Land Rover Freelander Workshop Rover German Version Manual
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MOTOR - ’L’ SERIE 46 REPARATUREN ANTRIEBSRIEMEN - KRAFTSTOFFEINSPRITZPUMPE (FIP) - PRÜFEN Servicereparatur Nr. - 12.65.52 VORSICHT: Diese Untersuchung muß in den laut Wartungscheckliste vorgegebenen Intervallen sowie immer dann ausgeführt werden, wenn der Antriebsriemen bei irgendwelchen Arbeiten gestört wird. Dabei ist besonders auf Rißbildung an den Zahnansätzen zu achten. 1.Massekabel der Batterie abklemmen. 2.Abdeckung des Einspritzpumpenantriebsriemens entfernen. Nähere Angaben in dieser Sektion. 3.Lenkrad an den rechten Anschlag drehen. 4.3 Schrauben zur Befestigung des Spritzschutzes rechts entfernen. 5.Spritzschutz entfernen 6.Einen verlängerten Steckschlüssel an die Kurbelwellenscheibenschraube ansetzen, die Kurbelwelle drehen und den Einspritzpumpenantriebsriemen untersuchen. VORSICHT: Nicht versuchen, den Motor am Nockenwellenrad, dessen Befestigungsschraube oder demNockenwellenantriebsriemen zu drehen. 7.Antriebsriemen bei Anzeichen von Einrissen an den Zahnansätzen, Durchscheuern, Ölverschmutzung oder ungleichmäßiger Abnutzung erneuern. Nähere Angaben in dieser Sektion. WARNUNG: Die Ursache der Ölverschmutzung ist zu beheben. 8.Spritzschutz rechts anbringen. 9.Schrauben montieren und mit 10 Nm festziehen. 10.Abdeckung des Einspritzpumpenantriebsriemens montieren. Nähere Angaben in dieser Sektion. 11.Massekabel der Batterie anschließen.
ABGASENTGIFTUNG INHALT Seite BESCHREIBUNG UND FUNKTIONSWEISE EMISSIONEN1 .......................................................................................................................... SCHADSTOFFBEGRENZUNG 1............................................................................................... REPARATUREN AKTIVKOHLEFILTER - K-SERIE 1............................................................................................. SPÜLLUFTVENTIL - K-SERIE 2................................................................................................. EGR-VENTIL - L-SERIE 3.......................................................................................................... EGR-MAGNETVENTIL - L-SERIE 3........................................................................................... KATALYSATOR4 .......................................................................................................................
ABGASENTGIFTUNG BESCHREIBUNG UND FUNKTIONSWEISE1 EMISSIONEN Fahrzeuge, die von Verbrennungsmotoren angetrieben werden, erzeugen Nebenprodukte in Form von umweltschädlichen Emissionen. Die wichtigsten Nebenprodukte sind: ·Kohlenmonoxid (CO)- ein farbloses, geruchloses Gas, das bei der Kraftstoffverbrennung entsteht und an die Außenluft abgegeben wird, wenn der Verbrennungsprozeß unvollständig ist. WARNUNG: Kohlenmonoxid ist bei der Einatmung gefährlich und potentiell tödlich. In besonders starker Konzentration tritt der Schadstoff im Leerlauf auf; es ist deshalb wichtig, daß Abzugsvorrichtungen benutzt werden, wenn der Motor in einer Werkstatt oder in geschlossenen Räumen. Otto- oder Benzinmotoren sind für die Kohlenmonoxidemissionen besonders verantwortlich; ein fettes Luft/Kraftstoff-Gemisch erzeugt extrem stark konzentriertes CO. Es ist wichtig, daß Fahrzeuge mit Benzinmotor richtig eingestellt und gewartet werden, um das optimale Luft/Kraftstoff-Gemisch zu gewährleisten und so sicherzustellen, daß die Kohlenmonoxidemissionen auf ein Minimum reduziert werden. Dieselmotoren laufen mager und erzeugen deshalb generell niedrigere Kohlenmonoxidemissionen als vergleichbare Benzinmotoren. Wenn allerdings nicht genug überschüssige Luft im Brennraum vorhanden ist, werden nicht nur die Kohlenmonoxidemissionen erhöht, sondern auch höhere Konzentrationen von Ruß und Kohlenwasserstoffen (CH). ·Kohlenwasserstoffe (CH)- in den Auspuffgasen enthalten und ebenso wie Kohlenmonoxid das Produkt eines unvollständigen Verbrennungsprozesses. CH-Konzentrationen nehmen mit fetterem Luft/Kraftstoff-Gemisch und beim Auftritt von Fehlzündungen zu. ·Kohlendioxid (CO 2)- ein Nebenprodukt der vollständigen Verbrennung, das zum Treibhauseffekt beiträgt. Kohlendioxid entsteht selbst unter perfekten Verbrennungsbedingungen.·Stickoxide (NO x)- wie Stickstoffmonoxid (NO) und Stickstoffdioxid (NO 2), treten als Auspuffgase aus. Magere Gemische erzeugen mehr Stickoxide als fette Gemische, da bei ihnen die Verbrennungstemperatur höher ist. Stickoxide tragen zusammen mit Schwefeldioxid (SO 2) zur Erzeugung von saurem Regen bei SCHADSTOFFBEGRENZUNG Der Freelander ist mit verschiedenen Schadstoffbegrenzungssystemen ausgestattet, um durch Abgasentgiftung die Emissionsvorschriften einzuhalten. Ungeachtet der vorgesehenen Abgasentgiftungstechnik ist es unerläßlich, daß der Motor richtig gewartet und in gutem mechanischem Zustand gehalten wird, damit er optimal arbeitet. Insbesondere die Zündeinstellung wirkt sich auf die Erzeugung von CH- und NO 2-Emissionen aus, wobei die Emissionen mit zunehmender Frühverstellung steigen. VORSICHT: In vielen Ländern ist es gesetzlich unzulässig, in die Abgasentgiftung einzugreifen oder sie zu verändern oder solche unbefugten Arbeiten in einer Reparaturwerkstatt vornehmen zu lassen. In solchen Fällen können sowohl der Fahrzeugbesitzer als auch die Reparaturwerkstatt strafrechtlich belangt werden. Drei Hauptsysteme sorgen für eine möglichst geringe Umweltbelastung. Dabei handelt es sich um: 1.Kurbelgehäuseentlüftung - zur Abführung der Blowby-Gase. 2.Abgasentgiftung - zur Begrenzung der unerwünschten Nebenprodukte der Verbrennung. 3.Kraftstoffverdunstungsanlage - zur Reduzierung des gasförmig aus der Kraftstoffanlage entweichenden Kraftstoffs.
ABGASENTGIFTUNG 2 BESCHREIBUNG UND FUNKTIONSWEISE Kurbelgehäuseentlüftung - K-Serie Die Kohlenwasserstoffe sind im Kurbelgehäuse eines Motors sehr viel stärker konzentriert als in der Auspuffanlage. Um die Emission dieser Kohlenwasserstoffe zu reduzieren, schreibt der Gesetzgeber entsprechende Entgiftungssysteme vor. Die Kurbelgehäuseentlüftung ist so ausgelegt, daß der Motor atmen kann, aber keine Blowby-Gase, mit CH- und CO-Schadstoffen nach außen entweichen können. Beim K-Motor leitet die Kurbelgehäuseentlüftung die Kurbelgehäusegase dem Ansaugsystem zu. Die Gase aus dem Kurbelgehäuse werden in das Drosselklappengehäuse und von dort aus als Teil des Kraftstoff/Luft-Gemischs zur Verbrennung in die Brennräume geführt. Das System sorgt unter allen Betriebsbedingungen des Motors für eine wirksame Schadstoffbegrenzung. Die Kurbelgehäuseabdeckung weist zwei Öffnungen für die Motorentlüftung auf. Die größere Öffnung ist vor der Drosselklappe durch ein Kunststoffrohr mit Gummiknien mit dem Drosselklappengehäuse verbunden. Die kleine Öffnung ist im weiteren Verlauf der Lufteinlaßleitung durch einen kurzen Gummischlauch mit dem Ansaugkrümmergehäuse verbunden. Im Nockenwellendeckel ist ein Ölabscheider vorgesehen, um zu verhindern, daß Ölnebel in den Motor angesaugt wird.Im Motorleerlauf ist die Drosselklappe geschlossen, und der Krümmerunterdruck auf der Ansaugkrümmerseite der Klappe bewirkt, daß die Kurbelgehäusegase durch den Ölabscheider und und die kleine Öffnung in den Kurbelgehäusedeckel gesaugt werden. Frischluft tritt durch die große Öffnung im Kurbelgehäusedeckel in das Kurbelgehäuse ein, wo sie mit den Kurbelgehäusegase vermischt werden, bevor sie durch den Ansaugkrümmer zur Verbrennung des Kraftstoff/Luft-Gemischs in die Brennräume des Motors gelangen. Dadurch wird gewährleistet, daß nicht oder unvollständig verbrannter Kraftstoff abermals in den Verbrennungsprozeß geführt wird, um das Entweichen umweltschädlicher Kurbelgehäusegase zu verhindern. Wenn der Motor mit weit geöffneter Drosselklappe läuft, herrscht Gleichdruck auf beiden Seiten der Klappe, und beide Leitungen stehen unter dem gleichen Ansaugdruck. Unter diesen Umständen werden die Kurbelgehäusegase überwiegend durch die große Öffnung in den Kurbelgehäusedeckel gesaugt, am Drosselklappengehäuse mit Frischluft gemischt und zur Verbrennung in den Motor geführt. Wenn die Drosselklappe nur teilweise geöffnet ist, bestimmt die Differenz im Krümmerunterduck auf beiden Seiten des Drosselklappengehäuses, welchen Weg die Belüftung durch das Kurbelgehäuse nimmt.
ABGASENTGIFTUNG BESCHREIBUNG UND FUNKTIONSWEISE3 Kurbelgehäuseentlüftung - L-Serie Eine geschlossene Kurbelgehäuseentlüftung führt die Kurbelgehäusegase in das Luftansaugsystem. Die Gase aus dem Kurbelgehäuse werden in den Ansaugkrümmer und von dort aus als Teil des Kraftstoff/Luft-Gemischs zur Verbrennung in die Brennräume geführt. Das System sorgt unter allen Betriebsbedingungen des Motors für eine wirksame Schadstoffbegrenzung. Die Kurbelgehäusegase werden aus dem Nockenwellendeckel durch ein Unterdruckbegrenzungsventil (Kurbelkastendruckbegrenzer) in den Turboladereinlaß gezogen. Das Ventil schließt mit zunehmender Motordrehzahl immer weiter, um den Unterdruck im Kurbelgehäuse zu begrenzen. HINWEIS: Die Einspritzsteuerung ist im Hinblick auf die Abgasentgiftung äußerst wichtig. Beim 2,0-l-Motor der L-Serie wird die Einspritzung elektronisch gesteuert ( weitere Informationen sind unter Motorsteuersystem - EDC in dieser Reparaturanleitung zu finden ). HINWEIS: Der beim Freelander vorgesehene 2,0-l-Turboladermotor der L-Serie ist mit einer Ladeluftkühlung versehen. Durch die Kühlung der Ansaugluft vergrößert sich die Frischladungsmasse, was die Verbrennungsleistung des Motors verbessert. Außerdem trägt die niedrigere Verbrennungstemperatur dazu bei, die Bildung von Stickoxiden (NO x) einzuschränken. VORSICHT: Das Unterdruckbegrenzungsventil, durch das die Kurbelgehäusedämpfe in den Turboladereinlaß gelangen, muß sinngemäß richtig eingebaut werden.Abgasentgiftung - K-Serie Das Motorsteuersystem führt eine genau dosierte Kraftstoffmenge in die Brennräume, um das Kraftstoff/Luft-Gemisch für alle Betriebsbedingungen zu optimieren. Die Wirksamkeit des Verbrennungsprozesses wird außerdem durch eine Sauerstoffmessung der Auspuffgase unterstützt, um das für die Entgiftung der Abgase durch den Katalysator erforderliche Gemisch herzustellen. Die Wirksamkeit des Katalysators hängt von einer genauen Regulierung des Sauerstoffgehalts der Auspuffgase ab. Dieser Sauerstoffanteil wird von einer beheizten Lambdasonde überwacht, die im Flammrohr angeordnet ist. Die Lambdasonde gibt an das Motorsteuergerät (ECM) ein zum Sauerstoffgehalt der Auspuffgase proportionales Spannungssignal ab. Das ECM kann daraufhin bestimmen, ob die Gemischaufbereitung reguliert werden muß, und dementsprechend eingreifen.
ABGASENTGIFTUNG 4 BESCHREIBUNG UND FUNKTIONSWEISE Katalysator - K-Serie Der Katalysator ist zwischen dem Flammrohr und dem Zwischenrohr der Auspuffanlage angeordnet. An jedem Ende ist ein Flansch mit jeweils drei unverlierbaren Schrauben angeschweißt. Durch passende Flansche ist der Katalysator mit der vorderen und der mittleren Schalldämpfergruppe verbunden und mit drei Muttern an jedem Flansch befestigt. Eine metallische Flachdichtung sorgt für die Abdichtung an jeder Flanschverbindung. Das Katalysatorgehäuse ist in Edelstahl ausgeführt, wobei alle Verbindungen voll verschweißt sind. Das Keramikelement des Katalysators ist zu einem wabenförmigen Körper gestaltet. Dieses Keramikelement ist von einer Zwischenschicht (Washcoat) überzogen. Der Washcoat erhöht die Wirkungsfläche des Katalysator um einen Faktor von ca. 7000. Auf diese Zwischenschicht wird die katalytisch aktive Edelmetallschicht (Platin, Rhodium und Palladium) aufgebracht. An der Platin- und Palladiumbeschichtung oxidieren das Kohlenmonoxid und die Kohlenwasserstoffe zu Wasser (H 2O) und Kohlendioxid (CO2). An der Rhodiumbeschichtung wird den Stickoxiden der Sauerstoff entzogen, so daß reiner Stickstoff zurückbleibt. Die Wirksamkeit des Katalysators hängt stark von dem Sauerstoffgehalt der Auspuffgase ab, der vom ECM unter Berücksichtigung der Signale von einer beheizten Lambdasonde reguliert wird. HINWEIS: Eine Beschreibung der Lambdasonde findet sich unter Motorsteuersystem - MEMS. VORSICHT: Die Verwendung von bleihaltigem Kraftstoff führt zu irreparablen Katalysatorschäden. Lecks in der Auspuffanlage verursachen ebenfalls Katalysatorschäden, da durch den zusätzlichen Sauerstoff in der Auspuffanlage der Katalysator überhitzt wird. Fehlzündungen können eine Überhitzung des Katalysators bewirken und das Element schmelzen lassen, so daß die Auspuffanlage verstopft wird. Es darf nur bleifrei getankt werden - der Einfüllstutzen ist so konstruiert, daß er nur die Zapfhähne für bleifreien Kraftstoff aufnehmen kann.Abgasrückführung (EGR) - L-Serie Der 2,0-l-Motor der L-Serie ist mit einem Abgasrückführungssystem (EGR) verbunden, um die NO x-Emissionen zu vermindern. Dabei werden Auspuffgase in den Verbrennungsprozeß zurückgeführt, was die Verbrennungstemperatur herabsetzt, indem die Verbrennungsrate des Kraftstoffs gehemmt wird. Wenn der Anteil der Rückführgase zu hoch ist, kann es infolge von Luftmangel zu starken Ruß,CH- und CO-Emissionen kommen. Das Motorsteuersystem EDC reguliert deshalb die EGR-Funktion sehr präzise, um jederzeit die optimalen Betriebsbedingungen sicherzustellen. Die Auspuffgase strömen durch einen EGR-Kühler, bevor sie mit der Ansaugluft vermischt werden. Der EGR-Kühler ist neben dem EGR- Membranventil am Auspuffkrümmer angeordnet. Der EGR-Kühler erhält Kühlmittel vom Zylinderblock, das auf dem Weg durch den Kühler die Temperatur der Auspuffgase herabsetzt. Die abgekühlten Gase werden dem Kühler entzogen und im Ansaugkrümmer mit der Ansaugluft vom Ladeluftkühler vermischt. HINWEIS: Weiterführende Informationen über die Beschaffenheit und Funktionsweise von Bauteilen und Systemen für die Abgasentgiftung (wie Luftansaugsystem und Einspritzsteuerung) sind der Sektion Motorsteuersystem - EDC zu entnehmen. Siehe MOTORSTEUERSYSTEM - EDC, Informationen.
ABGASENTGIFTUNG BESCHREIBUNG UND FUNKTIONSWEISE5 EGR-Modulatorventil Das EGR-Modulatorventil wird durch Unterduck von einem an der Spritzwand angeordneten Magnetventil betätigt. Wenn das Motorsteuergerät (ECM) eine Abgasrückführung für erforderlich hält, wird das Magnetventil angesteuert, so daß das EGR- Membranventil mit Unterdruck (von der Unterdruckpumpe des Bremskraftverstärkers) beaufschlagt wird und öffnet. Daraufhin gelangen Auspuffgase durch den EGR-Kühler in den Ansaugkrümmer. Wenn keine Abgasrückführung erforderlich ist, weist das ECM den Steuermagnetschalter an, das EGR- Membranventil zu schließen. Das EGR-Magnetventil arbeitet mit einer Frequenz von 300 Hz. Der vom EGR-Modulatorventil auf das EGR-Membranventil angelegte Signaldruck wechselt zwischen dem Unterdruck seitens der Unterdruckpumpe und dem durch einen Luftfilter am EGR Modulatorventil wirkenden Außendruck. Wenn das EGR-Modulatorventil offen hängenbleibt, führt dies zu Leistungsverlusten des Motors und einer Zunahme der sichtbaren Rauchemissionen. Wenn das Modulatorventil geschlossen klemmen sollte, fällt dies dem Fahrer nicht unbedingt auf. Ein Luftmengenmesser im Luftfilterauslaß überwacht die dem Motor zugeführte Luftmenge. Nach dem Prinzip, daß bei erhöhter Abgasrückführung die Ansaugluftmenge abnimmt, bedient sich das ECM des Luftmengenmessers, um die Menge der rückgeführten Auspuffgase zu berechnen und zu regulieren. Katalysator - L-Serie Kohlenwasserstoff- und Kohlenmonoxidemissionen werden durch einen in die Auspuffanlage integrierten Katalysator reduziert, der Schadstoffe mit Hilfe des in den Auspuffgasen enthaltenen Sauerstoffs entgiftet. Der Katalysator ist zwischen dem Flammrohr und dem Zwischenrohr angeordnet. An jedem Ende ist ein Flansch mit jeweils drei unverlierbaren Schrauben angeschweißt. Durch passende Flansche ist der Katalysator mit dem Flammrohr und dem Zwischenrohr verbunden und mit drei Muttern an jedem Flansch befestigt. Eine metallische Flachdichtung sorgt für die Abdichtung an jeder Flanschverbindung. Das Katalysatorgehäuse ist in Edelstahl ausgeführt, wobei alle Verbindungen voll verschweißt sind. Das Keramikelement des Katalysators ist zu einem wabenförmigen Körper gestaltet. Dieses Keramikelement ist von einer Zwischenschicht (Washcoat) überzogen. Der Washcoat erhöht die Wirkungsfläche des Katalysator um einen Faktor von ca. 7000. Auf diese Zwischenschicht wird die katalytisch aktive Edelmetallschicht (Platin) aufgebracht. An der Platinbeschichtung oxidieren das Kohlenmonoxid und die Kohlenwasserstoffe zu Wasser (H 2O) und Kohlendioxid (CO 2).
ABGASENTGIFTUNG 6 BESCHREIBUNG UND FUNKTIONSWEISE Kraftstoffverdunstungsanlage - K-Serie 1.Drosselklappe 2.Kraftstoffabschaltventil 3.Zweiwegeventil 4.Aktivkohlefilter5.Spülluftventil 6.Tankdeckel 7.ECM 8.Kraftstoffabscheider Die Kraftstoffverdunstungsanlage dient der Verminderung der Abgabe von Kohlenwasserstoffen an die Atmosphäre. Das System besteht aus einem Aktivkohlefilter, der die aus dem Kraftstofftank aufsteigenden Kohlenwasserstoffe spreichert, Druckventilen, Entlüftungsleitungen und einem Elektro-Spülluftventil. Kraftstoffdämpfe, die im Kraftstofftank aufsteigen, wenn der Kraftstoff sich erwärmt, werden im Tank gespeichert, bis der Druck den Betriebsdruck des Zweiwegeventils überschreitet. Wenn das Zweiwegeventil öffnet, gelangen die Kraftstoffdämpfe durch die Entlüftungsleitung vom Kraftstofftank (durch den Dampfabscheider) zur Einlaßöffnung des Aktivkohlefilters.Die Kraftstoffdämpfe werden im Aktivkohlefilter gespeichert, bis sie auf Anweisung des Motorsteuergeräts (ECM) in den Ansaugkrümmer abgeführt werden können. Wenn die Kraftstoffdämpfe sich abkühlen, kondensieren sie und können durch das Zweiwegeventil und die Entlüftungsleitung in den Kraftstofftank zurücklaufen. Am Kraftstoffeinfüllstutzen ein Dampfabscheider ist vorgesehen. Dieser Abscheider läßt kondensierten Kraftstoff in den Kraftstofftank zurücklaufen, bevor er die Entlüftungsleitung eindringt.
ABGASENTGIFTUNG BESCHREIBUNG UND FUNKTIONSWEISE7 Aktivkohlefilter In dem Aktivkohlefilter werden die aus dem Kraftstofftank kommenden Kraftstoffdämpfe vorübergehend gespeichert, wenn der Motor nicht läuft. Wenn der Aktivkohlefilter nicht regeneriert wird, werden die Kraftstoffdämpfe weiter gespeichert, und Frischluft tritt durch die Lufteinlaßöffnung aus dem Filter aus.Wenn das ECM bei laufendem Motor entscheidet, daß die richtigen Voraussetzungen für die Regenerierung des Aktivkohlefilters herrschen, öffnet es das Spülluftventil des Aktivkohlefilters. Dadurch wird Ansaugunterdruck auf den Aktivkohlefilter angelegt, und die Kraftstoffdämpfe werden zur Verbrennung dem Motor zugeführt. Frischluft dringt durch die Lufteinlaßöffnung in den Aktivkohlefilter nach, um das Dampfvolumen zu ersetzen. 1. Aktivkohlefilter 2. Spülluftventil 3. Kraftstoffabscheider 4. Lufteinlaßöffnung 5. Kraftstoffdampfeinlaß (vom Kraftstofftank) 6. Spülluftauslaß (vom Aktivkohlefilter zum Ansaugkrümmer) 7. Kabelbaumsteckverbinder (zum ECM) 8. Kraftstoffabscheider zum ECM-Rohr 9. Ansaugkrümmer zum Kraftstoffabscheiderrohr Spülluftventil Der Betrieb des Spülluftventils wird vom ECM gesteuert. Das Spülluftventil ist oben am Aktivkohlefilter angeordnet. Das Ventil bleibt unter bestimmten Kühlmitteltemperatur- und Motordrehzahlwerten geschlossen, um die Leistung des Motors und des Katalysators nicht zu beeinträchtigen. Bei einer Regeneration des Aktivkohlefilters in dieser Phase würde nämlich das dadurch fettere Gemisch den Katalysator erst später auf seine Betriebstemperatur kommen lassen und Leerlaufstörungen verursachen. Bei offenem Spülluftventil werden die Kraftstoffdämpfe aus dem Aktivkohlefilter zur Verbrennung in das Drosselklappengehäuse abgesaugt.