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Kraftstoffsystem Beschreibung

Die Kraftstoffanlage ist ein elektronisches, auf Anforderung reagierendes System ohne Tankrücklauf. Bei der Kraftstoffanlage ohne Tankrücklauf wird die Innentemperatur im Kraftstofftank gesenkt, indem der heiße Kraftstoff vom Motor nicht in den Kraftstofftank zurückfließt. Eine geringere Innentemperatur im Kraftstofftank führt zu einer Senkung der Kraftstoffverdunstung.

Am Kraftstoffpumpenmodul im Tankinneren befindet sich eine elektrische Kraftstoffpumpe, die wie eine Turbine arbeitet. Die Kraftstoffpumpe liefert Kraftstoff unter Hochdruck durch die Kraftstoffversorgungsleitung in die Einspritzanlage. Das Kraftstoffpumpenmodul ist mit einem Rücklauf-Rückschlagventil ausgestattet. Das Rückschlagventil hält den Kraftstoffdruck in der Kraftstoffzuleitung und im Kraftstoffverteilerrohr aufrecht, um zu lange Anlasszeiten des Motors zu vermeiden.

Bei E85-kompatiblen Fahrzeugen wird nicht länger ein Alkoholsensor eingesetzt, um den Alkoholgehalt des Kraftstoffs im Tank zu bestimmen und einzustellen. Stattdessen berechnet das Fahrzeug den Alkoholgehalt des Kraftstoffs durch gemessene Anpassungen. Die Ethanolberechnung erfolgt bei laufendem Motor durch eine gemessene Veränderung im Ausgangssignal des Sensors Kraftstoffstand, nachdem festgestellt wurde, dass das Fahrzeug aufgetankt wurde. Durch den Algorithmus des virtuellen Flex-Fuel-Sensors, V-FFS, werden das Spülventil Aktivkohlebehälter für ein paar Sekunden geschlossen und Daten vom geschlossenen Regelkreis der Kraftstoff-Gemischanpassung überwacht, um den Ethanolgehalt zu berechnen. Diese Logik wird mehrmals ausgeführt, bis die Ethanolberechnung als stabil angesehen wird. Dies kann bei geringem Kraftstofffluss mehrere Minuten dauern, wenn der Motor im Leerlauf läuft, oder nur kurz, wenn der Motor nicht im Leerlauf läuft.

Luft-Kraftstoff-Verhältnisse und der entsprechende Ethanol-Prozentsatz werden im Anschluss an jede Sequenz Spülen Aus aktualisiert. Der Wert für den prozentualen Alkoholgehalt im Kraftstoff kann auf einem Diagnose-Tester abgelesen werden.

Wenn ein E85-kompatibles Fahrzeug gebaut wird, ein ECM ersetzt wird, oder der gelernte Alkoholanteil mit einem Diagnose-Tester zurückgesetzt wird, muss das Kraftstoffsystem ASTM-Otto-Kraftstoff mit einem Ethanolanteil von 10 % oder weniger enthalten. Es müssen mindestens 11 Liter (3 Gallonen) in den Tank eingefüllt werden, damit das Auftanken vom Fahrzeug erkannt wird. Es ist nicht erforderlich, die Zündung auszuschalten, damit das Auftanken erkannt wird; es sind jedoch die örtlichen Sicherheitsvorschriften zu beachten.

Nach dem Auftanken registriert das System die Menge des hinzugefügten Kraftstoffs im Verhältnis zur Menge, die sich im Tank befand. Durch Ablesen der Kraftstoff-Gemischanpassung und der Aktivität der Lambdasonde stellt das System fest, ob es sich bei dem hinzugefügten Kraftstoff um ASTM-Benzin oder ASTM-E85 handelte. Auf dieser Grundlage stellt das System die erwartete Alkoholmischung im Kraftstofftank ein und anschließend erfolgt eine Feineinstellung der Kraftstoff-Gemischanpassung und der Aktivität der Lambdasonde. Das System muss für diese Einstellung in einem geschlossenen Regelkreis verbleiben. Werden nach dem Umschalten vom Benzin auf E85, oder von E85 auf Benzin, mehrere Kurzstrecken zurückgelegt, kann dies zu einem veränderten Fahrverhalten führen, und zwar weil das System keine Einstellung für die Kraftstoffzusammensetzung vornehmen kann, da ein geschlossener Regelkreis erreicht wird.

Es müssen keine besonderen Vorkehrungen getroffen werden, wenn zwischen Benzin und E85 hin -und hergeschaltet wird. Es müssen nur mindestens 11 Liter (3 Gallonen) nachgetankt werden und das Fahrzeug muss sich lang genug in einem geschlossenen Regelkreis befinden, dies ist normalerweise der Fall, nachdem der Motor die volle Betriebstemperatur erreicht hat, um die Zusammensetzung der neuen Mischung im Kraftstofftank zu berechnen.

Die elektronische Kraftstoffanlage ohne Tankrücklauf ist ein von einem Mikroprozessor gesteuertes Kraftstoffversorgungssystem, welches Kraftstoff vom Tank zum Kraftstoffverteilerrohr leitet. Sie fungiert als elektronischer Ersatz für einen herkömmlichen mechanischen Kraftstoffdruckregler. Das Überdruck-Regelventil innerhalb des Kraftstofftanks bietet ein zusätzliches Maß an Schutz vor Überdruck. Der gewünschte Kraftstoffdruck wird vom Motorsteuergerät (ECM) angefordert und mit Hilfe einer seriellen GMLAN-Datenmeldung an das Steuergerät der Kraftstoffpumpe gesendet. Ein Sensor Kraftstoffdruck in der Zulaufleitung Kraftstoff sorgt für die Rückmeldung, die das Steuergerät Durchfluss Kraftstoffpumpe für die Kraftstoffdrucksteuerung im geschlossenen Regelkreis benötigt.

Das Steuergerät der Kraftstoffpumpe ist ein austauschbares GMLAN-Modul. Das Steuergerät der Kraftstoffpumpe empfängt die Meldung mit dem Soll-Kraftstoffdruck vom Motorsteuergerät (ECM) und steuert die Kraftstoffpumpe im Tankinneren, um den Soll-Kraftstoffdruck zu erzielen. Das Steuergerät Durchfluss Kraftstoffpumpe sendet ein 25-kHz-PWM-Signal an die Kraftstoffpumpe. Die Pumpendrehzahl wird durch Variieren des Tastverhältnisses für dieses Signal geändert. Der maximale zur Kraftstoffpumpe geleitete Strom beträgt 15 A. Ein Kraftstoffdrucksensor in der Zulaufleitung Kraftstoff sorgt für die Kraftstoffdruckrückmeldung an das Kraftstoffpumpendurchfluss-Steuergerät.

Der Kraftstoffdrucksensor ist ein austauschbares Bauelement (5 V, dreipolig). Der Sensor befindet sich in der Kraftstoffzuleitung vor dem Kraftstofftank und wird vom Steuergerät Durchfluss Kraftstoffpumpe über einen Fahrzeugkabelsatz mit Strom und Masse versorgt. Der Sensor schickt ein Signal für den Kraftstoffdruck an das Steuergerät der Kraftstoffpumpe. Dieses regelt den Kraftstoffdruck im geschlossenen Regelkreis.

Der Kraftstofftank dient zur Aufbewahrung des Kraftstoffs. Der Kraftstofftank befindet sich am Fahrzeugheck. Der Kraftstofftank wird durch 2 metallene Riemen, die mit dem Rahmen verbunden sind, fixiert. Der Kraftstofftank ist aus Hart-Polyethylen gegossen.

Der Kraftstoffeinfüllstutzen verfügt über eine eingebaute Kontrollvorrichtung, um zu verhindern, dass der Tank mit verbleitem Benzin gefüllt werden kann.

Der Kraftstoffeinfüllstutzen ist mit einem mit einem Band fixierten Tankdeckel verschlossen. Ein Drehmomentbegrenzer verhindert, dass der Deckel zu fest zugedreht werden kann. Zum Schließen den Deckel nach rechts drehen, bis Klickgeräusche zu hören sind. Diese zeigen an, dass der Deckel richtig festgedreht wurde und korrekt sitzt.

Die Pumpe Kraftstofftank besteht aus den folgenden Hauptbauteilen:

Der Kraftstoffstandsensor besteht aus einem Schwimmkörper, einem Drahtschwimmerarm und einer Widerstandsplatine aus Keramik. Die Position des Schwimmerarms zeigt den Kraftstofffüllstand an. Der Kraftstoffstandsensor verfügt über einen variablen Widerstand, der sich entsprechend der Position des Schwimmerarms ändert.

Die Kraftstoffpumpe ist im Speicherbehälter des Kraftstofftankpumpenmoduls befestigt. Bei der Kraftstoffpumpe handelt es sich um eine Pumpe, die wie eine Turbine arbeitet, und Kraftstoff mit einem Druck in die Einspritzanlage pumpt, der auf der Rückmeldung vom Sensor Kraftstoffdruck basiert. Die Kraftstoffpumpe liefert einen konstanten Kraftstofffluss, auch bei niedrigem Kraftstofffüllstand und aggressiven Fahrmanövern. Das Kraftstoffpumpen-Flexrohr dient dazu, die von der Kraftstoffpumpe erzeugten Kraftstoffimpulse und Geräusche zu dämpfen.

Das Überdruck-Regelventil ersetzt den typischen Kraftstoffdruckregler, der in mechanischen Kraftstoffanlagen ohne Tankrücklauf zum Einsatz kommt. Unter normalen Fahrbedingungen ist das Überdruck-Regelventil geschlossen. Das Überdruck-Regelventil dient dazu, Druck beim Abstellen mit heißem Motor abzulassen, und fungiert auch als Kraftstoffdruckregler, falls das Steuergerät Kraftstoffpumpendurchfluss standardmäßig auf ein Kraftstoffpumpen-Tastverhältnis (PWM) von 100 Prozent schaltet. Da die Druckwerte in der Kraftstoffanlage variieren, ist der Öffnungsdruck des Überdruck-Regelventils höher als der Druck, der für Druckregler in mechanischen Kraftstoffanlagen ohne Tankrücklauf verwendet wird.

Warnung; Zur Verringerung der Brand- und Verletzungsgefahr ist Folgendes zu beachten:

Nylon-Kraftstoffrohre sind so konstruiert, dass sie dem Höchstdruck der Kraftstoffanlage, Kraftstoffzusätzen und Temperaturänderungen standhalten.

Hitzebeständige Gummischläuche oder Wellkunststoffkanäle schützen Rohrabschnitte, die scheuern können oder hohen Temperaturen bzw. Vibrationen ausgesetzt sind.

Nylon-Kraftstoffrohre sind einigermaßen biegsam und können unter dem Fahrzeug in sanften Krümmungen verlaufen. Wenn Nylon-Kraftstoffrohre allerdings stark gebogen werden, treten Knicke auf und der Kraftstoffdurchfluss wird behindert. Darüber hinaus werden Nylon-Kraftstoffrohre steifer, nachdem sie mit Kraftstoff in Kontakt gekommen sind, und können daher leichter knicken, wenn sie zu weit gebogen werden. Bei Arbeiten an Fahrzeugen mit Nylon-Kraftstoffrohren besondere Vorsicht walten lassen.

Schnellkupplungsanschlüsse stellen eine vereinfachte Methode da, um Bauteile der Kraftstoffanlage einzubauen und zu verbinden. Diese Anschlüsse bestehen aus einer individuellen Buchse und einem kompatiblen Steckerteil am Rohrende. Als Dichtungen dienen O-Ringe innerhalb der Buchse. Integrierte Rastnasen innerhalb der Buchse halten die Anschlüsse zusammen.

Die Baugruppe Kraftstoffverteilerrohr ist mit dem Zylinderkopf verbunden. Das Kraftstoffverteilerrohr erfüllt folgende Funktionen:

Die Einspritzventil-Baugruppe ist ein Magnetteil, das durch das Steuergerät gesteuert wird, das den unter Druck stehenden Kraftstoff einem Motorzylinder zumisst. Das Steuergerät versorgt den hochohmigen Magnetschalter(4) (12 Ohm), damit dieser ein drucklos geschlossenes Kugelventil (1) öffnet. Dadurch kann der Kraftstoff in die Spitze des Einspritzventils, am Kugelventil vorbei und durch eine Leitplatte (3) an der Einspritzventilaustrittsöffnung fließen. Die Leitplatte verfügt über eingefräste Löcher, die den Kraftstofffluss steuern, und erzeugt an der Einspritzventilspitze (2) einen feinen Kraftstoffsprühnebel. Der Kraftstoff aus der Einspritzventilspitze wird zum Einlass-Ventil geleitet, was dazu führt, dass der Kraftstoff noch feiner versprüht wird bevor dieser in die Brennkammer gelangt. Dieser feine Sprühnebel verbessert die Kraftstoffverbrauchs- und Emissionswerte.

Das Steuergerät überwacht die Spannungswerte von verschiedenen Sensoren, um zu bestimmen, wie viel Kraftstoff dem Motor zugeführt werden soll. Indem es die Impulsbreite der Einspritzventile ändert, reguliert das Steuergerät die dem Motor zugeführte Kraftstoffmenge. Es gibt verschiedene Varianten, wie der Motor mit Kraftstoff versorgt wird.

Das Motorsteuergerät (ECM) legt eine Spannung an das Steuergerät Kraftstoffpumpe, sobald das ECM erkennt, dass die Zündung eingeschaltet ist. Das Spannungssignal vom ECM an das Steuergerät Kraftstoffpumpe bleibt 2 s aktiv, sofern der Motor nicht gestartet wird oder läuft. Während das Signal empfangen wird, schließt das Kraftstoffpumpen-Steuergerät den Masseschalter des Kraftstofftankpumpenmoduls und versorgt die Kraftstofftankpumpenmodul außerdem mit einer variierenden Spannung, um die Druckvorgabe in der Kraftstoffleitung zu halten. Das ECM berechnet das Luft/Kraftstoff-Verhältnis anhand der von den Sensoren für die Motorkühlmitteltemperatur (ECT), den Saugrohr-Absolutdruck (MAP), die Luftmasse (MAF) und die Drosselklappenstellung eingegangenen Signale. Das System arbeitet solange im Startmodus, bis die Motordrehzahl einen vorgegebenen Wert erreicht.

Ist der Motor überfettet, kann dieser Zustand durch vollständiges Hinunterdrücken des Gaspedals beseitigt werden. Danach den Motor anlassen. Wenn sich der Sensor Drosselklappenposition in Volllaststellung (WOT) befindet, verringert das ECM die Impulsbreite für die Einspritzventile, um das Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu erhöhen. Das ECM behält dieses Tastverhältnis bei, solange die Drosselklappe auf Volllast steht und die Motordrehzahl unter einem vorgegebenen Wert liegt. Wenn die Drosselklappe nicht auf Volllast bleibt, kehrt das ECM in den Startmodus zurück.

Für den Betriebsmodus gibt es 2 Möglichkeiten: mit und ohne Lambdaregelung (geschlossener bzw. offener Regelkreis). Wenn der Motor anfänglich gestartet wird und die Motordrehzahl einen vorgegebenen Wert überschreitet, wechselt das System in den ungeregelten Betriebsmodus. Das Steuergerät Motor (ECM) ignoriert das Signal der beheizten Lambdasonde. Das ECM berechnet das Luft/Kraftstoff-Verhältnis anhand der von den Sensoren für die Motorkühlmitteltemperatur (ECT), den Saugrohr-Absolutdruck (MAP), die Luftmasse (MAF) und die Drosselklappenstellung eingegangenen Signale. Das System arbeitet so lange ohne Lambdaregelung, bis die folgenden Bedingungen erfüllt werden:

Für die verschiedenen Motoren gibt es bestimmte Werte für die oben beschriebenen Bedingungen, die im EEPROM (elektrisch löschbarer programmierbarer Festspeicher) gespeichert sind. Nach Erreichen dieser Werte wechselt das System in den Betrieb mit Lambdaregelung (geschlossener Regelkreis). Bei aktiver Lambdaregelung berechnet das ECM das Luft/Kraftstoff-Verhältnis und die Einschaltdauer der Einspritzventile anhand der Signale von verschiedenen Sensoren, hauptsächlich aber von den Lambdasonden. So kann das Luft/Kraftstoff-Verhältnis sehr nahe bei 14,7:1 gehalten werden.

Wenn der Fahrer das Gaspedal hinunterdrückt, steigt die in die Zylinder einströmende Luftmenge rasch an. Um ein mögliches Stottern zu verhindern, erhöht das ECM die Impulsbreite für die Einspritzventile, sodass diese während des Beschleunigungsvorgangs mit zusätzlichem Kraftstoff versorgt werden. Dies wird auch als Volllastanreicherung bezeichnet. Das ECM bestimmt die erforderliche Kraftstoffmenge anhand der Drosselklappenstellung, der Motorkühlmitteltemperatur (ECT), des Saugrohr-Absolutdrucks (MAP), der Luftmasse (MAF) und der Motordrehzahl.

Wenn der Fahrer das Gaspedal löst, wird die in die Zylinder einströmende Luftmenge verringert. Das ECM überwacht die dadurch bedingten Änderungen der Drosselklappenstellung, der Luftmasse (MAF) und des Saugrohr-Absolutdrucks (MAP). Das ECM schaltet die Kraftstoffzufuhr komplett ab, wenn sich das Fahrzeug sehr schnell verlangsamt oder die Schubabschaltung länger andauert, wie etwa bei langsamem Ausrollen mit geschlossener Drosselklappe. Die Kraftstoffzufuhr wird abgeschaltet, um eine Beschädigung der Katalysatoren zu vermeiden.

Bei niedriger Batteriespannung kompensiert das Steuergerät Motor (ECM) den schwachen Zündfunken von der Zündung auf folgende Arten:

Das Steuergerät Motor (ECM) schaltet die Kraftstoffzufuhr zu den Einspritzventilen unter den nachfolgend angeführten Bedingungen ab, um die Motor-/Getriebeeinheit vor Beschädigungen zu schützen und das Fahrverhalten zu verbessern:

Das ECM steuert das Luft/Kraftstoff-Gemischaufbereitung, um die bestmögliche Kombination für Fahrkomfort, Kraftstoffverbrauch und Emissionskontrolle zu liefern. Bei Betrieb mit Lambdaregelung (geschlossener Regelkreis) überwacht das Steuergerät Motor (ECM) die Signalspannung der beheizten Lambdasonden und regelt die Kraftstoffzufuhr, indem es anhand dieses Signals die Impulsbreite für die Einspritzventile anpasst. Die Idealwerte für die Kraftstoffeinstellung liegen bei rund 0 Prozent, sowohl für die kurz- als auch die langfristige Kraftstoff-Gemischanpassung. Ein positiver Wert für die Kraftstoff-Gemischanpassung zeigt an, dass das Steuergerät Motor (ECM) mehr Kraftstoff zuführt, um ein zu mageres Gemisch durch Erhöhen der Impulsbreite auszugleichen. Ein negativer Wert für die Kraftstoff-Gemischanpassung zeigt an, dass das Steuergerät Motor (ECM) die Kraftstoffzufuhr verringert, um ein zu fettes Gemisch durch Reduzieren der Impulsbreite auszugleichen. Eine Änderung der Kraftstoffzufuhr führt dazu, dass die Werte für die kurzfristige und die langfristige Kraftstoff-Gemischanpassung geändert werden. Die Werte für die kurzfristige Gemischanpassung ändern sich schnell als Reaktion auf die Signalspannung der Lambdasonden. Diese Änderungen bewirken eine Feinabstimmung der Kraftstoffversorgung des Motors. Die langfristige Gemischanpassung nimmt grobe Anpassungen der Kraftstoffversorgung vor, um die weitere Regelung wieder korrekt einzustellen und zurück an die kurzfristige Kraftstoff-Gemischanpassung zu übergeben. Ein Diagnose-Tester kann zur Überwachung der Werte der kurzfristigen und langfristigen Gemischanpassung verwendet werden. Die Diagnose der langfristigen Kraftstoff-Gemischanpassung basiert auf dem Mittelwert aus mehreren Speichern für das langfristige Geschwindigkeitsanlernen. Das Steuergerät Motor (ECM) wählt die Speicherzellen anhand der Motordrehzahl und der Motorbelastung. Wenn das ECM ein übermäßig mageres oder fettes Kraftstoffgemisch erkennt, wird das ECM einen Fehlercode bezüglich Kraftstoff-Gemischanpassung setzen.