Reparaturanleitung Motormanagement Bauteileprüfung BMW, 3 Series, (E90/91/92/93)

Prüfung mit Oszilloskop

Allgemeine Arbeitsvorgänge

  • Bei allen elektronisch gesteuerten intermittierend arbeitenden Einspritzsystemen wird die Einspritzmenge durch Verändern der Einspritzventil-Öffnungszeiten reguliert und den schwankenden Kraftstofferfordernissen des Motors angepasst.
  • Die Dauer der elektronischen Impulse vom Steuergerät wird in Millisekunden (ms) gemessen und liegt in der Regel im Bereich von 1-14 ms. Bei den meisten Motortestgeräten kann der Steuerimpuls auf dem Bildschirm des Oszilloskops wiedergegeben und somit die Impulsdauer gemessen werden.
  • Typische Oszillogramme des Steuerimpulses sind in Abb.2 und Abb.3 zu sehen.
  • Da der Steuerimpuls mit der von ihm gesteuerten Einspritzventil-Öffnungszeit fast identisch ist, kann die Funktion des Steuergeräts anhand der variierenden Einspritzventil-Öffnungszeiten bei verschiedenen Betriebszuständen des Motors überprüft werden.
  • Beim Betätigen des Anlassers und im Leerlauf ist die Impulsdauer höher als bei niedrigen Drehzahlen, nimmt jedoch bei steigender Drehzahl bis zum Maximum bei Volllast zu.
  • Dies kommt sehr deutlich beim „Hochjagen“ der Drehzahl zum Ausdruck.
  • Neben der Impulsdauer spielt eine weitere Variable, nämlich die Impulsperiode, eine Rolle.
  • Die Impulsperiode gibt die Zeit zwischen dem Öffnen eines speziellen Einspritzventils und dem erneuten Öffnen desselben Ventils an. Normalerweise entspricht die Impulsperiode einer Kurbelwellenumdrehung. Bei jedem Öffnen des Einspritzventils werden 50% der für den Arbeitstakt benötigten Kraftstoffmenge eingespritzt.
  • Das Verhältnis zwischen Impulsperiode und -dauer für einen Motor mit einem Drehzahlbereich von 600-6000/min.
  • Läuft der Motor im Leerlauf mit 600/min, entspricht dies 10 Umdrehungen pro Sekunde. Eine Kurbelwellendrehung findet folglich jede Zehntelsekunde, d. h. alle 100 Millisekunden statt – dies ist eine Impulsperiode.
  • Bei 6000/min (100 Umdrehungen pro Sekunde) dreht sich die Kurbelwelle 10 mal pro 100 Millisekunden, und somit öffnen die Einspritzventile 10 mal während dieser Periode.
  • Bei einer Einspritzventil-Schließwinkeldauer von 10 ms sind die Einspritzventile ständig geöffnet.
  • Mit einem Schließwinkelmeßgerät lassen sich ebenfalls die Einspritzventil-Öffnungszeiten genau ermitteln, da ja – wie beim Zündunterbrecher – die Periode gemessen wird, in der der Strom fließt: In diesem Fall die Ventilöffungszeit.
  • Schließwinkelmessgeräte gibt es mit Prozentskala und Gradskala. Die Gradskala ist auch bei einigen Oszilloskopen zu finden. Bei Bedarf kann die jeweilige Messanzeige wie folgt umgerechnet werden:

        » S% = S° x Z x 100/360
        » wobei S% = Schließwinkel in Prozent %
        » Z = Anzahl der Zylinder
        » S° = Schließwinkel in Grad

Prüfvorgang – Einspritzimpuls (Ventilöffnungszeit)

  • Oszilloskop bzw. Schließwinkelmessgerät mit der Messleitung über eine dünne Prüfsonde an das Einspritzventil und mit der anderen Leitung an Masse anschließen.
  • Motor mit Anlasser durchdrehen.
  • Wird ein Signal registriert, Motor starten und im Leerlauf drehen lassen. Oszillogramm bzw. Messgerätanzeige beobachten. Motor schnell auf 3000/min hochdrehen.
  • Die Impulsdauer muss während der Beschleunigungsphase ansteigen und dann wieder auf oder leicht unter den Leerlaufwert abfallen.
  • Drosselklappe zuschnellen lassen (bei Fahrzeugen mit Schubabschaltung): Die Impulsschwingungen im Oszillogramm müssen in eine gerade Linie übergehen. Dies deutet auf eine abgeschaltete Einspritzung hin.
  • Beim Kaltstart ist die vom Motor benötigte Kraftstoffmenge wesentlich höher als beim Warmstart, und folglich müssen Impulsdauer und Öffnungszeit länger sein.
  • Während der Warmlaufphase muss die Impulsdauer ständig abnehmen, bis der Motor seine Betriebstemperatur erreicht hat.
  • Bei einigen Systemen ohne Kaltstarteinspritzventil werden beim Kaltstart zusätzliche Impulse erzeugt, die auf dem Bildschirm als lange und kurze Impulse erscheinen können.
    Zusätzliche Informationen wie z. B. OT- und Bezugsmarkensensorsignale sowie eine Reihe kleinerer Impulse, die das Einspritzventil nach dem anfänglichen, negativen Impuls offenhalten, können auch ersichtlich sein.
  • Eine Spannungsspitze wird beim Schließen des Einspritzventils verzeichnet.

Typische Testwerte

Einspritzimpulsdauer – Motor warm  
Leerlaufdrehzahl 2,2-2,4 ms
2000-3000 rpm 1,5-2,2 ms
Vollast 8,2-8,4 ms

Luftmengenmesser

  • Mit dem Oszilloskop kann auch die Spannung des Luftmengenmessers gemessen werden.
  • Hierzu das Niedrigspannung-Prüfkabel am Potentiometer anschließen (Klemme Nr. 7 bei Bosch LE-Jetronic) und die Masseleitung an Motormasse legen. Luftmengenmesserklappe von Hand betätigen, den Bildschirm dabei beobachten und auf Schwingungs- oder unregelmäßige Spannungsanzeige achten.
  • Bei einigen Systemen wird der Luftschieber über einen Schrittmotor angesteuert, an dem kleinere Korrekturen der Leerlaufdrehzahl vorgenommen werden können.
  • Der Schrittmotor reagiert auf ein Vibrierspannungssignal des Steuergeräts.
  • Dieses Spannungssignal lässt sich folgendermaßen prüfen: Niedrigspannung-Prüfkabel des Oszilloskops der Reihe nach an den vier Leitungen des Schrittmotors anschließen.
  • Zündung an- und ausschalten. Auf dem Bildschirm muss eine Vibrierspannungslinie zwischen 0 und 12 V erscheinen.
  • Wird kein Signal empfangen, Test an den entsprechenden Klemmen des Steuergerät-Mehrfachsteckers wiederholen.

 

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