vytvorí

zapaľovaciu iskru, ktorá spôsobí zapálenie stlačenej palivovej zmesi a nastáva expanzia.

Tento takt dodáva požadovaný výkon. Spaliny v motore dosahujú teplotu až 2500 C,

rozpínajú sa čím pôsobia na piest a posúvajú ho z hornej úvrate do dolnej úvrate

(www.ovcierangers.webnode.sk, 2008).

Obr. 3: Expanzia, (zdroj: zdroj: www.ovcierangers.webnode.sk, 2008)

14

1.1.2.4 Výfuk

Nasávací ventil je uzatvorený a výfukový otvorený. Piest sa pohybuje z dolnej úvrate do

hornej úvrate, pričom cez otvorený výfukový ventil unikajú spaliny. Piest nemá voči pohybu

odpor, pretože spaliny sú ešte pod tlakom. Po dosiahnutí hornej úvrate sa cyklus znovu

opakuje a nastáva ďalšie nasávanie čerstvej zmesi (www.ovcierangers.webnode.sk, 2008).

Obr. 4: Výfuk, (zdroj: zdroj: www.ovcierangers.webnode.sk, 2008)

1.1.3 Výhody a nevýhody zážihových motorov

Nevýhody

nižšia účinnosť oproti vznetovým motorom

vyššia spotreba oproti vznetovému motoru

nižší krútiaci moment

rastúca cena paliva

Výhody:

výkonnejšie oproti vznetovým motorom

kultivovanejší chod motora

lepšia prevádzka v zimnom období

dobrý výkon vzhľadom na rozmery a hmotnosť

(www.ovcierangers.webnode.sk, 2008).

15

1.2 Palivová sústava

Zážihové motory spaľujú homogénnu zmes paliva so vzduchom kedy sa zmes tvorí

priamo alebo aj nepriamo v spaľovacom priestore motora, pričom dochádza k zapáleniu zmesi

elektrickou iskrou. Palivová sústava zabezpečuje plnenie motora vhodnou zápalnou zmesou

pri rôznych režimoch chodu motora. Palivo potrebuje k spáleniu odpovedajúce množstvo

kyslíka. Pre konkrétne paliva sa používa súčiniteľ prebytku vzduchu λ vyjadrujúci pomer

vzduch – palivo. Palivová sústava ma rozhodujúci vplyv fyzikálnu časť prípravy zmesi, ktorá

zaisťuje priebeh spaľovania. V súčasnosti sa ešte vyskytuje veľa vozidiel u ktorých sa na

prípravu zmesi používa karburátor avšak nové vozidlá používajú na prípravu zmesi moderné

vstrekovacie zariadenia (Ferenc, 2009).

1.2.1 Palivová sústava u motorov používajúcich pre prípravu paliva karburátor

palivová nádrž

potrubie

čistič paliva

podávacie čerpadlo

čistič vzduchu

karburátor

sacie potrubie

Palivová nádrž je zvarená z oceľových plechových výliskov v súčasnej dobe sa vyrába aj

z plastov. Nádrž je rozdelená priečkami na viacej malých priestorov obmedzujúcich

prelievanie paliva pri brzdení a jazde v zákrutách. V hornej časti je plniace hrdlo s uzáverom

plniaceho hrdla a samozrejme s odvzdušňovacou trubicou. V nádrži je umiestnení snímač

ukazovateľa stavu paliva, ktorý nám umožňuje sledovať množstvo paliva v nádrži. Nádrž

musí byť umiestnená na mieste kde je chránená proti nárazu. Plniace hrdlo, odvzdušňovací

ventil musí mať ventily, ktoré zabraňujú úniku paliva i pri extrémnych náklonoch vozidla ako

je havária (Ferenc, 2009).

16

Ďalšie časti palivovej sústavy spojuje potrubie, ktoré je pripojené k palivovej nádrži

skrutkovým spojením. Potrubie je vyrábané z trubiek, pričom potrubie musí mať pružnú časť

umožňujúcu výchylky voči karosérií.

Čističe v palivovej sústave sú sieťové alebo čistič s papierovou vložkou. Sieťové čističe

sa používajú v palivovej nádrži a v dopravnom palivovom čerpadle, karburátore

u vstrekovacích zariadení.

Palivové čerpadlo dopravnej palivo z nádrže do karburátoru. Palivové čerpadlo je

poháňané od motora a preto je pripevnené na bloku motora. U zážihových motorov sa používa

membránové podávacie čerpadlo, kde hlavnou časťou je membrána z pogumovanej látky.

V hornej časti sa nachádza v strede membrány je pripevnené tiahlo s pozdĺžnym otvorom na

konci. Do otvoru zapadá páka , ktorá je uložená na hriadeli, pričom druhý koniec páky sa

opiera čap, ktorý dosadá na vačku hriadeľa motora. Pri pohybe membrány smerom na dol sa

nasáva palivo do čerpadla, pri výtlačnom zdvihu membrány prechádza palivo cez palivové

potrubie do karburátora. Pri zaplnení plavákovej komory sa uzatvorí prívod paliva ihlovým

ventilom. Pri poklese hladiny v plavákovej komore sa ihlový ventil otvorí a palivo je

z priestoru vytlačené silou membrány. Pri dlhšom staní automobilu sa benzín odparí

z plavákovej komory karburátora, kde pred následným štartom ručne načerpáme palivo

(Ferenc, 2009).

1.3 Vstrekovanie zážihových motorov

Pred zavedením prísnejších emisných noriem sa k vstrekovaniu paliva využívali spravidla

len karburátory. Ich výhodou bolo jemné rozprášenie paliva, jednoduchosť a samozrejme aj

cena. Neustálym zavádzaním prísnejších emisných noriem ako sú EURO normy boli

výrobcovia automobilov prinútení pridávať doplnky a systémy znižujúce emisie výfukových

plynov.

Aby sa zaručila presnosť dávky paliva najmä pri studenom štarte vzrástla zložitosť

karburátorov. Týmto krokom sa značne stratila cenová výhodnosť oproti vstrekovaniu

benzínu do sacích kanálov jednotlivých valcov motora. Do popredia sa dostávajú vstrekovacie

systémy, ktorých nespornou výhodou je spätná väzba.

17

V 70. Rokoch minulého storočia preto firma BOSCH uviedla na trh vstrekovanie K-

Jetronic. Táto sústava vstrekuje palivo nepretržite, pričom jeho dávkovanie je riadené zmenou

prierezu palivového potrubia (Ferenc, 2009).

1.3.4 Vstrekovacie systémy u benzínových motorov

BOSH Motronic MED 7

Bola vyvinutá pre vozidlá VW Lupo s priamym vstrekovaním benzínu. Umožňuje

prevádzku s vrstveným plnením, homogénnu prevádzku so stechiometrickým zložením zmesi

a krátkodobé obohatenie zmesi pre regeneráciu zásobníka katalyzátora a slúži k potlačeniu

emisií oxidu dusíka. Pri uskutočnení vstreku vzniknú v spaľovacom priestore dve oblasti a to

oblak zapálenia schopnej zmesi paliva so vzduchom u zapaľovacej sviečky a vrstva zložená

zo vzduchu a recirkulovaných plynov.

Pri vrstvenej prevádzke je točivý moment úmerný vstrekovanému množstvu paliva.

Pretože je točivý moment regulovaný dávkovaním paliva pracuje s naplno otvorenou

škrtiacou klapkou.

Pri homogénnej prevádzke sa používa väčšieho zaťaženia prípadne aj vo vyšších

otáčkach motora. Pri tomto riadení sa množstvo paliva zvyšuje a zmes sa stáva bohatou, čím

sa zhoršujú emisie. Palivo je vstrekované v priebehu sacieho zdvihu, takže zmes sa môže

rovnomerne rozložiť v celom spaľovacom priestore. Pre regeneráciu zásobníkového

katalyzátora je krátkodobo zvýšené množstvo paliva, aby zmes bola bohatá, pričom vo

výfukových plynoch bude oxid uhoľnatý, ktorý je dôležitý v procese regenerácie.

Riadiaca jednotka prepína okamih vstreku paliva podľa aktuálneho zaťaženia motora

medzi neskorším vstrekom a skorším vstrekom. Podľa prevádzkového stavu sa taktiež mení

tlak paliva pomocou regulátoru tlaku (Ferenc, 2009).

Plynový pedál je vybavený snímačom, ktorého signál sa privádza do riadiacej jednotky

kde je signál spracovaný spolu so signálom zo snímača stavu motora. Výstupným signálom

z riadiacej jednotky je ovládaný elektromotor natáčania škrtiacej klapky. Škrtiaca klapka

respektíve jej poloha je taktiež snímaná a signál šírený späť do riadiacej jednotky.

Pre prepnutie druhu prevádzky sa rozlišujú dve medzné hodnoty prebytku vzduchu:

spodná hranica prevádzky s vrstvenou zmesou λ = 1,5

horná hranica prevádzky s homogénnou zmesou λ = 1,3

18

Regenerácia zásobníkového katalyzátora sa uskutočňuje cyklickým prepínaním na

homogénnu prevádzku s bohatou zmesou okolo λ = 0,8. Ukončenie regenerácie je indikované

signálom lambda sondy za zásobníkovým katalyzátorom (Ferenc, 2009).

Obr. 5: Schéma vstrekovania Motornic MED 7 BOSCH (zdroj: Ferenc, 2009)

Mitsubishi

Vstrekovacia sústava používaná pre motory s označením 4G93, ktoré sa používajú pre

vozidla typu Carisma. Líši sa od Bosch Motornic MED 7 predovšetkým prívodom vzduchu

do valcov motora. Prúd vzduchu je nasmerovaný k prehĺbeniu na dne piestu kde dochádza

k silnému spätnému víru. Do tohto prúdu je vstrekovaný kužeľ paliva a to pri konci

kompresného zdvihu piesta motora. V sústave sú využívané možnosti širokých zmien

začiatku vstrekovania a dĺžky vstreku. Patrí k tomu najmä vstrekovanie paliva vo dvoch

dávkach a to homogénnej prevádzke s vrstveným plnením a prevádzke s vrstveným plnením

a zahrievaním katalyzátora. Pri použití paliva obsahujúceho síru musí neustále uskutočňovať

odstránenie síry. Dvojitým vstrekovaním sa zásobníkový katalyzátor ohreje na teploty cez 650

C a následne sa niekoľko minút striedavo bohaté spaliny s hodnotou λ = 0,95 a chudobné

spaliny λ = 1,05, pričom sa síran barnatý rozkladá na oxid barnatý (Ferenc, 2009).

19

Obr.6: Rez motora s vysokotlakým vstrekovaním Mitsubishi ( zdroj: Bohumil Ferenc, 2009)

Bosch Motronic

Predstavuje komplexné riešenie zapaľovania a vstrekovania, kde sú funkcie riadené

mikropočítačom. V základnom prevedení ide o riadenie predstihu zapaľovania okamihu

vstreku a dávky paliva v závislosti na otáčkach motora, zaťaženia, teplote motora a teplote

a tlaku nasávaného vzduchu. Synchronizácia týchto dvoch činností k jazdnému komfortu vo

všetkých režimoch chodu motora. Určenie polohy piesta vo valci je dôležité pre určenie uhlu

predstihu zapálenia. Rýchlosť kedy sa mení poloha kľukového hriadeľa je využitá pre určenie

otáčok motora, pričom ju získame z polohy hriadeľa. Na kľukovom hriadeli sa nachádza

kotúč z feromagnetického materiálu so 60 zubami kde sú dva zuby vynechané. Pri

prechádzaní hrán zubov pod indukčným snímačom sa mení magnetický indukčný tok

a indukuje sa striedavé napätie. Počas prechodu medzery v ktorej sú vynechané dva zuby sa

amplitúda zmení podľa polohy kľukového hriadeľa. V súčasnosti sa používa Hallov snímač,

ktorého hlavnou časťou je polovodičový prvok, ktorý je riadený clonou upevnenou na

vačkovom hriadeli. Táto clona, ktorá je vyrobená z feromagnetického materiálu svojim

pohybom vytvára elektrické napätie kolmé na elektrický prúd. Riadiaca jednotka podľa

clony alebo medzery ozubeného kolesa určí napätie v Hallovom snímači a následne určí

polohu prvého piesta (Jiří Pabst, Milan Pilárik, 2000).

20

Obr.7: Vstrekovacie zariadenie BOSCH Motronic (zdroj: Jiři Pabst, Milan Pilárik, 2000)

1– palivová nádrž

2– podávacie čerpadlo

3– palivový filter

4– tlmič pulzov

5- nádoba s aktívnym uhlím

6- riadiaca jednotka

7- zapaľovacia cievka

8- vysokonapäťový rozdeľovač

9- zapaľovacia sviečka

10- vstrekovací ventil

11-rozdeľovacie potrubie

12-tlakový regulátor

13- snímač polohy škrtiacej klapky

14-výkyvna klapka

15- snímač teploty vzduchu

16- lambda sonda

17- snímač teploty motora

18- snímač klepania

19-prídavné šupátko

20, 21- snímač otáčok a polohy kľukového hriadeľa

22- batéria

23- spínacia skrinka

24- hlavné relé

25- relé

21

Bosch Mono – Motronic

Vychádza zo systému Mono – Jetronic. Mono – Motronic má centrálny

elektromagnetický vstrekovač s prerušovačom vstreku, ktorý je umiestnený pred škrtiacou

klapkou. Nevýhodou je spoločné sacie potrubie, pričom výhodou je plnenie emisných

a zákonných noriem a v neposlednom rade malá spotreba paliva. Elektrické dopravné

čerpadlo je umiestnené v palivovej nádrži a môže byť dvojstupňové alebo zubové. Palivo je

dopravované do vstrekovacej jednotky cez palivový filter. Vstrekovacia jednotka je

umiestnená na sacom potrubí kde následne rozprašuje palivo do priestoru škrtiacej klapky.

Škrtiaca klapka má snímač teploty vzduchu, potenciometer pre snímanie polohy klapky

a zariadením pre nastavenie škrtiacej klapky. Čapová tryska rozprašuje palivo do kužeľa.

Zaisťuje sa pritom homogénna zmes pre všetky valce. Uhoľ škrtiacej klapky je meraný

potenciometrom a otáčky motora snímané polohou kľukového hriadeľa. Riadiaca jednotka

pracuje so zadanými hodnotami na základe ktorých vyhodnocuje dobu vstreku. Najnovšie

systémy vstrekovania majú systém s elektronickým zapaľovaním preto z tohto dôvodu tu nie

je potrebný rozdeľovač vysokého napätia. Hallov snímač sníma polohu piestu v prvom alebo

vo štvrtom valci prostredníctvom značky na ozubenom kotúči kľukového hriadeľa (Milan

Pilárik, Jiři Pabst, 2000).

Obr.8: Schéma vstrekovania BOSCH Mono – Motronic (zdroj: Milan Pilárik, Jiři Pabst,

2000)

22

1- jemný palivový filter

2- plniace hrdlo

3- vyrovnávacia nádrž

4- palivová nádrž

5- nádoba s aktívnym uhlím

6- elektromagnetický ventil

7- snímač uhla nastavenia škrtiacej klapky

8- snímač teploty chladiacej kvapaliny

9- lambda sonda

10- snímač otáčok motora

11- riadenie teploty nasávaného vzduchu

12- vstrekovací ventil

13- nastavovač škrtiacej klapky

14- svorkovnice diagnostickej jednotky

15- poistky

16- relé palivového čerpadla

17- riadiaca jednotka

18- zapaľovacie trafo

19- katalyzátor

20- zapaľovacie trafo

21- katalyzátor

22- akumulátor

Bosch Mono - Jetronic

Na sacom potrubí je umiestnený agregát vstrekovania, ktorý zásobuje motor rozprášeným

palivom. Pozostáva zo škrtiacej klapky a hydraulického dielu v ktorom sa nachádza

vstrekovací ventil, regulátor tlaku. Množstvo a dĺžka vstreknutia cez ventil závisí od tlaku

paliva a tlakom na odmernom mieste vstrekovacieho ventilu. Množstvo nasatého vzduchu sa

reguluje polohou plynového pedálu a to zadaním požadovaného prevádzkového bodu.

Množstvo vzduchu sa určuje polohou škrtiacej klapky a otáčok motora.

Stav plnej záťaže rozozná prístroj pri prekročení zadaného uhla škrtiacej klapky. Stav

voľnobehu nastáva ak páčka škrtiacej klapky leží na skrutke nastavenia škrtiacej klapky,

pričom je uvedený do činnosti kontakt voľnobehu. Teplota motora ma značný vplyv na

spotrebu paliva. Snímač teploty meria teplotu motora, ktorá je poskytnutá riadiacemu prístroju

(Vladimír Rehák, 2004).

23

Obr.9: Schéma vstrekovacie systému Mono – Jetronic (zdroj: Vladimir Rehák, 2004)

1 - palivová nádrž

2 - elektrické palivové čerpadlo

3 - palivový filter

4 - regulátor tlaku

5 - vstrekovací ventil

6 - snímač teploty nasávaného vzduchu

7 - riadiaca jednotka motora

8 – nastavovač škrtiacej klapky

9 - potenciometer škrtiacej klapky

10 – regeneračný ventil

11 – púzdro s aktívnym uhlím

12 – lambda sonda

13 - snímač teploty motora

14 – rozdeľovač zapaľovania

15 – akumulátor

16 – spínacia skrinka zapaľovania

17 – relé

18 - diagnostická zásuvka

19 - vstrekovacia jednotka

24

K - Jetronic

Je bezpohonový vstrekovací systém, ktorý meria množstvo palivo a kontinuálne ho

vstrekuje pred sacie ventily motora. Prevádzkové stavy motora vyžadujú upravujúce zásahy

pri príprave zmesi, správania pri štarte a jazde. Podľa merania množstva vzduchu zohľadňuje

tento systém zmeny v motore a umožňuje použiť zariadenie k čisteniu výfukových plynov. K

– Jetronic bol navrhnutý ako mechanický systém, ktorý je v dnešnej dobe vybavený

elektronickou lambda reguláciou.

Zásobovanie systému palivom je zabezpečené elektrickým poháňaným čerpadlom cez

zásobník paliva a filter paliva k rozdeľovaču paliva. Meranie množstva vzduchu je u tohto

systému uskutočňované škrtiacou klapkou a merané meračom množstva paliva. Meranie

množstva paliva je vykonávané polohou škrtiacej klapky. Vstrekovanie paliva prebieha

kontinuálne bez ohľadu na postavenie sacieho ventilu. Pri jednotlivých prevádzkových

stavoch sa prevádza riešenie obohatenou štartovacou zmesou. Sú možne aj doplnkové

funkcie a to je obmedzenie otáčok, vypínanie deakcelerácie a lambda regulácia (Vladimír

Rehák, 2004).

KE – Jetronic

Je systém nadväzujúci na starší systém K – Jetronic, pričom hlavným rozdielom je

použitie elektronickej riadiacej jednotky a regulátorom tlaku. Tento systém môžeme rozdeliť

na niekoľko častí a to:

palivový systém

meranie paliva

doplnkové funkcie a prispôsobenie prevádzkovým režimom

Palivový systém

Palivo je z nádrže nasávané palivovým čerpadlom, ktoré je zapojené cez riadiace relé.

Čerpadlo sa uvedie do činnosti pri zapnutí zapaľovania a ukončí svoju prevádzku pri vypnutí

zapaľovania a po piatich sekundách ukončenia chodu motora. Z hľadiska bezpečnosti pri

nehode vozidla. Palivo je nasávané a vytlačované zmenšovaním priestoru dutín a prúdi cez

komutátorový rotor čerpadla. Čerpadlo dopravuje palivo do zásobníka tlaku, ktorý po

zastavení vozidla drží tlak paliva pre ľahšie štartovanie. Dôležitá je čistota paliva najmä

25

z hľadiska správnej činnosti vstrekovania. Čistič paliva má čistiacu vložku za ktorou je

umiestnené sitko. Na čističi paliva sa nachádza šípka ukazujúca sme prúdenia paliva. V tomto

systéme je riadiaci tlak rovnaký ako tlak systémový, pričom regulátor tlaku je spojený so

saním hadicou z dôvodu udržania konštantného tlaku (Jiří Pabst, Milan Pilárik, 2000).

Meranie paliva

Pri tomto systéme sú charakteristické časti ako:

merač množstva vzduchu

rozdeľovač množstva paliva a s ventilom diferenčného tlaku

elektrohydraulický nastavovač tlaku

Potrebné množstvo paliva sa meria pomocou merača množstva vzduchu a rozdeľovača

paliva. Poloha vzduchovej klapky je pre riadiacu jednotku zisťovaný odporom potenciometra

na páčke vzduchovej klapky. Pohyb tejto klapky je prenášaný na riadiaci piest, ktorý určuje

základné množstvo paliva. Od polohy riadiaceho piesta je určený prierez riadiacej drážky. Pri

akcelerácii sa nadvihne vzduchová klapka čo ma za následok pohyb riadiaceho piestu čím sa

do komôr dostane väčšie množstvo paliva a tým aj väčšie množstvo paliva k tryskám.

Riadiaca jednotka mení elektrohydraulický nastavovač tlaku v spodnej komore ventila

diferenčného tlaku, čím sa mení merané množstvo pre vstrekovacie ventily. Riadiaca jednotka

riadi smer toku pomocou elektromagnetov a mení tlak na výstupe čo umožňuje reagovať na

prevádzkové podmienky (Jiří Pabst, Milan Pilárik, 2000).

Doplnkové funkcie a prispôsobenie prevádzkového režimu

Rôzne prevádzkové režimy vyžadujú zásahy do vytvárania zmesi z dôvodu výkonu,

emisií, štartovania a jazdných pomerov. Signály prídavných snímačov ako sú snímače

teploty, polohy škrtiacej klapky, lambda sondy riadiaca jednotka vyhodnocuje a vytvára

riadiaci prúd pre elektrohydraulický nastavovač. Riadiaca jednotka dodáva signál v závislosti

od otáčok a zaťaženia motora. Ďalším signálom, ktorý ovláda činnosť voľnobehu je signál

škrtiacej klapky. Spínač je spojený s hriadeľom škrtiacej klapky má dva spínače. Prvý snímač

je určený pre voľnobeh a druhý snímač je určený pre plné zaťaženie (Milan Pilárik, Jiří

Pabst, 2000).

26

Obr.10: Schéma vstrekovania BOSCH KE- Jetronic (zdroj: Milan Pilárik, Jiří Pabst, 2000)

1 - palivová nádrž

2 - elektrické palivové čerpadlo

3 - zásobník tlaku paliva

4 - čistič paliva

5 - regulátor tlaku

6 - vstrekovací ventil

7 - rozdeľovacie sacie potrubie

8 - ventil pre studený štart

9 - rozdeľovač množstva paliva

10 - merač množstva vzduchu

11 - regulátor tlaku

12 - lambda sonda

13 - časový termospínač

14 - snímač teploty motora

15 - rozdeľovač vysokého napätia

16 - šupátko vzduchu

17 - spínač škrtiacej klapky

18 - elektronická riadiaca jednotka

19 - spínacia skrinka zapaľovania

20 - akumulátor

27

L, LH - Jetronic

Systém L - Jetronic

Ide o viacbodový vstrek so samostatnými vstrekovacími ventilmi pre každý valec.

Čerpadlo dodáva palivo cez filter do rozdeľovacieho potrubia. Na konci rozdeľovacieho

potrubia sa nachádza regulátor tlaku paliva, ktorý udržuje tlak na 250 až 300 kPa. Membrána

rozdeľuje komoru regulátora na dve časti a je zaťažená pružinou. Pri vyššom tlaku

v rozdeľovacom potrubí dôjde k pohybu membrány proti sile pružina doskový ventil otvorí

prietok paliva späť do palivovej nádrže. Elektrické vstrekovanie ventilov je riadené tak, že

všetky ventily vstrekujú súčasne, pričom sa vstrekuje polovica potrebného množstva paliva

nezávisle na počte valcov a otvárania sacieho ventilu. Keď je ventil uzatvorený palivo za ním

čaká a následne pri otvorení ventilu je s nasávaným vzduchom dopravené do valca motora.

Ventily sú umiestnené na konci sacieho potrubia, pričom vstrekujú palivo prerušovane

tesne pred sacie ventily. V každom valci je umiestnený jeden vstrekovací ventil, ktorý je

ovládaný riadiacou jednotkou. Pokiaľ je vinutie elektromagnetického ventilu bez prúdu je ihla

ventilu pritlačovaná pružinou a ventil je uzatvorený. Pri privedení prúdu sa táto ihla nadvihne

čo umožní prietok paliva do sacieho potrubia. Riadiacou veličinou pre dávkovanie paliva je

celkové množstvo vzduchu nasatého do motora (Jiří Pabst, Milan Pilárik, 2000).

Obr.11: Schéma vstrekovacieho zariadenia BOSCH L-Jetronic (zdroj: Milan Pilárik, Jiří

Pabst, 2000)

28

1 - palivová nádrž

2 - palivové čerpadlo

3 - jemný čistič paliva

4 - rozdeľovač potrubia

5 - tlakový regulátor

6 - merač pretekajúceho množstva vzduchu

7 - riadiaca jednotka

8 - snímač teploty motora

9 - vstrekovací ventil

10 - zberné sacie potrubie

12 - škrtiaca klapka so snímačom polohy

13-šupátko prídavného vzduchu pre ohrev motora

14 - tepelný snímač

15 - rozdeľovač

16 - relé

17 - spínacia skrinka

18 - batéria

Systém LH - Jetronic

Pracuje na podobnom princípe ako L – Jetronic len s tým, že množstvo nasávaného

vzduchu je určované hmotnosťou tohto vzduchu pomocou drôteného anemometra, pričom

používame platinový drôt. Napájanie tohto drôtu udržuje jeho konštantnú teplotu vzhľadom

k množstvu a hmotnosti prietoku vzduchu.

U novších systémov je používaný ako merač teleso s vyhrievaným filmom s tenkou

vrstvou platiny. Napätie na telese je meradlom prúdu vzduchu a elektronikou merača sa

prispôsobuje pre riadiacu jednotku.

Riadiaca jednotka je pre oba systémy vybavená mikroprocesorom a pracuje digitálne. Systémy

sú vybavené lambda sondou, ktorá je umiestnená vo výfukovom potrubí, ktorá umožňuje

udržať zmiešavací pomer vo veľmi úzkom rozmedzí okolo hodnoty λ = 1 (Milan Pilárik, Jiří

Pabst, 2000).

29

1.4 Čističe vzduchu

Hlavnou úlohou je odstránenie nečistoty z nasatého vzduchu, tlmenie hluku vznikajúceho

pri nasávaní. Zaisťujú taktiež predlženie životnosti hlavných dielov motora prostredníctvom

zachytenia prachových častíc znečisťujúcich mazací olej motora.

a) Suché čističe vzduchu

Najviac používanými sú suché čističe vzduchu, ktoré sú tvorené vložkami z rozličných

materiálov. Znečistená vložka čističa sa musí vymeniť aby sme predĺžili životnosť motora.

b) Čistič s olejovou náplňou

Spodná časť komory je naplnená olejom, vzduch prúdi súvisle trubkou a naráža na hladinu

oleja kde sa zachytia nečistoty. Vzduch ďalej prechádza cez kovové pletivo. Olej je po určitej

dobe znečistení a vyžaduje si výmenu. Čistiaca vložka sa vyperie v nafte alebo v inom

vhodnom prostriedku.

c) Odstredivý čistič

Je používaný najmä u motorov pracujúcich vo veľmi prašnom prostredí. Nasávaný vzduch

sa uvedie do veľmi rýchleho otáčavého pohybu, pričom sa nečistoty oddeľujú pôsobením

odstredivej sily. Jemné nečistoty odstraňujeme pomocou pripojeného olejového čističa (Milan

Pilárik, Jiři Pabst, 2000).

30

1.5 Emisie zážihových motorov

Pri horení dochádza k uvoľneniu okrem oxidu uhličitého (CO2), a vody v plynnom

stave (H2O), ktoré nie sú zdraviu škodlivé aj k uvoľneniu oxidu uhoľnatého (CO), oxidu dusíku

(NOX), nespáleného uhľovodíku (HC), oxidu síry a ďalších zložiek.

Ich úroveň bola stanovená medzinárodnými normami, ktoré boli zavedené od roku 1970

a neustále boli ich hodnoty zvyšované s rozvojom techniky a zvyšovaním počtu automobilov.

Pri zážihových motoroch sú zavedené limity EURO I* a EURO IV* (obr.12) a v návrhu

norma EURO V*, EURO VI* (www.nazeleno.cz, 2008).

Oxid uhoľnatý (CO) vzniká pri nedostatku kyslíka kedy nedôjde k úplnému zhorenia

paliva. Veľkosť emisií CO závisí od zloženia zmesi. Pokiaľ je zloženie zmesi v spaľovacom

priestore nehomogénne, zloženie cyklu od cyklu kolíše vzniká taktiež CO.

Voľné uhľovodíky zlúčeniny CmHn vznikajú pri nedostatku kyslíka vo vzduchu, kedy

dochádza k neúplnému alebo čiastočnému spaľovaniu paliva. Ďalšou príčinou môže byť

vynechanie zapálenia, zhasnutia zápalnej zmesi alebo vplyvom nedostatočnej energie

elektrického výboja.

Emisie oxidu dusíka (NOx) závisia od teploty a tlaku v spaľovacom a vznikajú oxidáciou

atmosférického dusíku nachádzajúcom sa v spaľovacom vzduchu. Vzniká tu oxid dusičitý

(NO2), oxid dusnaty NO, ktoré majú súhrnné označovanie NOx. (Bohumil Ferenc, 2009).

31

Tabuľka 1: Emisné limity osobných automobilov so zážihovými motormi (zdroj:

www.nazeleno.cz, 2009).

Obr.12: Grafické znázornenie emisií v limitoch EURO (zdroj: www.nazeleno.cz , 2008)

Predpis Platí od r.

Limity [g/km] ,

CO HC NO HC + NO častice

EURO I 1993 2,72 - - 0,97 -

EURO II 1996 2,20 - - 0,50 -

EURO III 2000 1,30 0,20 0,15 - -

EURO IV 2005 1,0 0,10 0,08 - -

EURO V 2009 1,0 0,0075 0,06 0,23 0,005

32

1.6 Lambda sonda

1.6.1 Úloha lambda sondy

Je snímač obsahu kyslíka vo výfukových plynoch, pričom jej úlohou je dať informáciu

riadiacej jednotke o spaľovaní paliva. Lambda sonda vytvára elektrický signál, ktorý sa na

výstupe mení podľa čoho zistíme prítomnosť kyslíka vo výfukových plynoch. Tvorí dôležitú

súčasť vo vstrekovacích systémoch motorov kde jej hlavnou úlohou je zabezpečenie správnej

činnosti motora (www.jnc.cz, www.elpege.cz, 2010).

1.6.2 Rozdelenie lambda sond

V súčasnej dobe sa v automobiloch používajú lambda sondy s dvoma základnými

princípmi a to fyzikálnym a chemickým. Tým prvým spôsobom je napäťová lambda sonda,

kedy dochádza k zmene množstva vzdušného kyslíka v okolí tejto sondy, pričom dôjde

k následnej zmene napätia tohto článku. Pri lambda sonde tohto typu tvorí základný materiál

oxid zirkónia. Pri druhom type sa jedna o lambda sondu pri ktorej je ako odpor použitý oxid

titánu v závislosti na prítomnosti kyslíka. Prvé lambda sondy, ktoré boli používané boli lambda

sondy v tzv. jednodrôtovom prevedení (obr.9). Pri tomto type bol signál vedení drôtom

a signálová kostra využívala kostru vozidla. Ďalšou požiadavkou bolo skrátenie fázy nábehu

signálu čo v dnešnej dobe poznáme ako zahrievanie sondy po studenom štarte . Boli uvedené aj

ďalšie typy a to trojdrôtové sondy pri ktorých boli dva vodiče vykurované a v telese sondy bol

vykurovací odpor čo malo za následok skrátenie doby nábehu sondy len na 15 sekúnd.

S odstupom bola uvedená štvornapäťová lambda sonda. Signálová kostra sa viedla

samostatným vodičom. Dôvodom uvedenia tohto typu sondy bola nie príliš veľká spoľahlivosť

kostry. S neustále sa zvyšujúcimi požiadavkami na čistotu výfukových plynov sa objavili

systémy využívajúce dve lambda sondy. Prvá sa nachádza pred katalyzátorom a druha je

umiestnená za ním, pričom je smerodajná pre správnu činnosť katalyzátora a zdrojom

informácii pre riadenie bohatosti zmesi (www.peugeot-club.com, www.jnc.cz, 2010).

33

Obr. 13 : 1, 2, 3, 4 drôtové lambda sondy ( zdroj: www.jnc.cz, 2010)

1.6.3 Kontrola funkčnosti lambda sondy

Mechanická kontrola

Kontrolujeme mechanické upevnenie a častí výfukového potrubia, pričom sa môže stať, že

príruba bude prasknutá kadiaľ bude prenikať vzduch na čo lambda sonda zareaguje a riadiaca

jednotka obohatí zmes. Kontrolujeme taktiež upevnenie vodičov lambda sondy a ich izolácie,

pričom izolácie musia byť tepelne odolné. Ako posledné skontrolujeme konektory, ktoré nesmú

byť povolené ani zoxidované.

Kontrola vyhrievania

Zisťujeme či na svorkách vykurovaného telesa je napätie po naštartovaní motora.

Skontrolujeme či vyhrievacie teliesko nie je porušené alebo nedochádza k jeho skratu.

Kontrola signálu

Sa vykonáva uvedením motora do chodu a zahriatím na prevádzkovú teplotu. Signál na

osciloskope analyzuje pri otáčkach 2000 až 2500 min-1

. Pri pohyboch s plynovým pedálom

musí dochádzať k zmenám napätia na lambda sonde. Napätie môže byť buď nízke to je

v intervale 0 – 0,2 V a vysoké 0,7 – 1 V.

Kontrola ukostrenia

U jednodrôtovej sondy, ktorá je ukostrená k výfuku sa meria napätie medzi telom sondy

blokom motora, karosérie vozidla. Napätie by malo byť skoro rovné 0 ak to tak nie je hľadáme

chybu ukostrenia (Miroslav Papoušek, Pavel Štěrba, 2009)

34

1.6.4 Odporová lambda sonda

Využíva zmeny objemovej vodivosti polovodičov, pričom odpor snímača je závislý na

tlaku kyslíka. K zmene odporu dochádza pri zmene koncentrácie prázdnych miest v mriežke O2

oxidu. Táto zmena odporu je vyhodnocovaná pomocou úbytku napätia na meranom odpore,

ktorý je zapojený s odporom snímača. Tieto dva odpory sú pripojené ku stabilizovanému zdroju

z riadiacej jednotky. Tento typ sondy sa využíva aj ako širokopásmový pri použití iných

polovodičov, tvaru elektród.

Od teploty je veľmi závislá objemová vodivosť, preto je v lambda sonde umiestnené

elektrické vyhrievanie, ktoré má za úloha vyhriať sondu čo najrýchlejšie na požadovanú

teplotu 500 C, pričom pri prevádzke je vyhrievanie sondy regulované.

Signál lambda sondy dáva informáciu o teplote výfukových plynov a pri náraste teploty

nad 700 C sa pomocou elektroniky upravuje predstih zapálenia. Elektronika vykonáva aj iné

zákroky z ohľadom aby nedošlo k poškodeniu katalyzátora (Bohumil Ferenc,2009).

1.6.5 Napäťová lambda sonda

Princíp jej činnosti spočíva na galvanickom kyslíkovom článku s elektrolytom v pevnej

fáze. Tento elektrolyt tvorí keramické teleso (oxid zirkoničitý) stabilizovaného oxidom ytria.

Teleso je z jednej strany uzatvorené čím je pre plyn neprechodné. Povrch telesa je opatrený

elektródami z liatiny, ktorá je schopná prepúšťať plyn. Teleso je umiestnené vo výfukovom

potrubí a vystavené pôsobeniu plynov. Vnútorný priestor telesa je spojený so vzduchom a slúži

ako plyn. Teleso je chránené od výfukových plynov vrstvou keramiky a od teplotných šokov ho

chráni kovová trubička na ktorej sú umiestnené otvory.

Veľkosť napätia je závislá od obsahu kyslíka nachádzajúceho vo výfukových plynoch

a taktiež od teploty. Keď je zmes bohatá napätie článku je 800 – 1000 milivoltov, chudobná

zmes je to 100 milivoltov. Pri prechode zmesi z bohatej do chudobnej je napätie skokové.

Z dôvodu vysokých rozdielov teplôt 350 – 600 C v malých časových okamihoch sa pri

štarte motoru lambda regulácia vypína až do zahriatia sondy na stálu teplotu 300 C. Lambda

sonda musí byť umiestnená vo výfukovom potrubí v mieste kde snímače nebudú vystavené

vyššej teplote ako je 850 C čo je najmä z hľadiska životnosti.

35

U tejto lambda sondy sa zaviedol aj elektricky vykurovací článok, ktorý je uvedený do

činnosti až po štarte samotného motora. Článok je schopný vyhriať sondu v rozmedzí 20 až 30

sekúnd. Výhodou tejto sondy je, že môže byť umiestnená ďalej od motora čo má za následok

menšie tepelné namáhanie. Vďaka tomu, že je lambda sonda vyhrievaná a menej tepelne

namáhaná dosahuje aj väčšiu životnosť, ktorá sa pohybuje pri 150 tisíc kilometrov (Bohumil

Ferenc, 2009).

Obr.14: Napäťová lambda sonda vo výfukovom potrubí ( zdroj: Bohumil Ferenc, 2009)

1 - aktívna keramika sondy

2 - elektródy

3 - pripojovací kontakt

4 - upevnenie v telese

5 - výfukové potrubie

6 - ochranná vrstva keramiky

7 - výfukové plyny

8 - čistý vzduch

36

1.6.6 Planárna lambda sonda

Je to lambda sonda, ktorá sa dostáva do popredia v poslednej dobe. Je zhotovená odlišnou

technológiou ako ostatné používané lambda sondy avšak je podobná ako napäťová lambda

sonda s istými rozdielmi ako sú:

elektrolyt tvoria keramické fólie

článok je uchytený keramickým tesnením

ochranná trubka chráni článok snímača pred tepelným a chemickým namáhaním

(Bohumil Ferenc, 2009).

Obr.15: Planárna lambda sonda (zdroj: Bohumil Ferenc, 2009)

1-ochranná trubka,

2-keramické tesnenie,

3-teleso sondy,

4-keramická opierka,

5-planárny vývod snímača,

6-ochranný kryt ,

7-vodič vývodu.

37

1.6.7 Lambda sonda na vstupe

Táto lambda sonda zaisťuje zistenie obsahu kyslíka vo výfukových plynoch a odvodzuje

presnú bohatosť zmesi, pričom umožňuje lepšie riadenie plnenia motora.

Obr.16: Princíp činnosti lambda sondy na vstupe (zdroj: Školiace stredisko pre servis vozidiel

značky Peugeot, Citroën, 2010)

a – kanál prívodu výfukových plynov

1 – čerpacia bunka

2 – meracia bunka

3 – bunka na Nernstovom princípe

4 – referenčná dutina

5 – vyhrievací rezistor

6 – elektróda

Kyslík v lambda sonde je čerpacím prúdom čerpaný z výfukových plynov a následne

uchovaný v meracej komore. Nernstová bunka porovná kyslík v referenčnej dutine s kyslíkom

z meracej komory. Čerpací prúd a jeho hodnota je spojená s prúdom kyslíka, ktorý pochádza

z výfukových plynov a je podstatný pre obnovu kyslíka v meracej komore. Pri hodnote lambda

sondy väčšej ako 1 je v čerpacej komore prúd kladný a kyslík, ktorý nadbytočný je z meracej

komory odobraný a následne odvádzaný do výfukových plynov. Pri hodnote menšej ako je 1

v meracej komore je prúd záporný. Chýba tu kyslík, ktorý sa odoberá z výfukových plynov a je

pridaný do meracej komory (Školiace stredisko pre servis vozidiel značky Peugeot, Citroën,

2010).

38

Obr. 17: Umiestnenie vstupnej lambda sondy na motore (zdroj: Školiace stredisko pre servis

vozidiel značky Peugeot, Citroën, 2010)

1.6.8 Lambda sonda na výstupe

Umožňuje určovať správnu činnosť katalyzátora a upravovať bohatosť pri odchýlke

vstrekovacieho systému a katalyzátora. Porovnávaný je tu kyslík nachádzajúci sa vo

výfukových plynoch a kyslík v lambda sonde pre odvodenie miery bohatosti. Pri príliš veľkom

rozdiele sa jedná o bohatú zmes, pri malom rozdiele sa jedná o zmes chudobnú. Lambda sonda

porovnáva vstrekované zmesi vzhľadom ku stechiometrickému dávkovaniu a následne

odvodzuje výstupné napätie (Školiace stredisko pre servis vozidiel značky Peugeot, Citroën,

2010).

Obr.18: Umiestnenie výstupnej lambda sondy na motore (zdroj: Školiace stredisko pre servis

vozidiel značky Peugeot, Citroën, 2010)

39

1.7 Meranie lambda sondy diagnostickými prístrojmi

Tieto prístroje musia spĺňať podmienku malej časovej konštanty pre čo najlepšie

sledovanie napätia. Pre meranie lambda sondy sa používa veľké množstvo prístrojov.

Obrazovky týchto prístrojov sú schopné presne zobraziť hraničnú hodnotu riadenia a reguláciu.

Najpresnejšie meranie funkcie lambda sondy umožňuje prenosný osciloskop a to

z hľadiska možnosti merania v idúcom vozidle (www.elpege.cz, 2010).

1.8 Vlastná diagnostika

Z dôvodu starších metód zisťovania porúch, ktoré boli náročné najmä z časového hľadiska

sa do popredia dostávajú novšie metódy vlastnej diagnostiky. Tieto nové metódy majú radu

nesporných výhod ako sú:

neustála kontrola signálov od snímačov

umožňujú zobrazenie porúch motora

najpodstatnejšou výhodou je umožnenie dôjsť vozidlu v prípade poruchy do

najbližšieho servisu

Medzi najmodernejšie diagnostické prístroje patria autotestery, ktoré nielen prijímajú

signály od riadiacej jednotky, ale dokážu aj vysielať do nej aj vysielať signál. Medzi takéto

prístroje patrí prístroj FSA 740 od firmy BOSCH. Tento prístroj ponúka diagnostikovanie

vozidiel rôznych značiek a ich následné odstránenie.

Druhou možnosťou je Planet Office od skupiny PSA umožňujúci diagnostiku pomocou

ktoréhokoľvek počítača obsahujúci diagnostický program. Treťou možnosťou je diagnostická

sondou HD24_E, ktorá pracuje pomocou vzorkovacieho digitálneho osciloskopu. Sonda je

pripojená k počítaču, ktorý obsahuje softvér vyvinutý firmou HD Elektronika s.r.o.

(Diagnostická sonda HD24_E).

40

2 CIEĽ PRÁCE

So vzrastajúcou výrobou automobilov, ktoré slúžia ako dopravný prostriedok a uľahčujú

a najmä urýchľujú prepravu z rôznych miest narastá množstvo emisii vypúšťaných do

ovzdušia čím narastá zaťaž na životné prostredie.

Nárast emisií sa nedá zastaviť a výrobcovia sú nútený pod tlakom Európskej únie

nachádzať technické riešenia pre postupné znižovanie emisií vypúšťaných do ovzdušia.

V dnešnej dobe sa začínajú objavovať nové koncepčné riešenia ako sú hybridné automobily,

avšak ktorých nadobúdacia cena je príliš vysoká a preto sa pre zníženie emisií u osobných

automobilov používajúcich benzínový spaľovací motor využíva lambda sonda. Ktorá meria

obsah kyslíka vo výfukových plynoch a získava informácie pre riadiacu jednotku, ktorá podľa

druhu informácie urči druh zmesi vstrekovanej do spaľovacieho priestoru motora.

Správnu činnosť lamda sondy sa zisťuje mechanickou kontrolou, kontrolou ukostrenia,

kontrolou signálu v neposlednom rade aj motortestermi BOSH FSA 740, diagnostická sonda

HD 24-E, Planet office od skupiny PSA Peugeot Citroën. Meranie týmito prístrojmi je odlišné

z hľadiska mnohých výhod a nevýhod a preto sa v práci snažím prevádzkové merania

dynamického napätia lambda sondy vybranými metódami a vyhodnotiť namerané výsledky

podľa stanovených kritérií.

41

3 METODIKA PRÁCE

1. Popis činnosti motora Škoda Felícia 1,3Mpi a Citroën C3 1,4VTi

2. Diagnostická sonda HD24_E

3. Autotester FSA 740 od firmy BOSCH

4. Planet Office od skupiny PSA Peugeot Citroën

5. Vyhodnotenie merania a zhodnotenie výhod, nevýhod použitých autotesterov pri meraní

parametrov lambda sondy

42

4 VLASTNÁ PRÁCA

4.1 Popis činnosti motora Škoda Felícia 1,3Mpi a Citroën C3 1,4VTi

4.1.1 Stručná charakteristika motora Škoda Felícia 1,3Mpi

Motor 1,3Mpi je vybavený vstrekovaním Simos 2P od firmy Siemens. Vstrekovanie je

ovládané prostredníctvom elektronickej riadiacej jednotky. Zapaľovanie sviečky je vykonávané

prostredníctvom zapaľovacej lišty, ktorá je pripojená káblom k riadiacej jednotke. Na

výfukovom potrubí je umiestnení snímač klepania.

Z dôvodu viacbodového vstrekovania, ktoré prebieha v motore v poradí prvý, štvrtý valec

a následne druhý, tretí je snímač otáčok motora vybavený snímačom hornej úvrate. Motor

1,3Mpi so vstrekovaním Simos 2P ma štyri sacie kanáliky, ktoré zlepšujú krútiaci moment

motora oproti predchodcom. V sacom hrdle sú umiestnené dva druhy snímačov a to snímač

tlaku a teploty vzduchu nasávaného do motora (Vladimír Rehák, 2004).

4.1.2 Stručná charakteristika motora Citroën C3 1,4VTi

Motor 1,4VTi používaný v skupine PSA Peugeot Citroën bol vyvinutý v spolupráci

s BMW Group. Skratka VTi znamená kombináciu variabilného časovania sacích a výfukových

ventilov spolu s premenlivou výškou zdvihu sacích ventilov. Tento spôsob sa u BMW Group

nazýva Valvetronic. Výkon u motora 1,4VTi nie je regulovaný škrtením prietoku vzduchu, ale

zmenou zdvihu nasávacích ventilov. Túto zmenu dosahujeme vložením tzv. medzipáky, ktorá

sa nachádza medzi vačkovým hriadeľom a vahadlom ventilov. Medzipáka je ovládaná

elektrickým excentrom, ktorý ju pootáča a to tak, že zdvih vačky sa redukuje na menšiu

hodnotu. Z dôvodu malých zdvihov, ktoré sa uskutočňujú medzi sedlom a ventilom vznikla

požiadavka na veľkú presnosť pri výrobe ventilových pohonov a to až na tisíciny milimetra

(www.automagazin.sk, www.korzár.sme.sk, 2010).

43

4.1.3 Vybrané údaje motorov 1,3Mpi a 1,4VTi

Tabuľka 2:Základné charakteristiky motorov (zdroj: www.citroën.sk, www.auto.cz, 2010).

1,3 Mpi 1,4VTi

Typ elektronické viacbodové

vstrekovanie

8 ventilov

elektronické viacbodové

vstrekovanie

16 ventilov

Palivo benzín Natural 95 benzín Natural 95

Počet valcov 4 4

Zdvihový objem 1289 1397

Vŕtanie x zdvih [mm] 75,5 x 72 77 x 75

Max. výkon v kW pri ot./min. 40 (54)/ 4500 72 (95)/ 6000

Max. krútia. Moment v Nm

pri ot/min 99/2500 136/4000

Prevodovka manuálna 5 stupňová manuálna 5 stupňová

44

4.2 Diagnostická sonda HD24_E

Obr.19: Diagnostická sonda HD_24 s počítačom (zdroj: Diagnostikcá sonda HD24_E, HD

Elektronik Brumovce, 2001)

4.2.1 Princíp funkcie diagnostickej sondy HD24_E

Spočíva na diagnostike pomocou osciloskopu pri ktorom sa namerané údaje spracujú

a zobrazia na displeji. Sonda HD24_E je jednoduchšou verziou ako predchádzajúca sonda

HD24_D.

Sonda HD24_E pracuje v kombinácií s počítačom v ktorom sa nachádza program od firmy

HD Elektronik s.r.o.. Tento systém umožňuje vykonať kvalitnejšiu diagnostiku na motore

vozidla. Pri jeho použití sa sleduje časový priebeh signálu podľa ktorého môžeme nastaviť

jednotlivé časti vozidla, pričom jeho najväčším plusom je slovník porúch , ktorý napomáha pri

diagnostike motorového vozidla (Diagnostická sonda HD24_E).

4.2.2 Popis programov diagnostickej sondy HD24_E

Pracuje pod operačným systémom Windows 95, Windows 98, pričom požiadavky na

počítač sú nasledovné:

procesor: 120 MHz

operačná pamäť: 16 Mb

displej: SVGA ( 840 x 600 pixelov)

45

Funkcie možno ovládať cez menu kde možno navoliť :

lambda sonda

batéria

napäťové snímače

impulzné snímače

auto – zákazník

4.2.3 Určenie porúch a správne nastavenie činnosti motora v režime lambda sonda

V lambda sonde vzniká chemická reakcia, ktorá sa mení na elektrické napätie a z tohto

dôvodu slúži na zistenie zloženia palivovej zmesi. Palivová zmes by mala mať také zloženie

aby sa nenachádzali vo výfukových plynoch zvyšky benzínu a kyslíka tento proces nazývame

dokonalé horenie. Z dôvodu nemožnosti nastaviť optimálnu zmes, riadiaci počítač udrží

optimálnu zmes dynamicky pri zohľadnení otáčok motora, zaťažení motora, teplote motora.

Z tohto dôvodu možno považovať dynamicky časový priebeh lambda sondy ako jednu

z najdôležitejších informácií o stave motora (Diagnostická sonda HD24_E).

Po navolení režimu lambda sonda z hlavného menu má pracovná plocha tvar osciloskopu,

pričom na pracovnej ploche sa zobrazia nasledovné skupiny indikátorov:

tlačidlá ovládajúce časovú základňu

indikátor pre prenos údajov medzi sondou a počítačom

tlačidlá pre optickú signalizáciu, tlač a uchovanie nameraného časového priebehu

indikátor pre zobrazenie výsledkov merania

4.2.4 Tlačidlá ovládajúce časovú základňu a tlačidlá pre výber 5V lambda sondy a Hold

Musíme sa presvedčiť pred meraním či medzi samotným počítačom a meracou sondou

existuje signál, ktorá je signalizovaná zelenou blikajúcou kontrolkou na monitore počítača,

pohybujúcim stĺpcovým grafom. Tento graf nám znázorňuje časový priebeh napätia lambda

sondy. Pri nastaní prípadu, že prenos medzi počítačom a sondou nenastane skontrolujeme

kontrolujeme konektory a kábel. Pri prvom oscilograme časového priebehu napätia upravíme

rýchlosť tlačidlami časovej základne (Diagnostická sonda HD24_E).

46

Celý oscilogram zobrazuje za 1,5 sekundy

Celý oscilogram zobrazuje za 3 sekundy

Celý oscilogram zobrazuje za 6 sekúnd

Celý oscilogram zobrazuje za 9 sekúnd

HD Elektronika na základe dlhodobého merania odporúča zvoliť časovú základňu 0,6 s/div

s dôvodu uchovávania časových priebehov a slovníka porúch pre jednoduché porovnanie

nameraných priebehov a následnú identifikáciu poruchy.

Pri tlačidlách pre volenie časovej základne sa nachádza tlačidlo HOLD, ktoré umožňuje

zastavenie procesu snímania údajov, odblokovanie tlačidiel pre tlač a uchovanie. Pri použití

odporovej lambda sondy, ktorú využívajú niektoré automobily volíme napätie lambda sondy

5V. Pre kontrolu zvoleného napätia slúži check box v ktorom je toto napätie zaškrtnuté.

V režime lambda sonda ovládame funkcie programového vybavenia pomocou klávesových

skratiek ktoré sú nasledovné:

ALT + a => otvorenie menu časovej základne

ALT + h => zastavenie HOLD

ALT + t => aktivuje tlač

ALT + u => aktivuje režim uchovaj

ALT + n => umožní návrat do hlavného menu

4.2.5 Režim optickej signalizácie

Okamžitá reakcia lambda sondy je dôležitá z hľadiska nastavenia činnosti motora, pričom

informáciu nám poskytuje led displeji, ktorý sa nachádza na puzdre sondy. Tento režim sa

používa v prípade, že rozmer alebo poloha vozila neumožňujú pozerať na displej. Režim

optickej signalizácie poskytuje okamžitú informáciu o zložení zmesi v motore a maximálnu,

minimálnu, strednú hodnotu napätia lambda sondy (Diagnostická sonda HD24_E).

47

4.2.6 Vysoké napätie na lambda sonde a jeho indikácia

Poruchy v činnosti lambda sondy sa môžu prejaviť zmenou výstupného napätia na hodnotu

vyššiu ako je 1000mV. Takýto stav môže byť signalizovaný žlto indikujúcou led diódou alebo

zmenou režimu činnosti programového vybavenia. Táto porucha spôsobí zmenu činnosti

lambda sondy (Diagnostická sonda HD24_E).

4.2.7 Zisťovanie správnej funkcie lambda sondy pomocou diagnostickej sondy HD24_E

Pred samotným začatím merania je nutné uviesť do činnosti zapaľovanie motora

a následne po uvedení do činnosti nastane prenos napätia od diagnostickej sondy do počítača.

Diagnostickú sondu pripojíme k motoru 1,3MPi používaného vo vozidlách značky Škoda

Felícia. Motor je vybavený bodovým vstrekovaním. Meranie sa vykonáva pripojením vodičov

sondy HD24_E na riadiacu jednotku a kábel zapaľovania motora a to pripojením vodičov

diagnostickej lambda sondy na batériu motora. Tieto vodiče, ktoré sú pripojené na batériu

zabezpečujú signalizáciu napätia na lambda sonde. Vodič napojení na počítač umožňuje

sledovať grafický priebeh napätia na sledovanej lambda sonde.

Z dôvodu studeného motora pri štarte a nedostatočnej teplote lambda sondy má napätie na

lambda sonde hodnotu 1000mV , pričom priebeh grafický priebeh tohto napätie je sprevádzaný

chvením. Po nadobudnutí prevádzkovej teploty motora a zahriatím lambda sondy na dostatočnú

teplotu sa napätie pohybuje v intervale od 100 do 800mV. Zmena napätia signalizuje, že

dochádza k úprave spaľovacej zmesi. Táto zmena je uskutočnená odoslaním signálu z lambda

sondy do riadiacej jednotky.

Po dosiahnutí dostatočnej teploty lambda sondy dosiahneme správnu prevádzku, pričom ju

možno určiť z oscilácie medzi maximálnou a minimálnou hodnotou, ktorá sa vystrieda 50 krát

za minútu čo môžeme vidieť na obr.20 (Diagnostická sonda HD24_E).

48

Obr.20: Priebeh oscilácie pri ziťovaní správnej činnosti lambda sondy

49

4.3 Autotester FSA 740 od firmy BOSCH

Obr.21: Autotester Bosch FSA 740

Autotester Bosch FSA 740 patrí medzi najmodernejšie motortestery používané v dnešnej

dobe. Predstavuje komplexné a najmodernejšie riešenie diagnostiky pre súčasné motorové

vozidlá. Tento motortester obsahuje komponenty pre autodiagnostiku, pričom všetky súčasti sú

umiestnené v prístrojovom vozíku. Prístrojový vozík obsahuje nasledujúce časti:

počítač

tlačiareň

myš

klávesnica

diaľkové ovládanie

modul KTS 540

Diagnostický motortester je možné doplniť o analyzátor výfukových plynov, ktorý je

určený pre meranie zážihových motorov a taktiež o opacimeter, ktorý je určený pre vznetových

motorov. Monitor umožňuje samotnú komunikáciu s motortesterom, pričom monitor zobrazuje

namerané výsledky, ktoré sa namerajú pri diagnostike motorového vozidla (Róbert Bosch,

2009)

50

Motortester Bosch FSA 740 má nasledujúce hlavné funkcie:

generátor signálu, ktorý umožňuje určenie chybovosti snímačov, kabeláže, konektorov,

riadiacej jednotky

efektívne diagnostikovanie komponentov

širokú základňu snímačov, testovanie smerníc CAN

2 kanálový osciloskop

databanka, ktorá umožňuje ukladanie rýchlu možnosť zobrazenia údajov

držiak na snímače

Technická špecifikácia autotestera Bosch FSA 740:

Tabuľka 3: Technické údaje (zdroj: www.citroën.sk, www.auto.cz, 2010).

Hmotnosť 91 kg

Rozmery v mm (v x š x h) 1785 x 680 x 670

Napájanie 90 – 264 V/ 47 – 63 Hz

Prevádzková teplota 5 až 40 C

4.3.1.1 Osciloskop

Bosch FSA 740 obsahuje najmodernejší 2 kanálový osciloskop, ktorý umožňuje

vyhodnotenie komponentov a určenie chybovosti pri komunikácii s riadiacou jednotkou.

Tabuľka 4: Technické údaje osciloskopu (zdroj: www.citroën.sk, www.auto.cz, 2010).

Technické údaje

Vstupný odpor 1 MΩ

Kanál 1 bezpotencionálny

Kanál 2 potencionálny

Vzorkovanie 10 M vzorkov / s na kanál

Spúšťanie ročné zdroje

Záznamy v pamäti 50 kriviek signálov pre 2 kanály

51

4.3.1.2 Software ESI [tronic]

Je software pre diagnostiku , údržbu, servis, ktorý je používaný pre servisnú techniku od

firmy Bosch. Software má modulárnu štruktúru, pričom každé zo servisných stredísk môže

obsah ESI upraviť podľa svojich vlastných požiadaviek (Róbert Bosch, 2009).

Predpoklad pre ESI sú nasledujúce:

a. diagnostická technika – testovacie zariadenie Bosch

b. dielenský počítač – minimálne požiadavky:

Procesor: 2 GHz

Ram: 1 GB

Pevný disk: 40 GB

Rozhranie: 3 USB 2.0

c. Operačný systém – Windows Vista Home, MS – Windows XP (www.bosch.sk/aa,

2010).

4.3.2 Postup merania autotesterom Bosch FSA 740

Autotester sa uvádza do prevádzky ako klasický počítač, kedy sa software uvedie do

prevádzky sám alebo spustením mechanikom resp. pracovníkom. Po nabehnutí programu sa

zobrazia možnosti (funkcie) z ktorých vyberieme funkcie, ktoré chceme merať.

Z menu softwaru vyberieme ,, diagnostika RJ ” a následne v otvorenom okne zapísať údaje

o vozidle a to:

Škoda

Felícia 6U1

1,3MPi

135

12/2001

52

V menu následne postupujeme stlačením tlačidla F12 zobrazeného na obrazovke monitora

a zaškrtnutím políčka riadiaca jednotka.

Obr.22: Ukážka označenia výberu riadiacej jednotky

Autotester Bosch FSA 740 napojíme cez riadiacu jednotku KTS 540 do diagnostickej

jednotky resp. zásuvky, pričom riadiaca jednotka komunikuje s autotesterom bezdrôtovo. Po

tomto zapojení je nutné pootočiť kľúčom zapaľovania motora. Systém kontroluje našu činnosť

a po nepootočení kľúča zapaľovania upozorní nutnosť jeho otočenia.

Systém začína pracovať automaticky a vyhľadá riadiacu jednotku automaticky, pričom je

ju možné vyhľadať samostatne prostredníctvom pracovníka. Systém následne vypíše typ

vyhľadanej riadiacej jednotky a postupujeme stlačením tlačidla Fr a zobrazia sa:

skutočné namerané hodnoty

napätie lambda sondy

Po zobrazení týchto hodnôt sa naštartuje motor vozidla. Na obrazovke monitora sledujeme

napätie, ktoré sa pohybuje v rozsahu 1 až 1,5 V.

Pre meranie parametrov lambda sondy je možné v hlavnom menu okrem diagnostiky RJ

vybrať druhú variantu, ktorá je na obrazovke zobrazená ako FSA 720/ 740/ 750 čo je

motortester. Pokračujeme kliknutím na tlačidlo Fr, pričom sa nám zobrazí menu Test

komponent, ktoré obsahuje možnosť výberu z:

skoková

širokopásmová

vyhrievaná

Dôležité v tomto prípade je byť oboznámený s druhom použitej lambda sondy v motore

diagnostikovaného vozidla. Z držiaku použijeme kábel s označením CH1, ktorý je označený

žltou páskou. Kábel aký sa má použiť pre meranie popisuje samotný program vypísaním na

obrazovke monitora. Tento kábel sa zapája do svorkovnice a následne sa musí naštartovať

motor. Na obrazovke sa zobrazia hodnoty merané systémom vo forme grafu, pričom je možné

si vybrať formu zobrazenia. Priebeh napätia sa pohybuje v intervale 100 až 800 mV, pričom

53

oscilácia sa vystrieda 50 krát z čoho môžeme zhodnotiť, že testovaná lambda sonda pracuje

správne čo je znázornené na obr. 23.

Obr.23: Priebeh oscilácie pri ziťovaní správnej činnosti lambda sondyna na autotestery

BOSCH FSA 740

4.3.3 Modul KTS 540

Modul KTS 540, ktorý je súčasťou meracieho zariadenia Bosch FSA 740 sa používa pre

bezdrôtovú komunikáciu s motortesterom. Pre bezdrôtovú komunikáciu využíva technológiu

Bluetooth, ktorá umožňuje dosah až 100 metrov.

KTS 540 umožňuje meranie a vyhodnotenie signálov, pričom sa meria:

meranie odporu

meranie napätia

meranie prúdu

meranie diód

kontrola priechodnosti vodičov

Vďaka možnosti výmeny adaptérov je využiteľný aj pre budúce systémy. Modul KTS 540

obsahuje ovládanie a funkciu automatického vyhľadávania riadiacej jednotky čo nám umožní

adaptérové vedenie. Tento prístroj je upevnení jednoducho čo umožňuje rýchle a jednoduché

použitie (Róbert Bosch, 2009).

54

4.4 Planet Office od skupiny PSA Peugeot Citroën

Obr.24 Notebook s programom Planet Office na diagnostickom vozíku

4.4.1 Planet Office

Patrí k najnovším diagnostickým testerom vyvinutým pre značku Peugeot, pričom

umožňuje uskutočňovať všetky operácie ako originálna diagnostika autorizovaných servisov

ostatných značiek. Táto diagnostika umožňuje pripojenie k vozidlu cez 16 pinový konektor,

pričom túto diagnostikou je možné použiť na vozidlá od roku výroby 1995. Tento program je

možný využiť na všetky existujúce vozidla vyrábané v dnešnej dobe a zaujímavosťou je aj

kompatibilita so značkou Citroën samozrejme s určitými obmedzeniami.

Planet Office je software, ktorý vykonáva všetky diagnostické funkcie, pričom obsahuje

K-line multiplikátor, CAN-BUS rozhrania.

55

Tieto diagnostické funkcie sú podporované nasledovne:

Prečítajte si identifikačné: kompletná identifikácia riadiacej jednotky čo predstavuje

zistenie čísla dielu, software alebo hardware verziu, výrobcu

Prečítajte si chybové kódy: umožňuje zobrazenie chybových kódov s kompletným

popisom, pričom program podporuje správu tlače a kopírovanie do schránky

Jasné chybové kódy: vymaže všetky chybové kódy a ďalšie diagnostické informácie

Auto-scan: vykonáva detekciu ECU, ktoré sú umiestnené v automobile a načíta všetky

poruchové kódy

Namerané hodnoty: Planet Office zobrazuje aktuálne merané hodnoty ako sú otáčky

motora, napätie batérie, lambda sondy a zaznamenáva tieto hodnoty pre spätnú analýzu

Pohon test: používa sa pri uvedenie určitých časti vozidla ako je palivové čerpadlo,

zamknutia a odomknutie dverí

Programové funkcie: má veľký význam najmä po oprave vozidla z hľadiska resetu

jednotlivých častí

Hardwerové a softwerové požiadavky: obsahuje minimálne požiadavky pre správnu

funkčnosť systému (www.traderscity.com, 2008)

Planet Office podporuje nasledovné funkcie:

Identifikáciu jednotky

Načítanie chybových kódov

Mazanie týchto chybových kódov

Kompletný Autoscan/ Test

Meranie hodnôt

Test akčných členov vozidla

Programovanie funkcií a ich prispôsobenie

Po zakúpení balenie obsahuje:

Samotný diagnostický prístroj

Pripojovací kábel USB

Pripojovací 16 pinový kábel

Návod na obsluhu prístroja

(www.traderscity.com, 2008)

56

4.4.2 Postup pripojenia Planet Office k vozidlu

Prvým krokom pri pripojení vozidla k diagnostike je vyhľadanie 16 pinovej zásuvky, ktorá

je umiestnená na strane vodiča pod palubnou doskou. Po nájdení jeden koniec kábla zasunieme

do USB konektora počítača a druhý do 16 pinovej zásuvky vozidla. Po spojení je nutné počkať

niekoľko sekúnd a to z dôvodu vyhľadania diagnostického zariadenia počítačom.

Ďalej je potrebné spustiť program dvojklikom na ikonu, ktorá sa nachádza na ploche

obrazovky počítača. Po načítaní programu sa vyberie model vozidla, ktorý je testovaný a klikne

na tlačidlo OK. Medzi posledné kroky patrí pootočenie kľúčika zapaľovania a následne

naštartovanie motora pre vykonanie merania.

4.4.3 Meranie lambda sondy Planet Officom

V tejto dobe existujú relatívne veľké normočasy pre lambda sondy, pričom cieľom je

spresniť kroky a merania, ktoré je potrebné uskutočniť pred demontážou lambda sondy, aby

sme si boli istý jej nefunkčnosťou. Pred demontážou lambda sondy vykonávame zaznamenanie

kódu poruchy, vonkajší vzhľad lambda sondy resp. porušenie povrchu, meranie funkčných

charakteristík lambda sondy. Pri poruche lambda sondy sú uvádzané poruchy pod kódom,

pričom tieto kódy sú uvedené v norme a platia pre všetky druhy značiek automobilov. Dôležité

je, že lambda sonda smie byť vymenená len pri zaznamenaní niektorého z týchto kódov

poruchy. Kódy porúch umožňujú určiť aj poruchovosť snímačov a to vypísaním:

amont (vstupný)

aval ( výstupný)

Pred meraním, ale aj pri uvedení kódu poruchy lambda sondy je dôležitá aj vizuálna

kontrola, pričom je nutné sa zamerať na:

vodiče vedúce k lambda sonde

uvoľnenie tesnenia konektora

vlhkosť konektora

poškodenie povrchu samotnej lambda sondy resp. zničenie

Ak sa zobrazí kód poruchy a vizuálne poškodenie lambda sondy nie je zrejmé vykonáva sa

premeranie parametrov lambda sondy a to je regulácia bohatosti, vyhrievací odpor (Školiace

stredisko pre servis vozidiel značky Peugeot, Citroën, 2010).

57

Obr.25 Ukážka kódov porúch lambda sónd (zdroj: Školiace stredisko pre servis vozidiel značky

Peugeot, Citroën, 2010).

Overenie regulácie bohatosti

Meriame vyhrievací odpor, ktorý však neumožňuje zistiť správnu funkčnosť lambda

sondy. Z tohto dôvodu sa overuje signál lambda sondy pomocou multimetra. Toto meranie sa

uskutočňuje nasledovným postupom: - vypnutie zapaľovania

- rozpojenie konektoru lambda sondy

- na konektory lambda sondy pripojiť multimeter

- zapojenie lambda sondy

- naštartovanie motora

- vykonanie merania pri zahriati motora

- stlačenie plynového pedálu naplno

Po vykonaní tohto postupu by mali sa mali merané hodnoty nasledujúce:

napätie na lambda sonde sa musí pohybovať od 0 po 1V

napätie na lambda sonde pri plnom zošľapnutí pedála musí byť blízke 1V

napätie na lambda sonde musí byť pri uvoľnení plynového pedála blízke 0V

(Školiace stredisko pre servis vozidiel značky Peugeot, Citroën, 2010)

58

Meranie vyhrievacieho odporu

Meranie sa uskutočňuje na konektoroch lambda sondy a to pomocou Ohmmetra, pričom

meranie vykonávame nasledovným postupom:

vypnutie kľúča zapaľovania, rozpojenie konektora na lambda sonde

na tieto konektory pripojiť svorky ohmmetra

zapojenie ohmmetra na svorky (+) s (-) okruhu vyhrievania

odčítanie nameranej hodnoty

Namerané hodnoty závisia od druhu lambda sondy a musia byť v rozmedzí nasledujúcich

hodnôt:

Tabuľka 5: Minimálne a maximálne hodnoty jednotlivých typov lambda sond (zdroj:

www.citroën.sk, www.auto.cz, 2010).

Typ výrobku

Referenčné číslo

Hodnota v Ohm

minimum maximum

BOSCH LSF 4-2

93359782 80

93359785 80

93359789 80

93361488 80

93368765 80

93368766 80

93424706 80

8,0

10

Delphi OSP+

96444911 80

96444912 80

96506821 80

96537918 80

9,1 11,1

NTK NRS FLO 96369687 80

96369688 80 3,0 4,0

NTK NRS 6Ohm

96369683 80

96369684 80

96369685 80

96424708 80

5,5 7,4

NTK NRS+

UFLO 96576329 80 3,3 4,3

NTK NRS 6R FLO V7548961 5,4 7,3

59

4.5 Vyhodnotenie merania a zhodnotenie výhod, nevýhod použitých

autotesterov pri meraní parametrov lambda sondy z hľadiska prípravy

pred meraním, samotným meraním, manipulácie s prístrojmi

a presnosti následkov zistených pri meraní

Tabuľka 6: Výhody a nevýhody porovnávaných autotesterov

Diagnostická sonda HD24_E Bosch FSA 740 Planet Office

Výhody Nevýhody Výhody Nevýhody Výhody Nevýhody

-Obstarávacia

cena

-Elektronicky

slovník porúch

-nastavenie

správnej činnosti

motora

prostredníctvom

lambda sondy

-nenáročnosť

obsluhy

-jednoduchá

obsluha

-existujúce novšie

verzie tohto

zariadenia

- práca v horších

pracovných

podmienkach

z hľadiska čistoty

prostredia

- potrebné školenie

pracovníkov

obsluhy

- efektívna

diagnostika

-generátor signálov,

pre bez demontáže

preverenie signálu

-rýchla a jednoznačná

lokalizácia porúch

-výkonná meracia

technika

- možnosť využitia

pri diagnostike

rôznych značiek

automobilov

-možnosť diagnostiky

priamo vo vozidle

-možnosť zapojenia

do dielenskej siete

-jednoduchosť

ovládania

-jednoduchá

manipulácia

-flexibilita

-kompatibilita

s budúcimi

systémami

-obstarávacia cena

- horšia manipulácia

s vozíkom

- potrebné školenie

pre pracovníkov

obsluhy

-nutnosť zakúpenia

koncepcie adaptérov

pre diagnostiku

riadiacej jednotky

-obstarávacia

cena

-možnosť

vykonania

s ľubovoľným

počítačom, ktorý

spĺňa minimálne

požiadavky

- jednoduchá

obsluha

-možnosť

merania vozidiel

značky Citroën

- zaobstaranie len

diagnostického

softwaru

-meranie

parametrov vozidla

len jednej značky

- nutné školenia pre

obsluhu

60

5 DISKUSIA

Od vzniku automobilu zhruba pred sto rokmi nastal prudký vývoj tohto dopravného

prostriedku a súčasti, ktoré využíva na pohon. Ľudstvo si postupne zvyklo na každodenné

používanie tohto dopravného prostriedku a v dnešnej dobe si nevie predstaviť život bez neho.

Prudký rozvoj tohto odvetvia zapríčinil aj vznik množstva negatívnych javov ako sú emisie

výfukových plynov a s tým spojenú devastáciu životného prostredia. Na základe týchto

skutočností sa zvýšil dôraz od Európskej únie na výrobcov automobilov v oblasti emisií,

spotreby paliva. Nástupom tohto trendu sa začal vývoj malo objemových motorov, znižovanie

spotreby paliva pri súčasnom zachovaní ak nie zvyšovaní výkonu motorov a vývoja nových

konštrukčných riešení. Jedným z týchto riešení je aj lambda sonda, ktorá zabezpečuje meranie

množstva kyslíku vo výfukových plynoch z čoho odvodzuje presnú bohatosť zmesi a lepšie

riadenie plnenia motora. Správna činnosť lambda sondy je kontrolovaná množstvom

diagnostických prístrojov a zariadení, ktoré sú určené pre rôzne typy vozidiel. Z tohto veľkého

počtu sú v diplomovej práci porovnané tri prístroje pri meraní parametrov lambda sondy

a zohľadnené ich výhody a nevýhody.

Porovnanie metód merania lambda sondy sme vykonávali na Technickej fakulte a to na

motore Škoda Felícia 1,3Mpi. Tieto merania sme vykonávali tu určenými prístrojmi a to

diagnostickou sondou HD24_E a prístrojom Bosch FSA 740. Posledné meranie sme vykonali

mimo technickej fakulty, v školiacom stredisku skupiny PSA Peugeot Citroën na Citroën C3

1,4 VTi. Z meraní zistených pri práci sme zhodnotili výhodnosť a nevýhodnosť meracích

prístrojov.

61

6 ZÁVER

Cieľom mojej diplomovej práce bolo porovnať metódy merania lambda sondy

benzínových motorov. Toto meranie sme vykonávali pomocou troch diagnostických zariadení

od rôznych výrobcov. Dve porovnanie sme vykonali na Technickej fakulte Slovenskej

poľnohospodárskej univerzite v Nitre. Posledné meranie sme vykonali externe v servisnom

školiacom stredisku skupiny PSA Peugeot Citroën.

Pri meraní sme sa zamerali na lambda sondu, ktorá zabezpečuje správnu činnosť

zážihových motorov, pričom cieľom diplomovej práce nie je zhodnotenie nameraných

výsledkov čo nie je možne z dôvodu vykonania merania na dvoch rozličných motoroch, ale

porovnanie výhodnosti použitých diagnostických zariadení. Z výsledkov, ktoré som vykonal na

jednotlivých prístrojov nemožno jednoznačne odporučiť, ktorý prístroj je najlepší alebo

najvhodnejší pre pracovníka pracujúceho v autoservise. Z môjho pohľadu však môžem

odporučiť ako najvhodnejší merací prístroj Bosch FSA 740 a to z dôvodu kompatibility

s veľkým množstvom automobilov a jednoduchosťou prípravy na meranie a samotným

meraním.

62

7 ZOZNAM POUŽITEJ LITERATÚRY

1. PAPOUŠEK, Miroslav – ŠTĚRBA, Pavel. 2007. Diagnostika spaľovacích motorů. 2.

aktualizované vydanie. Brno: Computer press: 2007. 233 s. ISBN 978-80-251-1697-5.

2. FERENC, Bohumil. 2009. Spalovací motory. 3.vydanie. Brno: Computer press, 2009.

388 s.

3. PILÁRIK, Milan – PABST, Jiří. 2000. Automobily III pro 3. ročník SOU. Praha:

Informatorium, spol. s.r.o. : 2000. 156s. ISBN 80-86073-65-3.

4. MOTEJL, Vladimír. 2003. Vstřikovací zařizení vznětových motorů. 1.vydanie. České

Budějovice : KOPP, 2003. 181s. ISBN 80-7232-142-0.

5. Firemná literatúra: Robert Bosch odbytová s.r.o.: Automobilová technika 2009.

7. VLK, František: Automobilová technická přiručka, 1.vydání. Brno. 2003. 791s. ISBN

80- 238-9681-4

8. Firemná literatúra: Diagnostikcá sonda HD24_E, HD Elektronik Brumovce, 2001

9. Historie emisních norem 2008, [online] [cit. 2010-01-28]. Dostupné na internete:

<http://www.nazeleno.cz/nazelenoplus/emise-co2/euro-5-zdrazi-emisni-limity-

automobily.aspx> ISSN 1803-4160.

10. Peugeot Planet Office, Citroen/ Peugeot Diagnostický nástroj Lexi-2, Lexi-3 Predaj,

Peugeot Diagnostic T 2008, [online] [cit. 2008-11-26]. Dostupné na internete:<

http://www.traderscity.com/board/products1/offerstosellandexport1/peugeotplanetofficeci

troenpeugeotdiagnostictoollexia3lexia3salepeugeotdiagnostict35199/&ei=sqm4SeKMMq

BOIfb7aAL&sa=X&oi=translate&ct=result&resnum=2&ved=0CA8Q7gEwAQ&prev=/s

earch%3Fq%3Dpeugeot%2Bplanet%2Boffice%2B2000%26hl%3Dsk

11. Profesionální diagnostika Peugeot CZ 2010, [online] [cit.2010-2-20]. Dostupné na

internete:<http://www.elerte.cz/produkty/diagnostika-peugeot/profesionalni-diagnostika-

peugeot-cz-107.htm

12. Diagnostika Bosch pre súčastnosť a budúcnosť autoservisu Program 2007/2008, [online]

[cit.2010-2-23].Dostupné na internete: < http://aa.bosch.sk/download/katalog/Autoservisy-

2007.pdf >

13. To najlepšie z francúzskej kuchyne 2007, [online] [cit.2010-2-3]. Dostupné na internete:<

http://www.automagazin.sk/am0907/pa_03.php>

14. 4TAKT 2008, [online] [cit.2010-1-13]. Dostupné na internete:

<http://ovcierangers.webnode.sk/a4-takt/>

63

15. REHÁK, Vladimír. 2004. Porovnanie metód na kontrolu funkcie lambda sondy

benzínových motorov: diplomová práca. Nitra: SPU, 2004. 67s.

64

8 PRÍLOHY

65

Obr.26: Diagnostická sonda HD24_E

Obr.27: Diagnostický elektronický systém KTS 540

66

Obr,28: Diagnostika Planet Office

Obr.29: Motor Škoda Felícia 1,3Mpi

67

Obr.30: Motor Citroën C3 1,4 VTi