Funktionsvoraussetzungen Nockenwelleneinstellung allgemein
Klemme 87 (Motormanagement) EIN
Motor läuft
Nockenwelleneinstellung allgemein
Mit der Nockenwelleneinstellung können die zwei Nockenwellen stufenlos nach früh und spät gestellt werden. Damit kann die Ventilüberschneidung beim Ladungswechsel in weiten Grenzen variiert werden.
Dadurch wird der Verlauf des Motordrehmoments optimiert und das Abgasverhalten verbessert.
Ventilüberschneidung
Einlassventile öffnen, bevor die Auslassventile geschlossen sind.
Das Steuergerät ME (N3/10) liest zur Nockenwelleneinstellung die Signale folgender Sensoren ein:
Hallsensor Einlassnockenwelle (B6/15), Einlass-Nockenwellenstellung
Hallsensor Auslassnockenwelle (B6/16), Auslass-Nockenwellenstellung
Kühlmitteltemperatur-Sensor (B11/4), Kühlmitteltemperatur
Saugrohrdrucksensor (B28/15), Motorlast
Hallsensor Kurbelwelle (B70), Motordrehzahl
Nockenwelleneinstellung Funktionsablauf
Der Funktionsablauf ist in folgenden Punkten beschrieben:
Funktionsablauf Freigabe Nockenwelleneinstellung
Funktionsablauf Öldruck
Funktionsablauf Einstellung
Funktionsablauf Startstellung
Funktionsablauf Ventilüberschneidung
Funktionsablauf Überwachung der Nockenwellenpositionen
Funktionsablauf Freigabe Nockenwelleneinstellung
Die Freigabe der Nockenwelleneinstellung durch das Steuergerät ME (N3/10) erfolgt abhängig von der Motordrehzahl und der Motoröltemperatur.
Die Motoröltemperatur wird vom Steuergerät ME (N3/10) aus verschiedenen Betriebsdaten (z. B. Kühlmitteltemperatur, Zeit, Motorlast) und einem gespeicherten Temperaturmodell bestimmt.
Die Motoröltemperatur ist wichtig, um auch bei heißem Motoröl genügend Öldruck für die Einstellung der Nockenwellen bereitzustellen.
Wenn beide Nockenwellen eingestellt werden, erfolgt die Einstellung der Auslassnockenwelle verzögert. Damit werden Ölversorgungsprobleme verhindert und eine sichere Funktion des Verriegelungsmechanismus gewährleistet. Die Freigabe der Nockenwelleneinstellung erfolgt lastabhängig.
Funktionsablauf Öldruck
Um eine ausreichende Ölversorgung zu gewährleisten und um bei Bedarf den Öldruck zu senken (Kraftstoffersparnis), wird der Öldruck über das Ventil Pumpe Motoröl (Y130) geregelt.
Funktionsablauf Einstellung
Der Stellmagnet Einlassnockenwelle (Y49/4) und der Stellmagnet Auslassnockenwelle (Y49/5) werden vom Steuergerät ME (N3/10) mit einem pulsweitenmodulierten Signal (PWM-Signal) angesteuert.
Über das kennfeldabhängige Tastverhältnis werden die Steuerkolben eingestellt. Entsprechend ihrer Stellung wird der Öldruck für die Nockenwellensteller gesteuert.
In den Nockenwellenstellern werden die Flügelkolben, die mit den Nockenwellen fest verbunden sind, durch den Öldruck gedreht.
Funktionsablauf Startstellung
Für den Start werden die Nockenwellen durch Verriegelungsbolzen in einer festen Position fixiert. Diese Startstellung wird beim ersten Ansteuern des Stellmagnets Einlassnockenwelle (Y49/4) und des Stellmagnets Auslassnockenwelle (Y49/5) hydraulisch entriegelt.
Funktionsablauf Ventilüberschneidung
Bei geringer Motordrehzahl und -last wird vom Steuergerät ME (N3/10) eine große Ventilüberschneidung eingestellt, um eine innere Abgasrückführung zu erreichen. Dabei wird weniger Frischgas angesaugt, weil noch sauerstoffarme Abgase in den Zylindern vorhanden sind. Dadurch sinkt die Verbrennungstemperatur und die Bildung von Stickoxiden (NOx) wird reduziert.
Die angesaugte Luftmasse reduziert sich um die Menge der noch vorhandenen Abgase. Entsprechend wird vom Steuergerät ME (N3/10) die Einspritzdauer verkürzt.
Die kleinste Ventilüberschneidung beim Ladungswechsel ergibt sich, wenn die Auslassnockenwelle maximal nach früh und die Einlassnockenwelle maximal nach spät gestellt werden. Dabei werden durch den erhöhten Frischgasanteil mehr Motordrehmoment und Motorleistung erreicht.
Funktionsablauf Überwachung der Nockenwellenpositionen
Die Positionen der Nockenwellen werden vom Hallsensor Einlassnockenwelle (B6/15) und vom Hallsensor Auslassnockenwelle (B6/16) erfasst und dem Steuergerät ME (N3/10) mitgeteilt. Die Erfassung der Positionen erfolgt durch die Erkennung der Stellungen der Impulsräder, die sich hinten auf den Nockenwellen befinden.
Referenzierte Dokumente
- gf0770s9998d Übersicht Systembauteile Benzin-Einspritz- und Zündsystem mit Direkteinspritzung