Inzicht in het aanpassen van de brandstoftoevoer m.b.v. de lambdasensor   brandstof trim  /  fuel-trim.

Inderdaad:  een hele pagina 'vol', maar als je iets wilt begrijpen van brandstof trim en de achterliggende fouten, dan deze pagina WEL lezen.

Samenvatting

Een lambdasonde is een sensor die zich bevindt in de uitlaat van een auto met benzinemotor. De sonde meet het aandeel zuurstof in het uitlaatgas en geeft deze door aan het motormanagementsysteem als een voltage tussen 0.1 V (zuinig mengsel) en 0.9 V (rijk mengsel). De lambdawaarde is een indicator voor de effectiviteit van de verbranding. De ECU bewaakt dat voltage om te kunnen bepalen hoeveel brandstof er moet worden ingebracht. Kleine afwijkingen worden door het motormanagementsysteem bijgestuurd door de samenstelling van brandstof en lucht aan te passen door de brandstofinjectie bij te regelen. Als de ECU constateert dat het voltage te laag was gedurende meer dan 20 seconden (tijd variëert per auto-merk), dan wordt een foutcode opgeslagen. Sommige voertuigen hebben een tweede lambdasonde achter de katalysator om de effectiviteit van die katalysator te meten. Te grote waarden van de lambdasensor kunnen echter niet door de ECU gecorrigeerd worden en duiden onherroepelijk op een externe oorzaak (bougies, kabels, vacuümlek, LMM).

Gedetaïlleerde uitleg

Enkele van de meest voorkomende foutcodes (DTC's) ( 16554 16555 16556 16557 16558 16559 17531 17532 17533 17534 17535 17536 17537 17538 ) hebben betrekking op het regelen van de brandstoftoevoer ('fuel trim', 'brandstof trim', rijk mengsel, mager mengsel, etc.). Deze pagina is een uitleg van de brandstof trim d.m.v. de lambdasensor en wat het betekent voor de auto. De ECU regelt het mengsel van lucht en brandstof (Air/Fuel mix = A/F) om vermogen, efficiency en emissies optimaal te houden. A/F wordt uitgedrukt ofwel als een verhouding (ratio), bijvoorbeeld 14.7:1, of als een lambdawaarde. Met iso-octaan ('ideale' benzine) is de lambdawaarde 1,0 gelijk aan 14.7:1 Air/Fuel. Dit staat bekend als 'Stoichiometrisch', een toestand waarbij er een perfecte balans is tussen de zuurstofmoleculen en de verschillende op waterstof en koolstof gebaseerde moleculen in aardolie. Met de zuurstofrijke benzine die de meesten van ons gebruiken is een Air/Fuel mix van 15:1 dichter bij stoichiometric. Als de lambdawaarde groter is dan 1,0, dan is er een overschot aan lucht, dus het lucht-brandstofmengsel is mager. Als de lambdawaarde kleiner is dan 1,0, dan is er een overschot aan brandstof, dus het lucht-brandstofmengsel is rijk. De ratio's zijn gebaseerd op massa en niet op volume. Waarom rijden we dan niet de hele tijd op een Air/Fuel mix van 1.0? Dat doen we meestal wel. Tijdens stationair en kruissnelheid wordt het mengsel nauwkeurig op 1.0 gehouden om de katalysator optimaal te laten werken en op die manier de emissies zo laag mogelijk te houden. Wanneer we echter willen versnellen hebben we een rijker mengsel nodig. Maximaal vermogen wordt gemaakt met een lambdawaarde van 0,85 tot 0,95 (12,5 tot 14,0 A/F met iso-octaan). Dus bij het accelereren wordt het mengsel rijker. Soms wil je zelfs een nog rijker mengsel krijgen bij acceleratie om detonatie (te vroeg ontbranden = pingelen) te voorkomen. De VAG 1.8T heeft, voor een turbomotor, een relatief hoge compressieverhouding die, vooral onder veel turbodruk, gevoelig is voor pingelen. Dus nu weten we dat de ECU de Air/Fuel verhouding moet kunnen regelen. De ECU vertelt dus, aan de hand van voorgeprogrammerde gegevens, bij elk toerental en belasting hoeveel milliseconden de injectoren brandstof moeten in te spuiten om de juiste Air/Fuel mix te krijgen. En om te controleren of die gewenste Air/Fuel mix inderdaad wordt bereikt zijn er een paar sensoren, meestal de voorste zuurstofsensor en de LMM. De achterste zuurstofsensor wordt meestal gebruikt om de toestand van de katalysator te controleren, maar in sommige toepassingen heeft het ook een functie in het bepalen van de brandstof trim. Op basis van de terugkoppeling van die sensoren leert de ECU dat hij een correctie toe moet passen op zijn opdrachten aan de injectoren. Deze geleerde waarden worden opgeslagen in de ECU en staan bekend als 'trim'. Dus als je 'trim' ziet staan dan betekent dat 'compensatie' / 'aanpassing'. 'Toevoegen' ('add') betekent een additieve trim die een onbalans moet wegwerken bij stationair draaien. Als de ECU een additieve trim toepast dan laat de ECU de injectoren een bepaalde tijd langer of korter openstaan. Een storing hierin (bv. door een vacuüm lek) wordt minder belangrijk als het toerental hoger wordt. Bij een additieve aanpassing wordt de injectie timing een vaste waarde veranderd. Deze waarde is niet afhankelijk van het basis-inspuitmoment. 'Mult' betekent meervoudige (multiplicatieve) trim, dat is het aanpakken van een onbalans bij alle toerentallen. Een storing hierin (bijv. verstopte injector) wordt erger met een verhoogd toerental. Bij meervoudige trim is er een procentuele verandering van het inspuitmoment. Deze verandering is afhankelijk van het basis-inspuitmoment.

Nu komt VCDS te hulp.

U kunt uw huidige staat (stand, mate) van trim inzien door gebruik te maken VCDS (of gelijkwaardig). Meestal zie je dat in de [Module-01], [Meetwaardeblokken-08], [Groep 032]. Als het daar niet aanwezig is check dan uw Factory Repair Manual waar het wel staat. Nullen in beide (!) velden geeft aan dat je óf de foutcodes zojuist hebt gewist, want het wissen van de foutcodes (of er foutcodes in stonden of niet) reset ook de fuel trim, óf iets in de brandstof trim werkt niet goed. De additieve trim ('additive trim') staat in het eerste veld en geeft de brandstof-trim bij stationair toerental.   De waarde wordt aangegeven in een percentage. Negatieve waarden geven aan dat het lucht-brandstofmengsel te rijk is en dat de regeling m.b.v. de zuurstofsensor bezig is het armer te maken door de tijdsduur te verminderen dat de injectoren open staan.  Positieve waarden geven aan dat het lucht-brandstofmengsel te arm is en dat de regeling m.b.v. de zuurstofsensor bezig is het rijker te maken door de tijdsduur te verhogen dat de injectoren open staan.  Het is heel normaal, voor zowel het eerste als tweede veld, dat er iets anders wordt aangegeven dan nul. Als waarden te ver van nul afwijken dan zal dat leiden tot een foutcode en gaat het storingslampje branden (MIL - Check Engine Light - CEL). Waarden tot +/- 10% (5% ?) worden als normaal beschouwd, maximaal te meten waarde is geloof is 25%. Een waarde in het eerste veld (additieve trim) die buiten zijn specificatie ligt betekent meestal dat er een vacuüm lek is., want het is vooral aanwezig bij stationair toerental, wanneer vacuüm het hoogst is. De meervoudige trim ('multiplicative trim') staat in het tweede veld en geeft de brandstof-trim bij verhoogde toerentallen.   De waarde wordt aangegeven in een percentage. Negatieve waarden geven aan dat het lucht-brandstofmengsel te rijk is en dat de regeling m.b.v. de zuurstofsensor bezig is het armer te maken door de tijdsduur te verminderen dat de injectoren open staan.  Positieve waarden geven aan dat het lucht-brandstofmengsel te arm is en dat de regeling m.b.v. de zuurstofsensor bezig is het rijker te maken door de tijdsduur te verhogen dat de injectoren open staan.  Het is heel normaal, voor zowel het eerste als tweede veld, dat er iets anders wordt aangegeven dan nul. Als waarden te ver van nul afwijken dan zal dat leiden tot een foutcode en gaat het storingslampje branden (MIL - Check Engine Light - CEL). Waarden tot +/- 10% (5% ?) worden als normaal beschouwd, maximaal te meten waarde is geloof is 25%. Een waarde in het tweede veld (meervoudige trim) die buiten zijn specificatie ligt betekent dat er een fout is bij hogere toerentallen, en kan wijzen op een defecte LMM. screenshot:  dank aan Vagtechniek.nl

Brandstof trim resetten

Nullen in beide (!) velden geeft aan dat je óf de foutcodes zojuist hebt gewist, want het wissen van de foutcodes (of er foutcodes in stonden of niet) reset ook de fuel trim, óf iets in de brandstof trim werkt niet goed.

Meer info

Testen LMM benzine-auto Leesvoer over fuel-trim (engelstalig) Leesvoer over de katalysator

Breedband lambdasensor

Breedband-lambdasondes worden bij benzinemotoren als regelsonde gebruikt en worden ook in toenemende mate bij dieselvoertuigen ingezet. Met de eis naar vermindering van het verbruik en de emissie kwam ook de noodzaak op om motoren buiten het stoichiometrische werkpunt geregeld te laten lopen. Om die reden werden zogenaamde breedbandsondes ontwikkeld. Deze lineaire lambdasondes kunnen een signaal afgeven dat in directe verhouding staat met het restzuurstofgehalte van het uitlaatgas. Dit signaal staat via een brede lucht-brandstofverhouding ter beschikking. Het uitgangssignaal komt overeen met de pompstroom die noodzakelijk is om in een meetkamer een constant zuurstofgehalte (lambda = 1 komt overeen met 450 mV) in te stellen. Hoe verder het indringende uitlaatgas van deze waarde afwijkt, hoe groter de pompstroom is en daardoor ook het uitgangssignaal van de sonde. De breedband-lambdasonde biedt de volgende voordelen: - snel bedrijfsklaar - monolithisches element met geïntegreerde verwarmer - hermetische structuur betekent zelf gegenereerde zuurstofreferentie - temperatuurbestendigheid - hoge betrouwbaarheid Het planaire element van een NTK breedband-lambdasonde bestaat uit meerdere lagen. In dit element bevindt zich behalve een pompcel en een meetcel ook een geïntegreerde verwarmer. Breedbandsondes hebben twee cellen - een meetcel en een pompcel. Met behulp van de meetcel wordt het zuurstofgehalte van het uitlaatgas dat zich in de detectiekamer bevindt, gemeten en met een gewenste waarde van 450 mV vergeleken. Als deze waarde afwijkt, wordt een pompstroom geschakeld en daardoor worden dan zoveel zuurstofionen in of uit de detectiekamer gepompt, totdat de spanningswaarde van de meetcel weer 450 mV bedraagt. Deze pompstroom is de meetwaarde die de exacte lambdawaarde van het mengsel vrijwel lineair beschrijft. Bij een stoichiometrisch mengsel is de pompstroom gelijk aan nul, omdat de partiële zuurstofdruk van de detectiekamer overeenkomt met de hierboven genoemde gewenste waarde. NTK breedband-lambdasondes beschikken over vijf kabelverbindingen. Het verwarmingselement wordt via de gele en de blauwe kabel van stroom voorzien. Het signaal van de pompstroom (Ip+) vloeit door de witte kabel, het signaal van de meetcel (Vs+) door de grijze kabel. De zwarte kabel is de massaverbinding voor de pomp- en meetcel.   bron