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#371818 - 23/12/2009 07:21 Wirklich gute Doku über den TD5  
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Strunzi Offline
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Guntersblum nähe Meenz
Hallo ihr lieben Lieben, ich wünsche euch allen schöne Weihnachten und will euch diese ( meiner Meinung nach ) gute beschreibung des Td5 Motors nicht vorenthalten. Da wir ja alle wissen das der TD5 die Sperspitze der Evolution ist , ist es bestimmt nicht schlecht wenn man weiß wie er funzt. Viel Spaß beim lesen !.

lg Strunzi


Der Td5-Motor
Bei den Diesel-Einspritzsystemen ist die Verteilereinspritzpumpe ein Auslaufmodell geworden. Sie wird zunehmend von Common-Rail- und Pumpedüse-Systemen verdrängt. Viele Land-Rover Fahrer trauern den "guten alten" Tdi-Motoren nach, welche noch ohne komplizierte Elektronik auskamen, bzw. bei Ausfall der Elektronik trotzdem noch liefen.
Der Grund für diese Entwicklung sind vor allem die immer schärfer werdenden EG-Abgas- und Geräuschvorschriften. Motoren ohne elektronische Regelung können die geltende EU3-Abgasvorschrift kaum noch einhalten. Da ab 2005 die EU4-Abgasnorm in Kraft tritt, geht der Trend bei der Motorenentwicklung in Richtung Abgasnachbehandlung. Diese bedeutet Einsatz von Partikelfiltern, DeNOx-Katalysatoren. Hierfür wird schwefelarmer Dieselkraftstoff benötigt.
Entwicklung europäischer Schadstoffemissions-Grenzwerte für Diesel-Pkw von 1990 bis 2005. Grenzwerte in g/km, zulässiges Gesamtgewicht bis 3500kg,

Quelle: Kfz-Zeitschrift "MOT"

Das Pumpedüse-System, in den USA seit Jahrzehnten das Standardsystem bei Nutzfahrzeugen, bietet hydraulisch den Vorteil des geringsten Totvolumens und des besten hydraulischen Wirkungsgrads, weil Hochdruck dort erzeugt wird, wo er benötigt wird: Im Zylinderkopf.
Wegen der geringen Absteuerverluste im Hochdruckbereich liegt der spezifische Kraftstoffverbrauch unter dem von Common-Rail-Motoren. Der für den Partikelausstoß und das Drehmoment wichtige Spitzendruck liegt bei 2000 bar.
Seit die Hersteller das Laufgeräusch mit einer hochpräzisen Voreinspritzung kontrollieren können, wird die Pumpedüse auch in Pkw-Motoren eingesetzt. Rover bestückt den Fünfzylindermotor mit Pumpedüsen von Lucas.
Das Kraftstoff-System des Td5-Motors
Die Niederdruckförderung erfolgt mit einer zweistufigen elektrischen Rollenzellenpumpe. In der ersten Stufe wird der Kraftstoff mit niedrigem Druck durch den Filter gepumpt. Durch die Leitung gelangt der gereinigte Kraftstoff zurück in den Hochdruckteil der Pumpe, die ihn mit einem Druck von 4,0 bar zum Zylinderkopf fördert. Am Zylinderkopf sitzt ein Membrandruckregler, der bei Drücken über 4,0 bar eine Verbindung zur Rücklaufleitung herstellt. Wegen der Einbaulage des Druckreglers wurde dem Motor die fünfte Glühkerze verweigert, d.h. beim Kaltstart werden nur vier Zylinder vorgewärmt. Vom Druckregler aus fließt der Kraftstoff über eine Ringleitung zu den Pumpe-Düse(PD)-Injektoren und durch einen Kraftstoffkühler zum Tank zurück.
Das Kraftstoff-System des Td5-Motors

Quelle: Kfz-Zeitschrift "MOT"
Die Motorsteuerung und Überwachung
Die Motorsteuerung ist bei einem elektronisch geregelten Motor wie dem Td5 nur mit Hilfe von Sensoren möglich.
Kurbelwellen-OT-Geber
Der wichtigste Geber ist der Kurbelwellen-OT-Geber, mit dem nicht nur die Motordrehzahl, sondern auch die Kurbelwellenposition berechnet wird. Die Kurbelwellenposition benötigt das Steuergerät (befindet sich beim Defender unter dem rechten Vordersitz) zur sequenziellen Ansteuerung der Injektormagnetventile. Bei einem Motor mit ungerader Zylinderzahl, hier ein Fünfzylindermotor hat jeder Zylinder seinen OT bei einer anderen Kurbelwellenstellung. Zur schnellen Erkennung sind auf dem Schwungrad im 10-Grad-Abstand Bohrungen mit ungleichmäßig verteilten Lücken angebracht. Spätestens nach der zweiten Lücke hat das Steuergerät die Lage der Kurbelwelle erkannt. Den Unterschied zwischen dem Zünd-OT und dem Überschneidungs-OT erkennt das Steuergerät an der Geschwindigkeit des aufwärts gehenden Kolbens. Im Verdichtungstrakt wird der Kolben durch die Kompressionsarbeit stark abgebremst, im Auslasstrakt nicht. Durch die Geschwindigkeitsüberwachung des aufwärts gehenden Kolbens konnte Rover den Nockenwellensensor einsparen. Bei fehlendem oder unplausiblem Signal des OT-Gebers springt der Motor nicht an.
Drehzahlerkennung beim Td5-Motor

Quelle: Kfz-Zeitschrift "MOT"
Fahrpedalgeber (Gaspedal)
Mit dem Fahrpedalgeber wird der Lastwunsch des Fahrers ermittelt. Es handelt sich um ein doppelgängiges Potentiometer mit gegenläufigem Spannungssignal. Durch Summenbildung kann das Steuergerät die beiden Signale auf Fehler prüfen.
Ladedrucksensor/Ansaugluft-Temperaturfühler
Die angesaugte Luftmasse wird zur Regelung der Abgasrückführrate und zur Berechnung der Voll-Lastmenge benötigt. Zur Berechnung der Einspritzmenge unter Vollast werden die Signale des Ladedrucksensors und des Ansaugluft-Temperaturfühlers herangezogen. Beide Sensoren sind in einem Gehäuse am Saugrohr untergebracht.
Atmosphärendruckfühler
Gegen den Schwarzrauch in großen Höhen und Überlastung des Turboladers hilft der Atmosphärendruckfühler.
Luftmassenmesser
Mit dem Luftmassenmesser wird die Wirkung der Abgasrückführung kontrolliert. Es handelt sich um einen Heißfilm-Luftmassenmesser, der am mittleren Pin ein Spannungssignal entsprechend der durchgesetzten Luftmasse abgibt. Die äußeren Pins dienen der Spannungsversorgung mit Bordspannung. Neben der Ansauglufttemperatur werden die Kühlmittel- und die Kraftstofftemperatur mit gängigen NTCs ermittelt. Über die Kraftstofftemperatur wird die Dichte des eingespritzten Kraftstoffs berechnet und eine entsprechende Korrektur der
Einspritzmenge vorgenommen. Die Kühlmitteltemperatur beeinflusst die Einspritzmenge nicht direkt, jedoch werden abhängig von der Kühlmitteltemperatur die Startmehrmenge und die Glühdauer beim Kaltstart gesteuert. Bei hohen Temperaturen wird ab etwa 110 °C zur Vermeidung von Motorschäden die Einspritzmenge zurückgenommen.
Crashschalter
Der Trägheitsschalter, auch Crashschalter genannt, unterbricht bei Beschleunigungen oder Verzögerungen, die deutlich über dem möglichen Fahrbetrieb liegen, die Stromversorgung des Steuergeräts. Durch das gleichzeitige Abschalten der Kraftstoffpumpe wird bei einem Unfall das Auslaufen des Kraftstoffs verhindert. Der Crashschalter ist an der Spritzwand im Motorraum befestigt und kann nach dem Auslösen wie ein Sicherungsautomat zurückgesetzt werden.
Die Injektoren mit Magnetventilen (Einspritzdüsen)
Der für die Einspritzung wichtige Hochdruck wird am Injektor durch den Pumpenkolben erzeugt, der von einem kräftigen Kipphebel der obenliegenden Nockenwelle betätigt wird. Beim Aufwärtshub des Pumpenkolbens wird der Pumpenraum über die Kraftstoffkanäle mit Kraftstoff gefüllt, der sich in der Ringleitung des Zylinderkopfs mit 4 bar Vordruck befindet. Beim Abwärtshub des Pumpenkolbens wird der Kraftstoff aus dem Pumpenraum über das offene Magnetventil in den Ringkanal zurückgedrückt. Erst wenn das Magnetventil den Rücklauf verschließt, beginnt die Hochdruckerzeugung und damit der Einspritzvorgang an der Lochdüse. Der Einspritzvorgang ist beendet, wenn das Magnetventil öffnet. Bei Spritzende wirkt der abgesteuerte Kraftstoff auf den Druckkolben, der das Schließen der Düsennadel hydraulisch unterstützt. Ein scharfes Spritzende senkt den HC- und Rußausstoß.
Beim Schließen wird das Magnetventil mit einer Spannung von ungefähr 70 Volt beaufschlagt. Zu Beginn fließt ein Strom von ungefähr 8 Ampere. Wenn das Ventil aufgesetzt hat, reicht ein Haltestrom von 4 Ampere. Die Strombegrenzung wird durch ein Takten der Spannung erreicht. Sie verhindert eine übermäßige Erwärmung des Ventils und ermöglicht ein schnelles Öffnen des Magnetventils. Bis zu einer Drehzahl von 1500 l/min wird das Ventil zwei Mal pro Einspritzvorgang angesteuert. Die damit erzielte Voreinspritzung senkt das Verbrennungsgeräusch des normalerweise hart laufenden Direkteinspritzers.
Die Injektoren werden zwangsläufig mit winzigen Toleranzen gefertigt, die die Elektronik ausgleichen muss. Zu diesem Zweck werden die Injektoren in 256 Toleranzgruppen eingeteilt. Die Gruppenzugehörigkeit wird auf dem Magnetventil vermerkt (Buchstabencode). Die ersten zwei Buchstaben geben die Abweichungen des Spritzbeginns vom Sollwert, der dritte und vierte die Abweichung des Spritzendes vom Sollwert an. Der fünfte Buchstabe bezeichnet das Leerlaufverhalten. Dieser Buchstabencode muss dem Steuergerät mitgeteilt werden, damit es die Toleranzen elektronisch ausgleichen kann. Die Injektorcodes sind nach dem Zufallsprinzip erstellt worden. Die Abgasrückführung wird vom Steuergerät mit einem elektropneumatischen Druckwandler nach einem Kennfeld gesteuert. Durch Einsteuerung eines Tastverhältnisses kann das Steuergerät den Unterdruck, der auf das AGR-Ventil wirkt, stufenlos verändern. Die Leitung vom Auspuffkrümmer zum AGR-Ventil ist hinter dem Kühlerventilator verlegt worden, damit die Abgase möglichst kühl im Saugrohr ankommen. Die Endkontrolle erfolgt über den Luftmassenmesser.
Was tun bei Problemen mit dem Td5-Motor
Sollte der Motor einmal nicht oder schlecht laufen bleibt in der Regel nur der Weg in die Werkstatt. Hier kann, falls vorhanden, das Rover-Testbook an die 16-polige-Diagnose-Steckdose angeschlossen werden. Das Testbook besteht aus einem Laptop, einer Konvertierungsbox und diversen Informations-CDs. Das Testbook bietet die üblichen Diagnosefunktionen, wie das Auslesen des Fehlerspeichers und einer Datenliste. Es kann z.B. der Fahrpedalgeber geprüft werden, oder die Relais und Injektoren angesteuert werden.
Es empfiehlt sich nicht, am Motor "herumzubasteln", wenn keine detaillierten Kenntnisse vorhanden sind. Auch ohne Rover-Testbook sind Diagnosen möglich, dazu sind jedoch fast immer elektronische Messgeräte und Wissen um die Motorelektronik notwendig.
Anschließend ein paar Punkte, die bei einer Fehlersuche vom Fachmann abgeprüft werden können (keine Reparaturanleitung zum selbermachen).
Der Motor springt nicht an
Springt der Motor gar nicht an, sollten der Crashschalter, die Kraftstoffpumpe und der OT-Geber geprüft werden.
Prüfung des Niederdruck-Kraftstoffsystems
Zur Prüfung des Niederdruck-Kraftstoffsystems wird am Druckregler ein Manometer angeschlossen. Der Druck sollte 4,0 bar betragen. Wenn das Kraftstoffsystem geöffnet wird, muss peinlich genau darauf geachtet werden, dass kein Schmutz in die Anlage eindringt. Eingedrungener Schmutz kann die Injektoren außer Gefecht setzen; bei dem dreistelligen Ersatzteilpreis eines Injektors ein teurer Schaden. Ein demontierter Zylinderkopf darf nicht unter einer "Waschmaschine" mit Reinigungsflüssigkeit gesäubert werden. Es gibt keine Möglichkeit, die verschmutzten Kraftstoffkanäle zu reinigen. Nach dem Öffnen der Kraftstoffanlage oder bei trockengefahrener Anlage muss das System entlüftet werden. Dazu wird die Zündung eingeschaltet. Jetzt läuft die Kraftstoffpumpe drei Minuten lang und entfernt die Luft aus dem Niederdruckkreis. Den erfolgreichen Abschluss des Vorgangs kann man am voränderten Pumpengeräusch hören. Nach drei Minuten wird mit voll durchgetretenem Gaspedal gestartet. Jetzt geht das Steuergerät in den Entlüftungsmodus über und spritzt nach zehn Motorumdrehungen vier Mal die maximale Kraftstoffmenge ein. So soll Luft aus den Injektoren entfernt werden. Springt der Motor nicht an, muss die Prozedur wiederholt werden.
Prüfung der Injektoren-Magnetventile
Injektoren sind teuer, und der Ausbau ist zeitaufwendig. Deshalb muss die Entscheidung, ob der Injektor getauscht werden soll, vor dem Ausbau gefällt werden. Zusatzprüfungen sind nach dem Ausbau nicht möglich.
Rover hat in seinem Testbook mit der Zylinderbalance ein Prüfprogramm für die Injektoren vorgesehen. In der Zylinderbalance werden die Drehzahlen jedes Zylinders gemessen. Bei zu großen Abweichungen geht man davon aus, dass der entsprechende Injektor defekt ist.
Falls kein Zugang zu einem Testbook möglich ist gibt es noch andere Möglichkeiten zu prüfen, man braucht jedoch Messgeräte wie Ozilloskop, Spannungs-/ Widerstandsmessgerät usw. und Kenntnisse über die Sollwerte.
Prüfung der Injektorhydraulik
Zur Überprüfung der Injektorhydraulik kann man ein Trübungsmessgerät einsetzen. Ein intakter und betriebswarmer Motor liegt in der Leerlauftrübung deutlich unter 5 % bzw. im k-Wert unter 0,12 l/m. Erhöhte Trübungswerte im Leerlauf werden entweder durch einen undichten Brennraum (Kolben, Ventile usw.) oder eine Verbrennungsstörung verursacht.
Ein undichter Brennraum kann mit einer Kompressionsprüfung über den Starterstromverlauf ausgeschlossen werden. Bei einer Verbrennungsstörung. z.B. durch eine schwergängige Düsennadel oder verstopfte Spritzlöcher, steigt der Trübungswert auch schon im Leerlauf deutlich an. In einem solchen Fall wird ein Injektor nach dem anderen stillgelegt und die Trübung im Leerlauf gemessen. Wenn die Werte deutlich fallen, wird der defekte Injektor stillgelegt. Das Stilllegen der Injektoren ist leider etwas umständlich, weil dazu der Ventildeckel abgenommen werden muss.
Fehler am Fahrpedalgeber
Der Fahrpedalgeber übermittelt den Lastwunsch des Fahrers über ein doppelgängiges Potentiometer an das Steuergerät. Bei einem Totalausfall ist die Diagnose einfach, weil der Motor in diesem Fall nur noch mit Leerlaufdrehzahl läuft. Vor dem Auswechseln des Fahrpedalgebers müssen die Spannungsversorgung des Potentiometers (Soll-Wert 5,0V) und die Leitungen zum Steuergerät auf Durchgang und Masseschluss geprüft werden. Wenn aber bei einem verschlissenen Potentiometer eine Schleiferbahn kurzzeitige Aussetzer liefert, reagiert der Motor mit Ruckein, das nicht immer vom Fehlerspeicher erfasst wird. In diesem Fall hilft die Rauschprüfung oder besser die Aufzeichnung der Signalspannung während der Fahrt. Bei der Rauschprüfung wird das Fahrpedal langsam durchgetreten und der Signalspannungsverlauf auf dem Oszilloskop beobachtet. Bei Unregelmäigkeiten muss der Fahrpedalgeber erneuert werden.




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#371825 - 23/12/2009 08:01 Re: Wirklich gute Doku ber den TD5 [Re: Strunzi]  
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:o)

Jetzt ist mir gerade wieder eingefallen, warum ich nen tdi wollte...

Aber guter und informativer Beitrag. Die Werkstatt weiss das alles hoffentlich.


Der Charme eines Geländewagens wächst mit dem Grad seiner Abnutzung.
#371838 - 23/12/2009 08:43 Re: Wirklich gute Doku ber den TD5 [Re: RoverLover]  
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Mensch Volki, das ist doch nur der reine Neid aetsch3


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#371839 - 23/12/2009 08:50 Re: Wirklich gute Doku ber den TD5 [Re: Strunzi]  
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Logisch, was glaubste warum ich so grn bin :o)


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#371840 - 23/12/2009 08:58 Re: Wirklich gute Doku ber den TD5 [Re: Strunzi]  

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Interesant daumenhoch

Mit dem Text, einem Werkstatthandbuch und Nanocom bewaffnet sollte man es hinbekommen das jede freie Werkstatt im Deutschsprachigen Raum den TD5 wieder zum laufen bekommt.

#371841 - 23/12/2009 09:01 Re: Wirklich gute Doku ber den TD5 [Re: ]  
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Gut, das der TD% zumindest recht zuverlÄssig ist.


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#371843 - 23/12/2009 09:13 Re: Wirklich gute Doku ber den TD5 [Re: RoverLover]  
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Ist halt doch die Sperspitze der Evolution. :-)


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#371846 - 23/12/2009 09:18 Re: Wirklich gute Doku ber den TD5 [Re: Strunzi]  
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zweifellos :o)


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#371848 - 23/12/2009 09:25 Re: Wirklich gute Doku ber den TD5 [Re: Strunzi]  
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Hi Thomas!
Hihi, das ist ja ein lustiger Text. Jede Menge gesundes Halbwissen, schn wissenschaftlich verpackt. Besonders gut gefÄllt mir der Satz hier:
"Die Injektorcodes sind nach dem Zufallsprinzip erstellt worden."
Ich hoffe doch, das Lucas (heute Delphi) das tatsÄchlich nicht nach Zufall, sondern nach Rckmessung der Fertigungstoleranzen Injektor-Individuell programmiert. Wobei ich den EnglÄndern ja duchaus alles zutraue...
Naja, es wird schon einen Grund haben, warum der gesamte Rest der Automobilwelt, aktuell sogar Volkswagen und die fr Ihre Technologiefhrerschaft auf dem Dieselmotorensektor weltberhmten amerikanischen Autobauern (Achtung, Ironie!) mittlerweile vom Pumpe-Dse auf das Common Rail System umgestellt haben.
Aber insgesamt macht es schon Sinn, zu wissen was man da in seinem Fahrzeug verbaut hat.
Ich hoffe, Du kriegst keinen Ärger wegen des Urheberrechts?

Gru Alex.


--
Signatur? Ach wie gut, dass niemand weiss...
#371856 - 23/12/2009 09:43 Re: Wirklich gute Doku ber den TD5 [Re: Rumpelstielzchen]  

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Original geschrieben von: Rumpelstielzchen
und die fr Ihre Technologiefhrerschaft auf dem Dieselmotorensektor weltberhmten amerikanischen Autobauern


da waren wohl eher Cummins, Caterpillar und Detroit Diesel gemeint.

Die haben schon vor ber 20 Jahren LKW Diesel in riesigen Stckzahlen gebaut mit Verbrauchswerten wo man in Europa vielleicht seit 5 Jahren ist.

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