Układ Marelli IAW 5NF należy do grupy systemów zintegrowanych z:



cyfrowym zapłonem elektronicznym z wyładowaniem indukcyjnym



rozrządem statycznym



wtryskiem elektronicznym, typu sekwencyjnego fazowanego (1-3-4-2).

1, Zbiornik paliwa
2, Elektryczna pompa paliwa
3, Zawór wielofunkcyjny
4, Zawór bezpieczeństwa
5, Przewód zasilania paliwem
6, Centralka elektroniczna wtryskowo - zapłonowa
7, Akumulator
8, Wyłącznik zapłonu
9, Wyłącznik bezwładnościowy
10, Skrzynka bezpieczników w komorze silnika
11, Układ klimatyzacji
12, Elektrozawór recyrkulacji par paliwa
13, Czujnik fazy wtrysku
14, Filtr z węglem aktywnym
15, Body Computer (gniazdo diagnostyczne i sygnał Fiat CODE)
16, Czujnik ciśnienia bezwzględnego i temperatury
17, Czujnik prędkości obrotowej wału korbowego i GMP
18, Świece zapłonowe
19, Czujnik temperatury płynu chłodzącego
20, Wtryskiwacze elektryczne
21, Siłownik sterowania przepustnicą i czujnik położenia przepustnicy
22, Potencjometr pedału przyspieszenia

23, Kolektor zasilający paliwa
24, Filtr powietrza
25, Cewki zapłonowe
26, Sonda lambda (przed katalizatorem)
27, Optyczny wskaźnik awarii układu
28, Obrotomierz
29, Katalizator
30, Sonda lambda (za katalizatorem)
W warunkach biegu jałowego centralka kontroluje:



moment zapłonu



przepływ powietrza zapewniając utrzymanie regularnego funkcjonowania silnika przy
zmieniających się warunkach zewnętrznych i zmianie obciążenia.

Centralka kontroluje i steruje wtryskiem w taki sposób, aby stosunek stechiometryczny
(powietrze/paliwo) mieścił się zawsze w wartościach optymalnych.

Zasadnicze funkcje systemu są następujące:



autoadaptacja układu



autodiagnostyka



rozpoznawanie Fiat CODE



kontrola rozruchu zimnego silnika



kontrola spalania - sonda lambda



kontrola spalania detonacyjnego



kontrola wzbogacania mieszanki podczas przyspieszenia



odcięcie paliwa w fazie zwolnienia pedału (Cut-off)



odzyskiwanie par paliwa



ograniczenie maksymalnej prędkości obrotowej



kontrola elektrycznej pompy paliwa



połączenie z układem klimatyzacji



rozpoznanie położenia tłoków w cylindrach



regulacja czasów wtrysku



regulacja wyprzedzeń zapłonu



kontrola i sterowanie prędkością obrotową biegu jałowego



sterowanie elektrowentylatorem chłodzenia silnika

Układ wtryskowy

Główne i podstawowe warunki, jakie muszą być zawsze spełnione dla wytwarzania mieszanki
paliwowo - powietrznej, dla zapewnienia prawidłowej pracy silników, są następujące:



'dawkowanie' (stosunek powietrze / paliwo) musi być utrzymywane na możliwie
stałym poziomie, bliskim wartości stechiometrycznej w taki sposób, aby zapewnić
niezbędną szybkość spalania, unikając niepotrzebnego zużycia paliwa



'jednorodność' mieszanki, złożonej z par benzyny, rozproszonych w powietrzu w
bardzo małej ilości i możliwie równomiernie.

Układ wtryskowo - zapłonowy wykorzystuje metodę pomiaru pośredniego typu 'SPEED -
DENSITY - LAMBDA'. czyli prędkości kątowej, gęstości zasysanego powietrza i kontroli
składu mieszanki (kontrola w sprzężeniu zwrotnym).
W praktyce układ wykorzystuje dane o PRĘDKOŚCI OBROTOWEJ WAŁU KORBOWEGO
(ilość obrotów na minutę) i GĘSTOŚCI POWIETRZA (ciśnienie i temperatura), aby dokonać
pomiaru ilość powietrza zasysanego przez silnik.
Ilość powietrza zasysanego przez każdy cylinder, podczas każdego cyklu pracy silnika zależy,
oprócz gęstości ssanego powietrza, także od jednostkowej pojemności skokowej i
współczynnika napełnienia.
Przez gęstość powietrza rozumie się gęstość powietrza zasysanego przez silnik i obliczoną na
podstawie: ciśnienia bezwzględnego i temperatury, zmierzonych w kolektorze ssącym.
Przez współczynnik napełnienia rozumie się parametr określony w fazie prób
doświadczalnych, we wszystkich warunkach funkcjonowania, a następnie zapamiętany w
centralce elektronicznej.
Po ustaleniu ilości powietrza zasysanego, układ dostarcza paliwo w ilości wynikającej z
żądanego składu mieszanki.
Moment końca wtrysku lub fazy wtrysku jest zawarty w danych zapamiętanych w centralce i
zmienia się w zależności od prędkości obrotowej silnika i podciśnienia w kolektorze ssącym.
W praktyce chodzi o obliczenia, jakich centralka elektroniczna dokonuje, aby sterować pracą
czterech wtryskiwaczy (po jednym na każdy cylinder) w sposób sekwencyjny i fazowany tak,
by wytworzona mieszanka paliwowo - powietrzna miała skład zbliżony do składu
stechiometrycznego.
Paliwo zostaje wtryśnięte do króćca dolotowego - bezpośrednio przed zaworami ssącymi - pod
ciśnieniem około 3,5 bara.
Podczas gdy prędkość obrotowa silnika (liczba obrotów na minutę) i gęstość powietrza
(ciśnienie i temperatura) są wykorzystywane do określenia masy zasysanego powietrza, po
której ustaleniu jest dawkowane paliwo w zależności od żądanego składu mieszanki, inne
czujniki systemu (temperatura płynu chłodzącego, położenie przepustnicy, napięcie
akumulatora, itd.) pozwalają centralce elektronicznej korygować strategię bazową dla
dostosowania do chwilowych warunków funkcjonowania silnika.
Zapewnienie składu mieszanki na poziomie zbliżonym do stechiometrycznego jest warunkiem
niezbędnym dla prawidłowego i długotrwałego funkcjonowania katalizatora i zmniejszenia
emisji zanieczyszczeń.

Układ zapłonowy

Obwód zapłonowy jest typu statycznego z wyładowaniem indukcyjnym, tzn. bez rozdzielacza
wysokiego napięcia, z modułami mocy umieszczonymi wewnątrz centralki elektronicznej
wtryskowo -zapłonowej
System przewiduje jedną cewkę dla każdego cylindra, połączoną bezpośrednio ze świecą.
Uzwojenie pierwotne każdej cewki jest podłączone do przekaźnika mocy (a więc jest zasilane
napięciem akumulatora) i do styków elektronicznej centralki sterującej (sterowanie masą).

Jednostka elektroniczna, po dokonaniu fazy rozruchu, steruje wyprzedzeniem bazowym
odczytanym z zapisanych danych, biorąc pod uwagę:



prędkość obrotową silnika



wartość ciśnienia bezwzględnego (mbar) mierzonego w kolektorze ssącym.

Ta wartość wyprzedzenia jest korygowana w zależności od temperatury płynu chłodzącego
silnika i temperatury zasysanego powietrza.

Schemat przepływu informacji na wejściu /

wyjściu centralki

Dzięki linii CAN do centralki przesyłane są dane o poziomie paliwa i ciśnieniu oleju
silnikowego.

1, Centralka sterująca silnika
2, Akumulator
3, Wyłącznik zapłonu
4, Przekaźnik układu sterowania silnikiem
5, Przekaźnik elektrycznej pompy paliwa
6, Elektryczna pompa paliwa
7, Przekaźnik/i elektrowentylatora chłodnicy
8, Elektrowentylator chłodnicy
9, Przekaźnik włączenia sprężarki
10, Sprężarka
11, Wtryskiwacze elektryczne
12, Świece zapłonowe
13, Cewki zapłonowe
14, Elektrozawór płukania filtru z węglem
15, Sondy lambda (przed katalizatorem i za katalizatorem)
16, Czujnik temperatury płynu chłodzącego
17, Czujnik spalania stukowego
18, Siłownik sterowania przepustnicą i czujnik położenia przepustnicy
19, Czujnik obrotów silnika i GMP

20, Czujnik ciśnienia bezwzględnego i temperatury powietrza
21, Wyłącznik ciśnienia oleju silnikowego
22, Body computer
23, Centralka CODE (body computer) (poprzez sieć CAN)
24, Połączenie przyrządu diagnostycznego (poprzez sieć CAN)
25, Obrotomierz (poprzez sieć CAN)
26, Lampa awarii układu (poprzez sieć CAN)
27, Prędkościomierz (poprzez sieć CAN)
28, Czujnik fazy wtrysku
29, Czujnik pedału przyspieszenia
30, Wyłącznik pedału sprzęgła
31, Czujnik temperatury płynu chłodzącego

Autoadaptacja układu

Centralka jest wyposażona w funkcję autoadaptacyjną, której zadaniem jest rozpoznanie
zmian, jakie zachodzą w silniku, spowodowanych wzajemnym docieraniem się elementów
silnika oraz ich zużywaniem się.
Zmiany te zostają zapamiętane w centralce jako zmiany podstawowego programu i mają na
celu przystosowanie układu do stopniowych zmian zachodzących w silniku i elementach w
porównaniu do charakterystyk silnika nowego.
Funkcja autoadaptacyjna umożliwia także kompensowanie nieuniknionych różnic
(spowodowanych tolerancjami produkcyjnymi) ewentualnie wymienianych komponentów.
Na podstawie analizy gazów spalinowych centralka zmienia podstawowy program bazowy w
stosunku do charakterystyk nowego silnika.
Parametry autoadaptacyjne nie zostają skasowane przy odłączeniu akumulatora.

Autodiagonostyka

Układ autodiagnostyczny centralki sprawdza poprawność funkcjonowania układu i sygnalizuje
ewentualne usterki za pomocą lampki sygnalizacyjnej (mil) w zestawie wskaźników, której
kolor i ideogram są zgodne z normami europejskimi.
Lampka ta sygnalizuje usterki sterowania silnikiem oraz usterki wykryte przez strategie
diagnostyki EOBD.

Logika funkcjonowania lampki sygnalizacyjnej (mil) jest następująca:



przy kluczyku w wyłączniku zapłonu w położeniu jazda lampka sygnalizacyjna
zaświeca się i świeci się aż do uruchomienia silnika.



Układ autodiagnostyki centralki sprawdza sygnały przesyłane przez czujniki i
porównuje je z dopuszczalnymi wartościami.

Sygnalizacja usterek przy rozruchu silnika:



jeżeli lampka sygnalizacyjna nie gaśnie po uruchomieniu silnika oznacza to
wystąpienie usterki zapamiętanej w centralce.

Sygnalizacja uszkodzeń podczas funkcjonowania:



jeżeli lampka sygnalizacyjna migocze oznacza to możliwe uszkodzenie katalizatora

spowodowane zjawiskiem misfire (brak zapłonu).



ciągłe świecenie się lampki kontrolnej wskazuje na nieprawidłowe sterowanie
silnikiem lub błędy diagnostyczne EOBD RECOVERY

Centralka określa każdorazowo typ recovery, w zależności od elementu, który uległ
uszkodzeniu.
Parametry recovery są funkcją sygnałów z elementów nieuszkodzonych.

Rozpoznawanie Fiat CODE

Centralka, z chwilą obrócenia kluczyka w wyłączniku zapłonu w położenie 'MAR',
przeprowadza dialog z Body Computer (funkcja Fiat CODE), aby uzyskać zezwolenie na
rozruch silnika.
Wymiana informacji odbywa się przez linię CAN, która łączy dwie centralki.

ROZPOZNAWANIE POŁOŻENIA TŁOKÓW W

CYLINDRACH

Sygnał fazy silnika, razem z sygnałem prędkości obrotowej i zewnętrznego zwrotnego
położenia tłoków (ZZP), umożliwia centralce rozpoznanie cylindrów w celu zrealizowania
wtrysku fazowanego.
Ten sygnał jest generowany przez czujnik wykorzystujący zjawisko HALL'a, zamontowany na
pokrywie popychaczy na wysokości koła fonicznego, znajdującego się na kole pasowym

wałka rozrządu.

KONTROLA SPALANIA - SONDY LAMBDA

W układach EOBD sondy lambda, wszystkie tego samego typu ale nie wymienne,
umieszczone są: jedna przed, a druga za katalizatorem.
Sonda umieszczona przed katalizatorem jest odpowiedzialna za kontrolę składu dla pierwszej
pętli (closed loop sondy przed katalizatorem).
Sonda znajdująca się za katalizatorem wykorzystywana jest do diagnostyki katalizatora i
dokładnego ustalania parametrów sterowania pierwszej pętli.
Zgodnie z tą zasadą, adaptacyjność drugiej pętli ma na celu zniwelowanie zarówno rozrzutu
parametrów produkcyjnych jak i minimalnych niedokładności sond przed katalizatorem,
pozwalając ujawnić jego zestarzenie lub zniszczenie.
Ta kontrola nazywa się kontrolą drugiej pętli (closed loop sondy umieszczonej za
katalizatorem).

Funkcjonowanie przy zimnym silniku

W tych warunkach występuje naturalne zubożenie mieszanki spowodowane złą turbulencją
cząstek paliwa w niskich temperaturach, mniejsze parowanie i silne skraplanie się par paliwa
na ściankach wewnętrznych kolektora ssącego. Do tego dochodzi większa lepkość oleju
smarującego, który powoduje zwiększony opór elementów mechanicznych silnika.
Centralka elektroniczna rozpoznaję ten warunek na podstawie sygnału temperatury płynu
chłodzącego i zwiększa bazowy czas wtrysku.

Funkcjonowanie przy pełnym obciążeniu

Pełne obciążenie zostaje stwierdzone przez centralkę na podstawie wartości położenia
przepustnicy i ciśnienia bezwzględnego.
W sytuacji pełnego obciążenia konieczne jest zwiększenie bazowego czasu wtrysku dla
uzyskania maksymalnej mocy wydawanej przez silnik.

Funkcjonowanie podczas zwalniania

Podczas tej fazy pracy silnika nakładają na siebie dwie funkcje:



Strategia stanu przejściowego dla utrzymania stechiometrycznej ilości paliwa
dostarczanego do silnika (mniejsze zanieczyszczenie). Faza ta jest rozpoznawana przez
centralkę, kiedy sygnał położenia przepustnicy przechodzi od wyższej wartości
napięcia do wartości niższej.



Strategia elastycznego zmniejszania prędkości obrotowej (dash-pot) w celu łagodnego
zmniejszenia momentu obrotowego (łagodne hamowanie silnikiem).

Korekta barometryczna

Ciśnienie atmosferyczne zmienia się w zależności od wysokości n.p.m., określając zmianę
wydajności objętościowej, która wymaga korekty bazowego składu mieszanki (czasu
wtrysku).

Korekta czasu wtrysku zależy od zmiany ciśnienia atmosferycznego i będzie aktualizowana
automatycznie przez centralkę elektroniczną, przy każdym wyłączeniu silnika oraz w
określonych warunkach położenia przepustnicy i prędkości obrotowej silnika. (przykład: przy
niskiej prędkości obrotowej i przy mocno otwartej przepustnicy)

Funkcjonowanie w cut - off

Strategia cut - off (odcięcie paliwa) zostaje uaktywniona, gdy centralka stwierdza, że
przepustnica jest w położeniu zamkniętym i prędkość obrotowa silnika = 1350 obr/min
(wartość zmienna).
Centralka uruchamia funkcję cut-off tylko wtedy, gdy temperatura silnika przekroczy 0° C.
Centralka przy prędkości obrotowej = 1270 obr/min i przepustnicy w położeniu nie
zamkniętym - przywraca zasilanie silnika.
Przy wysokich prędkościach obrotowych centralka uruchamia funkcję cut - off także wtedy,
gdy przepustnica nie jest całkowicie zamknięta, a ciśnienie w kolektorze ssania jest bardzo
niskie (cut - off częściowy).

Funkcjonowania podczas przyspieszania

W tej fazie centralka zwiększa odpowiednio ilość paliwa dostarczanego do silnika (aby
uzyskać maksymalny moment obrotowy) na podstawie następujących sygnałów:



położenie przepustnicy;



sygnał obrotów i GMP

Czas wtrysku 'bazowy' zostaje pomnożony przez współczynnik, zależny od temperatury płynu
chłodzącego silnika, szybkości otwarcia przepustnicy i wzrostu ciśnienia w kolektorze ssącym.
Jeżeli zmiana czasu wtrysku zostaje obliczona, kiedy wtryskiwacz jest już zamknięty,
centralka ponownie otwiera wtryskiwacz (extra pulse), aby maksymalnie szybko
skompensować skład mieszanki; następne czasy wtrysku będą zwiększone w oparciu o wyżej
wymienione współczynniki.

Zabezpieczenie przed przekroczeniem prędkości obrotowej

Kiedy prędkość obrotowa silnika przekroczy 6500 obr/min przez okres dłuższy niż 10 sekund
lub chwilowo wartość 'progową' 6700 obr/min, ustawioną przez producenta, silnik zaczyna
pracować w 'krytycznych' warunkach pracy.
Kiedy centralka elektroniczna rozpozna przekroczenie w/w wartości progowych, odcina
zasilanie paliwem elektrowtryskiwaczy.
Kiedy prędkość obrotowa zostaje przywrócona do wartości nie krytycznej, ponownie
przywrócone zostaje pilotowanie elektrowtryskiwaczy.

Sterowanie pompą elektryczną paliwa

Elektryczna pompa paliwa jest sterowana przez centralkę sterującą silnikiem za
pośrednictwem przekaźnika.

Pompa zostanie wyłączona:



gdy prędkość obrotowa silnika spadnie poniżej około 50 obr/min



po określonym czasie (około 5 sekund) przy kluczyku w wyłączniku zapłonu w
położeniu MAR, lecz bez uruchamiania silnika (zgoda czasowa)



jeśli zadziałał wyłącznik bezwładnościowy.

Sterowanie elektrowtryskiwaczami

Sterowanie wtryskiwaczami elektrycznymi jest typu sekwencyjnego fazowego. W fazie
rozruchu wtryskiwacze elektryczne wtryskują paliwo jednocześnie (full-group - sterowanie
równoległe).
Faza sterowania wtryskiwaczami elektrycznymi zmienia się w zależności od prędkości
obrotowej silnika i ciśnienia zasysanego powietrza, w celu polepszenia napełnienia cylindrów
i zmniejszenia zużycia paliwa, lepszego prowadzenia samochodu oraz zmniejszenia emisji
zanieczyszczeń.

Kontrola spalania detonacyjnego

Strategia ma za zadanie stwierdzenie wystąpienia zjawiska detonacji (spalanie stukowe),
poprzez przetworzenie sygnału pochodzącego z odpowiedniego czujnika.
Strategia kontroli polega na ciągłym porównywaniu sygnału pochodzącego z czujnika z
wartością progową, która z kolei jest stale aktualizowana, aby uwzględnić głośność
podstawową i starzenie się silnika.
W przypadku, gdy system stwierdza wystąpienie zjawiska detonacji (spalania stukowego),
zmniejsza wyprzedzenie zapłonu, aż do zaniknięcia zjawiska. Wyprzedzenie stopniowo
zostaje przywrócone aż do wartości bazowej lub do momentu ponownego powstania zjawiska.
w szczególności, przyrosty wyprzedzenia są wykonywane stopniowo, natomiast zmniejszenia
są wykonywane natychmiast.
Podczas przyspieszania, centralka zwiększa wartość progową ze względu na głośniejszą pracę

silnika w tych warunkach.
Strategia wykorzystuje ponadto w funkcję samoadaptacyjną, która zapamiętuje w sposób
nietrwały redukcje kąta wyprzedzenia zapłonu (w przypadku, gdyby miały się ciągle
powtarzać) i to w sposób taki, aby dostosować wyprzedzenie do różnych warunków pracy
silnika (na przykład: zastosowanie paliwa o niskiej liczbie oktanowej). Centralka może
przywrócić zaprogramowane wartości progowe, jeżeli zanikną warunki, które spowodowały
redukcję kątów wyprzedzenia zapłonu.

Sterowanie elektrowentylatorem chłodnicy

Centralka steruje bezpośrednio funkcjonowaniem elektrowentylatora chłodnicy w zależności
od temperatury płynu chłodzącego silnik i włączenia układu klimatyzacji.
Elektrowentylator włącza się, gdy temperatura płynu chłodzącego przekroczy 97 °C (1
prędkość) i 102 °C (2 prędkość) Wyłączenie występuje z histerezą 3 °C w stosunku do
zaprogramowanej wartości temperatury.

Sterowanie prędkością obrotową na biegu jałowym silnika

Centralka rozpoznaje bieg jałowy na podstawie położenia 'zwolnionego' pedału
przyspieszenia. - Centralka, w celu sterowania obrotami biegu jałowego, w zależności od
włączonych odbiorników i sygnałów z pedałów hamulca - sprzęgła, steruje położeniem
przepustnicy.
Obroty biegu jałowego przewidziane przy gorącym silniku wynoszą 700 ± 50 obr/min.

Faza rozgrzewania silnika

Prędkość obrotowa jest korygowana przede wszystkim w zależności od temperatury płynu
chłodzącego silnika.
Z chwilą uzyskania optymalnej temperatury - zarządzanie prędkością obrotową biegu
jałowego zależy od sygnału pochodzącego od czujnika prędkości obrotowej wału korbowego
silnika; po włączeniu odbiorników zewnętrznych centralka steruje siłownikiem przepustnicy
tak, aby dostosować prędkość obrotową silnika do nowych warunków i nadzorować
obciążenie silnika, utrzymując obroty biegu jałowego.

Zarządzanie recyrkulacją par paliwa

Sterowanie otwieraniem elektrozaworu par paliwa realizowane jest w następujący sposób:



w fazie uruchamiania silnika elektrozawór jest zamknięty zapobiegając nadmiernemu
wzbogacaniu mieszanki parami paliwa; stan ten trwa do momentu uzyskania przez
płyn chłodzący silnik temperatury 65 'C.



przy rozgrzanym silniku centralka elektroniczna przesyła do elektrozaworu polecenie
w formie sygnału prostokątnego (duty-cycle) modulując jego otwarcie.

W ten sposób centralka kontroluje ilość zasysanych par paliwa, co pozwala uniknąć
zasadniczych zmian składu mieszanki.

W niżej podanych warunkach centralka zamyka całkowicie elektrozawór; co poprawia
funkcjonowanie silnika:



przepustnica w położeniu zamkniętym



prędkość obrotowa poniżej 1500 obr/min



podciśnienie w kolektorze ssania niższe od wartości progowej, obliczonej przez
centralkę na podstawie prędkości obrotowej,

Sterowania układem klimatyzacji

Centralka wtryskowo-zapłonowa jest połączona funkcjonalnie z układem klimatyzacji
ponieważ:



otrzymuje sygnał żądania włączeniu sprężarki i uruchamia odpowiednie funkcje
(powietrze dodatkowe);



zezwala na włączenie sprężarki, kiedy wystąpią warunki przewidziane przez strategię;



otrzymuje informację o ciśnieniu w układzie klimatyzacji z czujnika liniowego i
uruchamia odpowiednie funkcje (steruje elektrowentylatorem chłodnicy).

Jeżeli silnik nie pracuje na obrotach biegu jałowego, przy zapotrzebowaniu na moc
spowodowanym włączeniem sprężarki, centralka steruje przepustnicą elektroniczną, aby
zwiększyć natężenie przepływu powietrza.

Centralka steruje wyłączeniem sprężarki:



przy temperaturze płynu chłodzącego silnika wyższej od określonej wartości progowej



przy prędkości obrotowej niższej niż 750 obr/min

Centralka chwilowo wyłącza sprężarkę (na kilka sekund):



w warunkach dużego zapotrzebowania na moc silnika (duże przyspieszenie)



przy uruchamianiu silnika:

Czujnik temperatury powietrza

Jeśli błąd występuje przy rozruchu:



przyjmuje wartość 50 °C



blokuje funkcję autoadaptacji składu mieszanki

Jeśli błąd występuje w innych warunkach:



zostaje zapamiętana ostatnia ważna wartość i jest ona zaktualizowana w zależności od
temperatury silnika.

Czujnik spalania detonacyjnego

W przypadku awarii czujnika, centralka sterująca silnikiem realizuje 'mapy' wyprzedzenia
zapłonu najbardziej 'konserwatywne', aby zabezpieczyć silnik przed uszkodzeniem.

Czujnik ciśnienia

Jeśli usterka występuje przy rozruchu, przyjmowana jest wartość 1024 mbar.
Podczas funkcjonowania zostaje przyjęta wartość obliczona na podstawie informacji
przesłanych przez czujnik położenia przepustnicy i czujnik prędkości obrotowej.
Funkcja autoadaptacji składu mieszanki zostaje zablokowana

Czujnik szybkości samochodu

Zostaje przyjęta ostatnia zapamiętana szybkość samochodu.

Czujnik temperatury płynu chłodzącego

W przypadku uszkodzenia czujnika, centralka blokuje funkcję autoadaptacji składu mieszanki
i obrotów biegu jałowego.
Przyjmując ostatnią zmierzoną wartość temperatury; jeżeli wartość ta nie odpowiada
temperaturze pracy rozgrzanego silnika, centralka stopniowo zwiększa temperaturę w
zależności od czasu, jaki upłynął od wykonania rozruchu, aż do uzyskania teoretycznych 80
°C.
Ponadto przy przekręceniu kluczyka w położenie jazdy włącza się na cały czas wentylator

chłodnicy ustawiony na drugiej prędkości.

Centralka wtrysku-zapłonu IAW 5NF

Centralka jest zamontowana w komorze silnika na obudowie kolektora ssącego i jest odporna
na działanie wysokich temperatur.
Jest urządzeniem cyfrowym mikroprocesorowym i charakteryzuje się wysoką zdolnością
precyzyjnych obliczeń, niezawodnością, wszechstronnością, niskim zużyciem energii i nie
wymaga konserwacji.
Zadaniem centralki elektronicznej jest przetwarzanie sygnałów (przesyłanych przez różne
czujniki) przy pomocy algorytmów software i sterowanie siłownikami (w szczególności
wtryskiwaczami elektrycznymi, cewkami zapłonowymi i siłownikiem biegu jałowego) dla
zapewnienia możliwie najlepszego funkcjonowania silnika.
Zastosowanie Fiat CODE uniemożliwia montowanie centralek z innych samochodów.

Styki-wejściowe

Poniższy schemat przedstawia styki wejścia - wyjścia centralki.

(2) ZŁĄCZE WIĄZKI PRZEWODÓW OD STRONY SAMOCHODU
1 Nie podłączony
2 Zasilanie czujnika pedału przyspieszenia
3 Zasilanie czujnika pedału przyspieszenia 2 / regulator ciśnienia w układzie klimatyzacji
4 Nie podłączony
5 Presostat układu klimatyzacji
6 Nie podłączony
7 Sygnał minimalnego ciśnienia oleju
8 Nie podłączony
9 Nie podłączony
10 Linia szeregowa K

11 Linia Fiat CODE
12 Key - on i zasilanie poprzez wyłącznik zapłonu (15/54)
13 Nie podłączony
14 Żądanie włączenia elektrozaworu 1
15 Połączenie z masą czujnika pedału przyspieszenia 2 / regulator ciśnienia w układzie
klimatyzacji
16 Bezpośrednio z akumulatora +12V
17 Sterowanie Cruise Control (opcja)
18 Nie podłączony
19 Nie podłączony
20 Linia C.A.N. (LOW) dwukierunkowa
21 Nie podłączony
22 Nie podłączony
23 Nie podłączony
24 Nie podłączony
25 Nie podłączony
26 Żądanie włączenia układu klimatyzacji
27 Nie podłączony
28 Nie podłączony
29 Key - on i zasilanie poprzez wyłącznik zapłonu (15/54)
30 Nie podłączony
31 Nie połączony
32 Nie podłączony
33 Sterowanie Cruise Control (opcja)
34 Wyłącznik pedału hamulca
35 Wyłącznik pedału hamulca
36 Linia C.A.N. (LOW) dwukierunkowa
37 Nie podłączony
38 Nie podłączony
39 Nie podłączony
40 Sygnał potencjometru 2 pedału przyspieszenia
41 Sterowanie Cruise Control (opcja)
42 Sygnał potencjometru 1 pedału przyspieszenia
43 Nie podłączony
44 Nie podłączony
45 Nie podłączony
46 Połączenie z masą czujnika pedału przyspieszenia 1
47 Nie podłączony
48 Nie podłączony
49 Nie podłączony
50 Sygnał wyłącznika pedału sprzęgła
51 Linia C.A.N. (HIGH) dwukierunkowa
52 Linia C.A.N. (HIGH) dwukierunkowa
53 Nie podłączony
54 Nie podłączony
55 Sterowanie włączeniem elektrowentylatora małej prędkości
56 Nie podłączony
57 Nie podłączony

58 Wyjście sygnału o usterce układu
59 Sterowanie włączeniem elektrowentylatora dużej prędkości
60 Nie podłączony
61 Nie podłączony
62 Sterowanie przekaźnikiem układu wtrysku
63 Nie podłączony
64 Sterowanie włączeniem układu klimatyzacji
(B) ZŁĄCZE WIĄZKI PRZEWODÓW OD STRONY SILNIKA
1 Sterowanie cewki 4
2 Nie podłączony
3 Sterowanie cewki 3
4 Nie podłączony
5 Połączenie z masą korpusu silnika
6 Połączenie z masą korpusu silnika
7 Połączenie z masą czujników ciśnienia bezwzględnego i fazy
8 Nie podłączony
9 Plus czujnika obrotów / G.M.P.
10 Nie podłączony
11 Nie podłączony
12 Nie podłączony
13 Zasilanie czujników ciśnienia bezwzględnego i fazy (+5V)
14 Nie podłączony
15 Zasilanie DBW (przepustnica sterowana elektronicznie) (+5V)
16 Nie podłączony
17 Sterowanie cewki 1
18 Nie podłączony
19 Sterowanie cewki 2
20 Nie podłączony
21 Połączenie z masą korpusu silnika
22 Połączenie z masą korpusu silnika
23 Minus czujnika obrotów / G.M.P.
24 Sygnał czujnik fazy
25 Nie podłączony
26 Nie podłączony
27 Nie podłączony
28 Nie podłączony
29 Nie podłączony
30 Sygnał czujnika przepustnicy sterowanej elektronicznie 2
31 sygnał czujnika ciśnienia bezwzględnego
32 Sterowanie nagrzewnicą Lambda przed katalizatorem
33 Sterowanie wtryskiwaczem cylindra 4
34 Sterowanie wtryskiwaczem cylindra 2
35 Połączenie z masą przepustnicy sterowanej elektronicznie 1
36 Połączenie z masą czujnika temperatury płynu chłodzącego
37 Nie podłączony
38 Nie podłączony
39 Nie podłączony
40 Nie podłączony

41 Plus czujnika spalania detonacyjnego
42 Sygnał '+' sondy Lambda za katalizatorem
43 Sygnał '+' sondy Lambda przed katalizatorem
44 Sygnał czujnika przepustnicy sterowanej elektronicznie
45 Sygnał temperatury płynu chłodzącego
46 Nie podłączony
47 Nie podłączony
48 Minus czujnika spalania detonacyjnego
49 Sterowanie wtryskiwaczem cylindra 3
50 Sterowanie wtryskiwaczem cylindra 1
51 Sterowanie elektrozaworem recyrkulacji oparów paliwa
52 Ujemny sygnał sterowania silnikiem DBW (przepustnica sterowana elektronicznie)
53 Nie podłączony
54 Nie podłączony
55 Nie podłączony
56 Nie podłączony
57 Dodatni sygnał sterujący silnikiem DBW (przepustnica sterowana elektronicznie)
58 Sygnał '-' sondy Lambda za katalizatorem
59 Nie podłączony
60 Sygnał '-' sondy Lambda przed katalizatorem
61 Nie podłączony
62 Nie podłączony
63 Sygnał temperatury powietrza
64 Sterowanie nagrzewnicą Lambda za katalizatorem

Charakterystyka

Wtryskiwacze elektryczne są typu miniaturowego (Pico), zasilane są napięciem 12 V i
posiadają oporność wewnętrzną 13,8 - 15,2 ohm przy 20 °C.
Wtryskiwacze są mocowane do kolektora paliwa i wciśnięte do odpowiednich gniazd w
króćcach kolektora ssącego, dwa pierścienie (1) i (2) z gumy fluorowanej zapewniają
szczelność połączenia.
Zasilanie paliwem realizowane jest od góry (3) wtryskiwacza elektrycznego, którego korpus
zawiera uzwojenie (4) połączone do końcówek (5) konektora elektrycznego (6).

Podczas operacji wymontowania - zamontowania nie należy naciskać zbyt mocno na
konektor elektrowtryskiwacza, aby nie spowodować jego uszkodzenia.

Działanie

Strumień paliwa, pod ciśnieniem 3,5 bar wytworzonym w systemie returnless, wytryskuje z
wtryskiwacza i rozpyla się natychmiast.
Wtryskiwacze sterowane są 'sekwencyjnie i fazowo', to znaczy cztery wtryskiwacze są
sterowane kolejno zgodnie z suwami ssania, lecz moment rozpoczęcia wtrysku jest zmienny
(faza wtrysku).

CHARAKTERYSTKI

Kolektor paliwa jest zamocowany do wewnętrznej części kolektora ssącego, a jego zadaniem
jest zasilanie paliwem elektrowtryskiwaczy.

Na kolektorze, oprócz gniazd elektrowtryskiwaczy, znajduje się szybkozłączka do połączenia
z przewodem zasilania paliwem oraz króciec mocowania szybkozłączki dla operacji
sprawdzania ciśnienia paliwa.

1, Kolektor paliwowy
2, Elektrowtryskiwacz
3, Złączka dla rozładowania ciśnienia paliwa
4, Szybkozłączka przewodu paliwowego

Charakterystyka

Jest zamontowany w termostacie i mierzy temperaturę płynu chłodzącego za pośrednictwem
termistora NTC (opornik o ujemnym współczynniku oporności).

Charakterystyki elektryczne

°C

-20

15971

-10

9620

5975

3816

2502

2044

1679

1152

807

576

418

309

231

100

176

Działanie

Dla elementu N.T.C. układu wtrysku napięcie zasilania wynosi 5 V. ponieważ obwód
wejściowy do centralki został zaprojektowany jako dzielnik napięcia, napięcie to jest dzielone
między oporność występującą w centralce oraz oporność NTC czujnika.
Wynika z tego, że centralka jest w stanie ocenić zmiany oporności czujnika na podstawie
zmian napięcia i uzyskać w ten sposób informację o temperaturze.

Budowa

Elementy składowe czujnika to:

1, Rezystor N.T.C.
2, Korpus czujnika
3, Konektor elektryczny

Charakterystyka

Czujnik spalania detonacyjnego (typu piezoelektrycznego) jest zamontowany na korpusie
silnika i mierzy intensywność drgań spowodowanych spalaniem detonacyjnym w komorze
spalania.
Zjawisko wywołuje naprężenia mechaniczne w krysztale piezoelektrycznym, który wysyła
sygnał elektryczny do centralki, która to z kolei na podstawie tego sygnału zmniejsza
wyprzedzenie zapłonu, aż do zaniknięcia tego zjawiska (stuków w głowicy).
Następnie centralka przywraca stopniowo wyprzedzenie, aż do wartości podstawowej
określonej dla optymalnej pracy silnika.

Działanie

Cząsteczki kryształu kwarcu charakteryzują się polaryzacją elektryczną.
W stanie spoczynku (A) cząsteczki nie są uporządkowane w określonym kierunku.
Kiedy kryształ jest poddany naciskowi lub uderzeniu (B), ustawiają się one w sposób tym
bardziej uporządkowany, im większemu naciskowi podlega kryształ.
To ukierunkowanie tworzy napięcie na końcówkach kryształu.

A, Położenie spoczynkowe
B, Położenie pod ciśnieniem

Charakterystyki elektryczn

oporność: 532 ÷ 588 ohm przy 20 °C.

Charakterystyka

Jest zamontowany na korpusie tuż nad kołem fonicznym umocowanym na kole pasowym wału
korbowego.
Jest typu indukcyjnego, a zasada jego działania oparta jest o zmianę pola magnetycznego

generowanego przy przejściu zębów koła fonicznego (60-2 zęby).

Centralka wtrysku wykorzystuje sygnał czujnika prędkości obrotowej do:



określenia prędkości obrotowej wału korbowego



określenia położenia kątowego wału korbowego.

Budowa

Czujnik składa się z obudowy (1), wewnątrz której znajduje się magnes stały (3) i uzwojenie
elektryczne (2).

Działanie

Strumień magnetyczny wywołany przez magnes (3), ulega z powodu przejścia zębów koła
sygnałowego, oscylacjom wynikającym ze zmian wielkości szczeliny powietrznej.
Te oscylacje indukują w uzwojeniu (2) siłę elektromagnetyczną i na końcówkach występuje
napięcie przemienne: dodatnie (ząb przy czujniku) i ujemne (wycięcie przy czujniku).
Maksymalna wartość wyjściowego napięcia czujnika zależy między innymi od odległości
między czujnikiem i zębem (szczelina powietrzna).
Na kole fonicznym znajduje się 58 zębów plus przerwa wynikająca z braku dwóch zębów,
wytwarzająca sygnał odniesienia. Przejście koła odpowiada kątowi 6° (360° podzielone przez
60 zębów).

Punkt synchronizacji rozpoznawany jest na końcu pierwszego zęba za przerwą dwóch
brakujących zębów. Kiedy przerwa znajdzie się pod czujnikiem - wał korbowy wraz z parą
tłoków 1-4 znajdzie się w położeniu 114° przed GMP.

1, Czujnik
2, Sygnał na wyjściu
3, Sygnał odpowiadający dwóm brakującym zębom
4, Koło pasowe wału korbowego z kołem fonicznym

Charakterystyki elektryczne:

oporność: 1134÷1386 ohm przy 20°C.
Wymagana odległość (szczelina powietrzna) między czołem czujnika i kołem fonicznym - dla
uzyskania prawidłowych sygnałów - powinna zawierać się pomiędzy 0,8 ÷ 1,5 mm.

CHARAKTERYSTYKI _ - Pedał przyspieszenia

wyposażony jest w dwa zintegrowane potencjometry: *
- jeden główny * - jeden bezpieczeństwa

Centralka wtrysku przyjmuje następujące strategie 'recovery' w następujących warunkach:



w przypadku uszkodzenia jednego z dwóch potencjometrów umożliwia otwarcie
przepustnicy maksymalnie do 40° na dłuższy czas



w przypadku całkowitej awarii obydwu potencjometrów wyklucza otwarcie
przepustnicy.

Działanie

Czujnik składa się z obudowy, zamocowanej na wsporniku pedału przyspieszenia, wewnątrz
którego umieszczony jest w położeniu osiowym wałek, połączony z potencjometrem
dwuścieżkowym.
Na wałku jedna oporowa sprężyna śrubowa gwarantuje właściwy docisk, natomiast druga
sprężyna zapewnia powrót po zwolnieniu pedału.
Zakres pracy: od 0° do 70°; wyłączenie mechaniczne przy 88°.

CHARAKTERYSTKI

Jest zamontowany na zbiorniczku zasysanego powietrza i reguluje ilość powietrza zasysanego
przez silnik.
Centralka wtrysku, w zależności od sygnału przesłanego przez potencjometr pedału
przyspieszenia, steruje otwarciem przepustnicy za pośrednictwem silniczka prądu stałego
zintegrowanym z korpusem przepustnicy.
Kąty otwarcia przepustnicy wynoszą od 0° do 82° obejmują więc regulację obrotów biegu
jałowego. - Korpus przepustnicy jest wyposażony w dwa zintegrowane potencjometry tak, że
kontrolują się one wzajemnie.
W przypadku uszkodzenia obu potencjometrów lub braku zasilania, w zależności od położenia
pedału przyspieszenia, centralka stosuje strategię recovery, czego konsekwencją jest
pogorszenie działania, zauważalne dla kierowcy, oraz wyłącza diagnostykę EOBD.
Wymiana korpusu przepustnicy lub centralki wtrysku albo zbiorniczka powietrza nie wymaga
wykonania procedury samoczynnego programowania.

DZIAŁANIE _ - Otwarcie przepustnicy sterowane jest

przez silniczek sterowany elektronicznie.

Układ Marelli 5NF steruje przepustnicą w zależności od naciśnięcia pedału przyspieszenia; do
niego jest podłączony potencjometr, który przesyła sygnał napięcia do centralki, gdzie jest on
przetwarzany i tworzy zasady otwarcia.

Położenie przepustnicy jest kontrolowane przez centralkę poprzez potencjometr wbudowany
w jej korpusie.

Charakterystyka

Czujnik ciśnienia i temperatury zasysanego powietrza jest elementem zintegrowanym, którego
zadaniem jest pomiar ciśnienia i temperatury powietrza wewnątrz kolektora ssącego. Obydwie
informacje służą centralce wtrysku do określenia ilości powietrza zassanego przez silnik; ta
informacja zostaje następnie wykorzystana do obliczenia czasu wtrysku i punktu zapłonu.
Czujnik jest zamontowany na kolektorze ssącym.

Charakterystyka

Czujnik temperatury powietrza składa się z termistora NTC (Ujemny Współczynnik
Temperaturowy). - -Oporność prezentowana przez czujnik zmniejsza się przy wzroście
temperatury. Obwód wejściowy centralki realizuje podział napięcie zasilania 5 volt między
oporność czujnika i wzorcowy rezystor, odczytując z czujnika napięcie zależne od jego
oporności a tym samym od temperatury.
Element pomiarowy czujnika ciśnienia składa się z mostka Wheatstone'a nadrukowanego na
płytce ceramicznej.
Po jednej stronie membrany występuje próżnia absolutna (ciśnienie odniesienia), natomiast po
drugiej stronie działa podciśnienie występujące w kolektorze ssącym. Sygnał (z elementu
piezoelektrycznego) wytworzony wskutek uginania się membrany, zanim zostanie przesłany
do centralki elektronicznej, zostaje wzmocniony obwodem elektronicznym znajdującym się na
wsporniku membrany ceramicznej. Płytka, przy wyłączonym silniku ugina się w zależności od
ciśnienia atmosferycznego; w ten sposób przy włączonym włączniku zapłonu uzyskuje się
informację o rzeczywistej wysokości n.p.m.
Podczas funkcjonowania silnika zjawisko podciśnienia powoduje działanie mechaniczne na
membranę czujnika, która ugina się powodując z kolei zmianę wartości oporności. Ponieważ
napięcie zasilania z centralki jest utrzymywane ściśle na stałym poziomie (5 V), zmienia się
wartość napięcia wyjściowego.

Charakterystyki elektryczn

Na poniższym schemacie przedstawione są charakterystyki elektryczne czujnika ciśnienia i
temperatury zasysanego powietrza

OPIS

Cewki są połączone bezpośrednio ze świecami i są typu z zamkniętym obwodem
magnetycznym, utworzonym przez pakiet płytek, na którego centralnym rdzeniu ze stali
krzemowej, przerwanym wąską szczeliną powietrzną, znajdują się oba uzwojenia.
Uzwojenia są umieszczone w obudowie z tworzywa sztucznego i powleczone żywicą
epoksydową z kwarcem , która nadaje im wyjątkowe własności dielektryczne, mechaniczne
jak również termiczne. Bliska odległość obwodu pierwotnego od rdzenia magnetycznego
zmniejsza straty strumienia magnetycznego powodując maksymalne sprzężenie z uzwojeniem
wtórnym.

Charakterystyki elektryczne:

Oporność uzwojenia pierwotnego: 0.52 ÷ 0.62 ohm przy 23 °C.
Oporność uzwojenia wtórnego: 6830 ÷ 7830 ohm przy 23 °C.

CHARAKTERYSTKI

Czujnik umieszczony jest na wyjściu z mechanizmu różnicowego, na wysokości złącza półosi
lewej i przesyła informację dotyczącą prędkości samochodu do body computer, który z kolei
transmituje ją w sieci C.A.N.
Centralka sterowania przyjmuje informację o prędkości samochodu: sygnał jest wykorzystany
również dla sterowania obrotomierza.
Działanie czujnika oparte jest na zjawisku Halla - wytwarza on 16 impulsów na jeden obrót.
W oparciu o częstotliwość impulsów centralka może rozpoznać prędkość samochodu.

w wersjach posiadających ABS - sygnał prędkości samochodu jest generowany przez
centralkę ABS, która przesyła informacje do komputera pokładowego, a ten z kolei
przesyła te informacje do centralki wtrysku poprzez sieć C.A.N.

CHARAKTERYSTKI

Układ ten wyposażony jest w system wtrysku sekwencyjny fazowy, to znaczy że wtrysk
paliwa następuje sekwencyjnie dla każdego cylindra w fazie ssania.
Aby to zrealizować, centralka sterująca wykorzystuje oprócz sygnału obrotów silnika i GMP,
sygnał fazy dla określenia momentu wtrysku. Ten sygnał przesyłany do centralki, generowany
jest przez czujnik wykorzystujący zjawisko Halla, który zamontowany jest na przeciw koła
pasowego napędu wałka rozrządu zaworów ssących.

1, Śruby mocujące
2, Czujnik działający na zasadzie efektu Hall'a
3, Koło pasowe zębate napędu wałka rozrządu zaworów ssących.

Zasada działania

Warstwa półprzewodnikowa, w której płynie prąd elektryczny, umieszczona w polu
magnetycznym normalnym (linie sił pola magnetycznego prostopadłe do kierunku przepływu
prądu), generuje na swoich stykach różnicę potencjału, zwaną napięciem 'HALL'.
Jeśli natężenie prądu jest stałe, napięcie generowane zależy wyłącznie od natężenia pola
magnetycznego. Dlatego okresowe zmiany natężenia pola magnetycznego powodują
powstanie modulowanego sygnału elektrycznego, którego częstotliwość jest proporcjonalna
do szybkości zmian tego pola.
Aby uzyskać tę zmianę, przed czujnikiem przechodzi pierścień metalowy (część wewnętrzna
koła pasowego) posiadający szereg szczelin. Podczas obrotów pierścienia, jego część
metalowa zasłania czujnik blokując pole magnetyczne, co powoduje generowanie przez
czujnik sygnału niskiego napięcia na wyjściu; natomiast, gdy przed czujnikiem znajduje się
szczelina za kołkiem, czujnik generuje sygnał wysoki.
Zmiana sygnałów zależy więc od sukcesywnego przesuwania się szczelin.

Document Outline