Dreier E36 - 3er BMW ab 1990Die Benzin-Einspritzanlage des E36 (DME)

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shogun
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Die Benzin-Einspritzanlage des E36 (DME)

Beitragvon shogun » 26.07.2017, 17:05

BMW-Motoren für die E36-Baureihe sind mit der Bosch-Motronic ausgerüstet. Darunter ist die kombinierte elektronische Zünd- und Kraftstoff-Einspritzanlage, die so genannte digitale Motor-Elektronik (DME), zu verstehen. Die Regelung des Zünd- und Einspritzsystems wird von einem gemeinsamen Steuergerät umgesetzt. Alle Komponenten der DME sind langzeitstabil und nahezu wartungsfrei.
DME M1.7 (4-Zylinder-Motoren)
Der Kraftstoff wird aus dem Kraftstoffbehälter von der elektrischen Kraftstoffpumpe angesaugt und über den Kraftstoff-Filter zum Verteilerrohr und von dort zu den Einspritzventilen (Injektoren) gefördert. Ein Druckregler am Verteilerrohr dient dazu, den Druck im Kraftstoffsystem auf konstant 3,0 bar zu halten. Die Einspritzventile werden elektrisch angesteuert und spritzen den Kraftstoff intermittierend (stoßweise) ins Ansaugrohr vor die Einlassventile. Pro Kurbelwellenumdrehung werden zwei Einspritzventile halbsequenziell angetaktet. Das bedeutet, dass eine gleichzeitige Einspritzung im ersten und dritten oder zweiten und vierten Zylinder erfolgt.

Die Luftmenge wird vom Motor über den Luftfilter und das Sammelsaugrohr angesaugt und vom Luftmengenmesser gemessen. In dessen Gehäuse befindet sich eine Stauklappe, die von der Luftströmung in eine bestimmte Stellung auslenkt und gehalten wird. Als Maß für die durchströmende Luftmenge dient die Stauklappen-Winkelstellung. Mit Hilfe eines mit der Stauklappe vebundenen Potentiometers werden die jeweiligen Signale an das DME-Steuergerät übermittelt.
Entsprechend der erfassten Luftmenge und der jeweiligen Motordrehzahl regelt das Steuergerät die Einspritzdauer (in ° KW bzw. ms) und damit die Kraftstoff-Einspritzmenge. Bei längerer Öffnung des Einspritzventils wird somit mehr Kraftstoff eingespritzt.
Neben dem Luftmengenmesser sorgen zusätzliche Geber für eine richtig bemessene Kraftstoffmenge unter allen Fahrbedingungen:
Der Drosselklappenschalter befindet sich direkt an der Drosselklappenwelle und übermittelt dem DME-Steuergerät die Leerlauf- und Voll-Last-Stellung der Drosselklappe. Hierdurch wird insbesondere die Schubabschaltung gesteuert. Ist das Fahrpedal nicht betätigt, weil der Leerlaufkontakt des Drosselklappenschalters geschlossen ist und gleichzeitig über einen bestimmten Wert liegt, sperrt das Steuergerät die Kraftstoffzufuhr für den Motor. Dies kann man auch am analogen Verbrauchsanzeiger unterhalb des Drehzahlmessers erkennen (abhängig von jeweiliger E36-Ausstattungsvariante).
Das Kraftstoffpumpen-Relais befindet sich im Sicherungskasten hinter dem linken Federbeindom und versorgt die Kraftstoffpumpe mit Strom. Eine Sicherheitsschaltung unterbricht die Stromzufuhr bei Motorstillstand (z. B. beim "Abwürgen").

Zwei Induktivgeber erfassen und übermitteln die augenblickliche Kurbelwellen-Position. Während sich der Drehzahl- und Bezugsmarkengeber an der Kurbelwellen-Riemenscheibe befindet, ist der Geber für die Zylindererkennung als Induktionsschleife über dem Zündkabel des 4. Zylinders ausgeführt (M40-Motoren). Beim M43-Motor (ohne Zündverteiler) befindet sich dieser Geber im Kettenkastendeckel.

Bei Fahrzeugen mit geregeltem Katalysator misst die Lambda-Sonde den Sauerstoffgehalt im Abgasstrom und übermittelt dem DME-Steuergerät ein entsprechendes Spannungssignal. Je nach Sauerstoffgehalt wird das Kraftstoff-Luft-Verhältnis verändert (angefettet oder abgemagert), so dass das Abgas im Katalysator optimal nachverbrannt wird (Lambda = 1).

Das Leerlauf-Regelventil (LLR) reguliert die Leerlauf-Luftmenge unter Umgehung der Drosselklappe, wodurch eine gleichbleibende Leerlaufdrehzahl erreicht wird - unabhängig von aktiven Zusatzverbrauchern (z. B. Kältekompressor, Servolenkung). Das auch als Leerlaufsteller bezeichnete Bauteil wird vom DME-Steuergerät angesteuert.

Von großer Bedeutung ist auch der Kühlmittel-Temperaturgeber (NTC), der die Motor-Temperatur misst und den Kraftstoffbedarf immens beeinflusst (z. B. Kaltstart).

Ein Aktivkohlebehälter speichert Kraftstoffdämpfe. Während des Motorbetriebes werden diese Dämpfe über das Tankentlüftungsventil dem Motor zugeführt, so dass weniger Emissionen entstehen und der Kraftstoffbedarf sinkt.

Ein derartiges Einspritz-Verfahren gilt in Anbetracht der gegenwärtigen Verbrauchs- und Emissionsoptimierung (u. a. durch zylinderselektive Mehrfacheinspritzungen über Piezo-Injektoren bzw. Benzin-Direkteinspritzung) im Rahmen der BMW-EfficientDynamics-Strategie als überholt bzw. nicht mehr zeitgemäß. Dies liegt allerdings in der Natur technischen Fortschritts.

DME M3.1 und MS41.0 (6-Zylinder-Motoren)

Die Motormanagement-Systeme der 6-Zylinder-Aggregate stellen Weiterentwicklungen der DME M1.7 dar, bei denen die Einspritzung vollsequenziell, d. h. für jeden einzelnen Zylinder getrennt, erfolgt. Im Kraftstoffsystem beträgt der Druck 3,5 bar. Außerdem besitzt die DME der 6-Zylinder-Motoren spezielle Kennfelder für den Betrieb des Motors in großen Höhen, wo eine geringere Luftdichte vorherrscht.

Zusätzliche Änderungen sind für die DME M3.1 und DME MS41.0 charakteristisch:

Anstelle eines Luftmengenmessers verfügen die 6-Zylinder-Motoren über einen Luftmassenmesser. Dessen Vorteile liegen im automatischen Ausgleich von Temperatur- und Höheneinflüssen ohne bewegliche Bauteile begründet, weil kein Verschleiß vorliegt. Ein elektrisch erwärmter Hitzdraht wird durch die vorbeistreichende Ansaugluft abgekühlt. Damit die Temperatur des Hitzdrahtes konstant bleibt, ändert sich der Heizstrom entsprechend der Dichte bzw. Temperatur der angesaugten Luft. Mittels schwankenden Heizstromes erkennt die Motronic die Luftmasse und regelt entsprechend die Einspritzmenge. Die Ansauglufttemperatur wird über einen Fühler am Drosselklappenstutzen ermittelt.

Die Zündanlage besitzt keine beweglichen Bauteile und ist bis auf die Zündkerzen verschleißfrei.

Bei Modellen mit Automatikgetriebe ist die DME mit der Automatiksteuerung gekoppelt, so dass sich eine bessere Abstimmung zwischen Automatikgetriebe und Motor ergibt und weichere Schaltvorgänge realisiert werden.

Modelle mit 6-Zylinder-Motoren besitzen seit 1993 eine variable Nockenwellenverstellung (VANOS). Die Einlassnockenwelle wird abhängig von Motordrehzahl und Last durch den Öldruck (Hydraulik) gegenüber dem Kettenrad verdreht, wodurch sich optimale Ventil-Steuerzeiten hinsichtlich des Leerlaufkomforts, Drehmomentverlaufs und des Verbrauchs ergeben. Reguliert wird der Ölstrom zur VANOS-Stelleinheit über ein elektrisch betätigtes Ventil, welches vom DME-Steuergerät angetaktet wird.
Fehlerspeicher

Sowohl bei den 4-Zylinder- als auch bei den 6-Zylinder-Motoren ist das DME-Steuergerät mit bestimmten Grundwerten (Mittelwerte) programmiert. Die Sensorik erfasst die realen Werte, übermittelt diese dem Steuergerät, wo dann ein Abgleich mit den hinterlegten Daten erfolgt. Auf Basis der Eingangs- und Mittelwerte verändert das DME-Steuergerät die Stellbefehle an die Aktoren. Neue Werte werden gespeichert, was einem "Lernvorgang" entspricht.

Ist ein DME-Steuergerät mehr als eine Stunde von der Stromversorgung getrennt (durch Ausbau des Steuergerätes oder Abtrennen der Starterbatterie), verliert das selbstlernende System die gespeicherten Werte. Bei Wiederinbetriebnahme eines ausgebauten bzw. gelöschten oder Inbetriebnahme eines neuen Steuergerätes müssen die Eingangswerte des Motors neu abgespeichert werden. Während dessen können nach dem Starten unrunder Motorlauf und / oder Störungen im Schiebebetrieb auftreten. Bis alle Werte auf den Motorzustand abgeglichen sind, muss das Fahrzeug mehrere Minuten mit wechselnder Geschwindigkeit gefahren werden.

Alle DME-Versionen verfügen über Notlauffunktionen: Fällt ein Sensor aus, nimmt das Steuergerät Ersatzwerte (Mittelwerte) für den betreffenden Geber an (Adaption). Fällt beispielsweise der Luftmengen- bzw. Luftmassenmesser aus, nutzt das DME-Steuergerät zur Bemessung der Kraftstoffmenge die Daten aus der Drosselklappenstellung und der Motordrehzahl als Bezugswerte. Dies erfolgt automatisch und wird nicht dem Fahrer bzw. der Fahrerin angezeigt. Die Fahrt kann fortgesetzt werden - wobei sich das Fahrverhalten unmerklich verschlechtert. Auftretende Fehler werden allerdings vom Steuergerät erkannt und abgespeichert (Fehlerspeicher). Ein Abruf der gespeicherten Fehler kann nur mit Hilfe eines speziellen Prüfgerätes (stationär oder mobil), welches mit dem Diagnosestecker (rechts im Motorraum) verbunden wird, erfolgen. Es ist zu empfehlen, in regelmäßigen Abständen (z. B. im Rahmen von Inspektionen) eine Fehlerspeicherabfrage vorzunehmen, damit etwaige Defekte schneller erkannt und behoben werden können.

Als Fehler werden Kurzschlüsse und Unterbrechungen angezeigt - also, wenn keine Regelung möglich ist oder unplausible Funktionen auftreten. Dabei kann ein Defekt im jeweiligen Bauteil selbst, den dazugehörigen Leitungen oder im Steuergerät vorliegen. Zudem können Angaben über die Fehlerhäufigkeit (sporadische oder permanente Fehler) abgerufen werden.

Bei zu geringer Zündspannung (z. B. durch Nagerbisse beschädigte Zündkabel) schaltet die Zündspannungsüberwachung die DME ab, so dass der Motor nicht gestartet werden kann und Katalysatorschäden vorgebeugt wird.

Author: 28.07.2009 Driv3r4me
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