gf0761p4021mis

Nockenwellenverstellung Funktion

Typ gf · Thema 07.61 · Version 0101 · 2009-06-25

Gültig für: MOTOR 272.9 (ausser 272.974) im TYP 221.0 /1 (ausser 221.095 /195) ab Modell-J. 2009 /AEJ 08 MOTOR 273.9 im TYP 216.3, 221.0 /1 ab Modell-J. 2009 /AEJ 08

Einordnung

Funktionsgruppe 1 Motor › 07 Gemischaufbereitung › 07.61 Benzin-Einspritz- und Zündsystem ME — Baureihe 216 (Baumuster 3**) · Baureihe 221 (Baumuster 0**, 003, 022, 026, 028, 054, 056, 057, 070, 071, 073, 074, 077, 080, 082, 083, 084, 086, 087, 094, 1**, 103, 122, 126, 128, 154, 156, 157, 170, 171, 173, 174, 176, 177, 179, 180, 182, 183, 184, 186, 187, 194)

Gilt auch für Motoren/Getriebe: 272 911, 272 920, 272 921, 272 922, 272 923, 272 924, 272 939, 272 940, 272 941, 272 942, 272 943, 272 944, 272 945, 272 946, 272 947, 272 948, 272 949, 272 952, 272 960, 272 961, 272 963, 272 964, 272 965, 272 966, 272 967, 272 968, 272 969, 272 970, 272 971, 272 972, 272 973, 272 975, 272 977, 272 978, 272 979, 272 980, 272 982, 272 983, 272 984, 272 985, 272 988, 272 991, 273 9**

GF07.61-P-4021MIS

Nockenwellenverstellung Funktion

25.6.09

MOTOR 272.9 (ausser 272.974) im TYP 221.0 /1 (ausser 221.095 /195) ab Modell-J. 2009
/AEJ 08

MOTOR 273.9 im TYP 216.3, 221.0 /1 ab Modell-J. 2009
/AEJ 08

Funktionsvoraussetzungen Nockenwellenverstellung allgemein

Kl. 87M EIN (Motorsteuerung EIN)

Motor läuft

Nockenwellenverstellung allgemein

Mit der Nockenwellenverstellung können alle vier Nockenwellen stufenlos bis zu 40° KW (Kurbelwellen-Winkel) verstellt 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.

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Das Steuergerät ME (N3/10) liest zur Nockenwellenverstellung folgende Sensoren ein:

– Heißfilm-Luftmassenmesser (B2/5), Motorlast

– Hall-Geber Einlass Nockenwelle, links und rechts (B6/4, B6/5), Einlass-Nockenwellenstellungen

– Hall-Geber Auslass Nockenwelle, links und rechts (B6/6, B6/7), Auslass-Nockenwellenstellungen

– Temperaturfühler Kühlmittel (B11/4)

– Hall-Geber Kurbelwelle (B70), Motordrehzahl

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Nockenwellenverstellung Funktionsablauf

Der Funktionsablauf ist in folgenden Punkten beschrieben:

Funktionsablauf Freigabe Nockenwellenverstellung

Funktionsablauf Verstellung

Funktionsablauf Verstellbereich

Funktionsablauf Startstellung

Funktionsablauf Ventilüberschneidung

Funktionsablauf Überwachung der Nockenwellenpositionen

Funktionsablauf Diagnose

Funktionsablauf Freigabe Nockenwellenverstellung

Die Freigabe der Nockenwellenverstellung durch das Steuergerät ME erfolgt abhängig von der Motordrehzahl und der Motoröltemperatur.

Die Motoröltemperatur wird vom Steuergerät ME aus verschiedenen Betriebsdaten (z. B. Kühlmitteltemperatur, Zeit, Motorlast) und einem gespeicherten Temperaturmodell bestimmt.

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Die Motoröltemperatur ist wichtig, um auch bei heißem Motoröl genügend Öldruck (>1,5 bar) für die Verstellung der Nockenwellen bereitzustellen.

Ist der Öldruck unzureichend, wird zuerst die Verstellung der Auslassnockenwellen unsicher, denn diese müssen bei fallender Motordrehzahl (geringerer Öldruck) gegen die Motordrehrichtung verstellt werden.

Zur Unterstützung ist in jedem auslassseitigen Flügelzellenversteller eine Rückstellfeder angeordnet.

Wenn alle vier Nockenwellen verstellt werden, erfolgt die Verstellung der Auslassnockenwellen verzögert (später). Damit werden Ölversorgungsprobleme verhindert und eine sichere Funktion des Verriegelungsmechanismus gewährleistet.

Die Freigabe der Nockenwellenverstellung erfolgt lastabhängig:

– Bei 80 °C Motoröltemperatur ab ca. 600/min

– Bei 120 °C Motoröltemperatur (Einlassseite) ab ca. 800/min

– Bei 120 °C Motoröltemperatur (Auslassseite) ab ca. 1050/min

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Funktionsablauf Verstellung

Die Stellmagnete Einlass Nockenwelle, links und rechts (Y49/4, Y49/5) und die Stellmagnete Auslass Nockenwelle, links und rechts (Y49/6, Y49/7) werden vom Steuergerät ME mit einem pulsweitenmodulierten Signal (PWM-Signal) angesteuert.

Über das kennfeldabhängige Tastverhältnis werden die Steuerkolben verstellt. Entsprechend ihrer Stellung werden die Ölmengen (Drucköl) für die Flügelzellenversteller gesteuert. In den Flügelzellenverstellern werden so die Flügelkolben, die mit den Nockenwellen fest verbunden sind, durch das Drucköl verdreht.

Funktionsablauf Verstellbereich

Einlassnockenwellen: 4° KW vor OT (Oberer Totpunkt) bis
36° KW nach OT

Auslassnockenwellen: 20° KW vor OT bis 20° KW nach OT

Funktionsablauf Startstellung

Einlassnockenwellen: 36° KW nach OT

Auslassnockenwellen: 20° KW vor OT

Für den Start werden die Nockenwellen durch Verriegelungsbolzen in einer festen Position fixiert (verriegelt). Diese Startstellung wird beim ersten Ansteuern der Stellmagnete Einlassnockenwelle und Auslassnockenwelle hydraulisch entriegelt.

Nockenwellenverstellung Funktion

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Dargestellt Ölströme im Flügelzellenversteller Einlassnockenwelle

2/3 Steuerkolben

A Ölräume für Spätverstellung

B Ölräume für Frühverstellung

c Drucköl aus Einlassnockenwelle

d Ölrücklauf

e Drehrichtung

Die obere Bildhälfte zeigt:

Füllen der Ölräume (A), Ölräume (B) offen.

Die untere Bildhälfte zeigt:

Füllen der Ölräume (B), Ölräume (A) offen.

Funktionsablauf Ventilüberschneidung

Bei geringer Motordrehzahl und -last wird vom Steuergerät ME 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 die Einspritzzeit verkürzt.

Die kleinste Ventilüberschneidung beim Ladungswechsel ergibt sich, wenn die Auslassnockenwellen maximal vor OT (früh) und die Einlassnockenwellen maximal nach OT (spät) verstellt werden.

Dabei werden durch den erhöhten Frischgasanteil mehr Motordrehmoment und Motorleistung erreicht.

Funktionsablauf Überwachung der Nockenwellenpositionen

Die Positionen der Nockenwellen werden von den Hall-Gebern Einlassnockenwelle und den Hall-Gebern Auslassnockenwelle erfasst und dem Steuergerät ME mitgeteilt. Die Erfassung der Positionen erfolgt durch die Erkennung von den Stellungen der Impulsräder, die sich vorn auf den Nockenwellen befinden.

Funktionsablauf Diagnose

Bei der Diagnose der Nockenwellenverstellung wird vom Steuergerät ME geprüft, ob sich die Nockenwellen beim Motorstart in Startstellung befinden und ob nach einer kurzen Motorlaufzeit die angeforderte Verstellung erreicht wird. Außerdem werden Endstufenfehler (im Steuergerät ME) der Stellmagnete Nockenwelle und defekte Hall-Geber Nockenwelle erkannt.

Nockenwellenverstellung Funktion

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Dargestellt Einlass-Nockenwellenverstellung

1 Impulsrad

2 Steuerventil

2/1 Sicherungsring

2/2 Druckstück

2/3 Steuerkolben

2/4 Rückstellfeder

2/5 Ventilkörper mit Rechtsgewinde (Pfeil) (auslassseitig Linksgewinde)

3 Flügelzellenversteller

4 Einlassnockenwelle

Y49/4 Stellmagnet Einlass Nockenwelle, links

Y49/5 Stellmagnet Einlass Nockenwelle, rechts

Nockenwellenverstellung Funktion

P07.61-3166-75

Dargestellt Flügelzellenversteller Einlassnockenwelle

3/1 Antriebsrad

3/2 Gehäuse

3/3 Verriegelungsbolzen

3/4 Druckfeder

3/5 Passstift

3/6 Flügelkolben

3/7 Dichtleisten mit Blattfedern

3/8 Deckel

3/9 O-Ring

Funktionsschema Elektrik Nockenwellenverstellung ME

Typ 216

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Typ 221

PE07.61-P-2773-97SAB

Steuergerät ME Bauteilbeschreibung

N3/10 Motor 272

GF07.61-P-6000MIS

N3/10 Motor 273

GF07.61-P-6000MLS

Referenzierte Dokumente