LTF- und STF-Kraftstofftrimm-Rückkopplungsschleifen

Jun 15, 2023

Da die Technologie zur Kraftstoffanpassung für viele arbeitende Techniker wie Black-Box-Magie klingen mag, lassen wir uns für einen Moment von der Wissenschaft der Kraftstoffanpassungen lösen und uns stattdessen auf die alltäglichen Aspekte ihrer Interpretation konzentrieren.

Wenn wir auf dem neuesten Stand sind, wissen wir, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis bei modernen Motoren zwischen 13:1 und 22:1 liegen kann. Aber betätigen Sie nicht den Panikschalter. Unabhängig vom Luft-Kraftstoff-Verhältnis gibt es eine Kraftstoff-Trimmzelle, die diese spezifischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisse berücksichtigt (siehe Foto 1).

Die Kurzversion der Kraftstofftrimm-Diagnose ist ziemlich einfach: Moderne Feedback-Kraftstoffsysteme basieren auf Sauerstoffsensoren und Luft-/Kraftstoffverhältnissensoren, um den Sauerstoffgehalt des Abgasstroms an das ECM zu melden. Wir wissen auch, dass der Short-Term Fuel Trim (SFT) des ECM Echtzeitdaten beschreibt. Das ECM fügt Kraftstoff hinzu oder subtrahiert es, indem es den kurzfristigen Sauerstoffgehalt des Abgasstroms mit Daten vergleicht, die in einzelnen Zellen enthalten sind, die die Kraftstoffanpassungstabellen des ECM bilden. Jede Zelle enthält eine bestimmte Impulsbreite des Kraftstoffeinspritzventils, die einem bestimmten Betriebszustand des Motors entspricht.

Das ECM speichert diese Kraftstoffkorrekturen dann in seinem LFT-Speicher (Long-Term Fuel Trim). Die Funktion des Langzeitspeichers besteht darin, die Impulsbreite der Kraftstoffeinspritzdüse während des Motorstarts so anzupassen, dass sie den Luftdrücken und Umgebungstemperaturen entspricht, die zum Zeitpunkt des Abstellens des Motors herrschten.

Wir wissen auch, dass, wenn der Sauerstoffsensor überschüssigen Sauerstoff im Abgasstrom anzeigt (was auf einen mageren Zustand hinweist), das ECM die Impulsbreite der Kraftstoffeinspritzdüse erhöht, um den Abgassauerstoffgehalt auf die in dieser Zelle angegebenen Werte wiederherzustellen. Wenn das Fehlen von Sauerstoff im Abgasstrom auf ein fettes Luft-/Kraftstoffgemisch hinweist, reduziert das ECM die Impulsbreite des Einspritzventils, um den gewünschten Sauerstoffgehalt für diese bestimmte Zelle wiederherzustellen.

Überschüssiger Sauerstoff im Abgasstrom löst den Code P0171 (Bank 1 mager) oder P0174 (Bank 2 mager) aus. Obwohl sich Bank 1 (B1) und Bank 2 (B2) im Allgemeinen auf V-Block-Zylinderkonfigurationen mit einem Sauerstoffsensor an jeder Bank beziehen, teilen einige Reihenmotoren ihre Abgaskrümmer auf, um B1 und B2 zu schaffen, die jeweils mit ihrem eigenen Sauerstoff ausgestattet sind Sensor. Zu den Symptomen von übermäßigem Sauerstoff gehören im Allgemeinen schlechtes Kaltfahrverhalten, unruhiger Leerlauf und möglicherweise einige Fehlzündungscodes für Motoren der P0300-Serie.

Denken Sie daran, dass die im ECM programmierte Software Einfluss darauf hat, wie P0171/174 eingestellt wird. Im Allgemeinen werden die Codes P0171/174 gesetzt, wenn das ECM 25 % oder mehr Kraftstoff hinzufügt. Als Faustregel gilt, dass ein Luftmassenmesser einen Luftstrom von einem Gramm pro Sekunde (g/s) für jeden Liter Hubraum des Motors im Leerlauf mit ausgeschaltetem Zubehör und im Leerlauf messen sollte.

Wenn beispielsweise 2,0 g/s Luft im heißen Leerlauf und ohne Last in einen 3,0-Liter-Motor strömen, führt ein Luftleck in der Leitung zwischen dem MAF-Sensor und dem Drosselklappengehäuse dazu, dass der MAF den Ansaugluftstrom unterschätzt. Anschließend verringert das ECM die Impulsbreite des Einspritzventils, um sie an die geringere Luftstrommessung anzupassen. Abhängig von der Softwarekonfiguration wird ein P0171/174 gesetzt.

Wenn der Motor mit einem Geschwindigkeitsdichtesystem ausgestattet ist, berechnet das ECM die Luftstromdaten anhand von Daten wie Drosselklappenstellung (TP), Krümmerabsolutdruck (MAP), Motordrehzahl (TACH), Ansauglufttemperatur (IAT) usw Daten zur Motorkühlmitteltemperatur (ECT), um den Luftstrom in den Motor abzuschätzen.

Die meisten großen Vakuumlecks führen zu leicht niedrigen MAP-Sensorwerten und möglicherweise zu etwas hohen Leerlaufdrehzahlen. Wenn Sie mit den Messwerten der Leerlaufluftregelung (IAC) vertraut sind, werden die IAC-Zählung oder die IAC-Arbeitszyklusprozentsätze geringer als normal sein, da das ECM versucht, das Leerlaufluftregelungsventil (IAC) zu schließen, um die Leerlaufdrehzahl zu reduzieren.

Wenn die positive Kraftstofftrimmung von 25 % mit zunehmender Motordrehzahl auf nahezu Null zurückgeht, ist es auf jeden Fall sicher, dass P0171/174 durch ein Luftleck verursacht wird, das nur bei Leerlaufdrehzahl auftritt. In den meisten Fällen kann ein Luft- oder Vakuumleck schnell lokalisiert werden, indem eine dosierte Quelle alternativen Kraftstoffs wie Propan zum Hinzufügen von Kraftstoff verwendet wird. Unter Beachtung der gebotenen Sorgfalt bei brennbaren Materialien kombiniere ich eine 12-Pfund-Propanflasche mit einem Druckregler, einem Präzisionsdosierventil, einem Vakuumschlauch und einem Metallstab, um die Quellen von Luftlecks im Ansaugsystem schnell zu lokalisieren.

Vergessen wir nicht, dass Luftlecks im Abgasstrom ein Leck im Ansaugkrümmer vortäuschen können und stellen Sie die Codes P0171/174 ein. Kurz gesagt, der Sauerstoffsensor „schnüffelt“ überschüssigen Sauerstoff und liefert ein falsches „Mager“-Signal an das ECM. Der einfachste Weg, Abgaslecks zu diagnostizieren, besteht darin, den Abgasauslass teilweise mit einem Lappen zu blockieren, um einen Überdruck im Abgas zu erzeugen. Wenn die Kraftstoffreduzierung sofort auf weniger als 10 % zurückgeht, haben Sie Ihr Problem gefunden.

Kurz gesagt, wir haben es wahrscheinlich mit einer geringfügig defekten Kraftstoffpumpe oder einem Kraftstofffilter zu tun, die dem Motor bei hoher Drehzahl nicht genügend Kraftstoff zuführt. In diesem Fall kann das ECM die Impulsbreite der Einspritzdüse nicht mehr ausreichend erhöhen, um den Mangel an Kraftstoffdruck und -volumen auszugleichen, sodass der Code P0171/174 gesetzt wird.

Der erste Schritt besteht darin, die in Ihrem erweiterten Scan-Tool enthaltenen Standbilddaten zu finden. Einige Scanner enthalten Standbilddaten in ihren „globalen“ Menüs, während andere diese Daten in ihren erweiterten Menüs enthalten. Unabhängig vom Standort beschreiben die Standbilddaten die genauen Betriebsbedingungen, unter denen der P0171/174 eingestellt wurde. Wenn einer oder beide Codes nur bei Autobahngeschwindigkeit eingestellt sind, liegt wahrscheinlich ein Problem mit der Kraftstoffzufuhr vor.

Überschüssiger Kraftstoff im Abgasstrom führt zu P0172/175-Codes im Diagnosespeicher des ECM. Körperliche Symptome sind verrußte Zündkerzen und verrußte Auspuffrohre; Die Leistungsmerkmale sind ein gutes Fahrverhalten bei kaltem Motor und eine träge Leistung bei warmem Motor. In einigen Fällen kann ein Fehlzündungscode der P0300-Serie durch verschmutzte Zündkerzen verursacht werden.

Bevor wir mit der Zerlegung beginnen, schauen wir uns die möglichen Quellen für überschüssigen Kraftstoff an. Überprüfen Sie zunächst, ob Kraftstoff im Motoröl vorhanden ist, der durch übermäßiges Kurzstreckenfahren bei kaltem Wetter verursacht wurde. Als nächstes ist eine undichte Membran des Kraftstoffdruckreglers bei frühen Zweileitungs-Kraftstoffsystemen immer ein Hauptverdächtiger. Zur Diagnose prüfen Sie, ob Kraftstoff im Vakuummodulationsschlauch vorhanden ist, der am Druckregler befestigt ist. Negative Kraftstofftrimmungen bei niedrigen Motordrehzahlen sind immer ein guter Hinweis auf undichte Kraftstoffdruckregler.

Prüfen Sie bei allen Zweileitungs-Kraftstoffsystemen immer, ob ein Kraftstoffüberdruck vorliegt, der durch einen festsitzenden Kraftstoffdruckregler oder einen gequetschten Kraftstoffdruck-Rücklaufschlauch zum Kraftstofftank verursacht wird. Kurz gesagt, das ECM kann die Impulsbreite des Einspritzventils nicht ausreichend reduzieren, um eine Kraftstoffsteuerung herbeizuführen.

Moderne Einleitungs-Kraftstoffpumpen verfügen über eine Kraftstoffdruckregelung im Kraftstofftank, sodass Kraftstoffeinspritzdüsen eine wahrscheinliche Quelle für Kraftstofflecks in den Ansaugkrümmer darstellen. Aufgrund verschiedener Ansaugkrümmerkonfigurationen kann es sein, dass ein undichtes Einspritzventil den P0172/175-Code möglicherweise nicht einfach einstellt. Achten Sie stattdessen auf negative Kraftstoffanpassungen von -25 % oder mehr an einer Bank.

Aufgrund hoher negativer Kraftstoffanpassungen reduziert ein undichtes Kraftstoffeinspritzventil die durchschnittliche Impulsbreite des Kraftstoffeinspritzventils von etwa 2–3 Millisekunden (ms) auf 1,0 ms oder weniger, um einen Zustand mit heißem Leerlauf und überschüssigem Kraftstoff zu korrigieren. Der nächste Schritt besteht darin, die defekte Einspritzdüse durch Entfernen der Zündkerzen zu lokalisieren. Die Zündkerze mit dem meisten Ruß weist auf den Zylinder mit der defekten Einspritzdüse hin.

In diesem Fall betrachten wir die Codes P0171/174 und hohe Prozentsätze positiver Kraftstoffanpassungen, normalerweise für eine Bank. Unter der Annahme, dass wir Luft- und Vakuumlecks als Ursache beseitigt haben, handelt es sich um eine verstopfte Einspritzdüse. In den meisten Fällen sind positive Kraftstoffanpassungen an der Zylinderbank mit verstopftem Einspritzventil zu finden. Aufgrund eines zu mageren Luft-Kraftstoff-Gemisches kann dieser Zylinder auch einen Fehlzündungscode der P0300-Serie erzeugen. Wenn Sie sich die Fehlzündungshistorien in Ihrem Diagnosegerät ansehen, ist es wahrscheinlich, dass der Zylinder mit der höchsten Fehlzündungszahl die verstopfte Einspritzdüse enthält.