Basis dieses Motors ist der bewährte C 20 NE OHC – Ottomotor aus bisheriger Produktion.

In der Hauptsache unterscheiden sie sich in folgenden Punkten:

  • Einspritzanlage Motronic M 1. 5. 4,
  • DIS – Zündmodul (Direktzündung),
  • Klopfregelung,
  • Abgasrückführungsystem,
  • Modifizierter Nockenwellengehäusedeckel,
  • Hitzeschutzhülsen in Verbindung mit neuen Zündkerzensteckern.

Um den strengen Abgasnormen zu entsprechen, wurde eine elektronisch gesteuerte Abgasrückführung (AGR) eingesetzt. Dadurch werden bis zu 15 % der Abgase abgesaugt und wieder der Verbrennung zugeführt.

 

Motorspezifische Kenndaten

Hubraum 1998 cm³
Bohrungsdurchmesser 86,0 mm
Hub 86,0 mm
Ventildurchmesser – Einlass 41,8 mm
Ventildurchmesser – Auslass 36,5 mm
Leistung bei Drehzahl 85 kW/5400 min-1
Max. Drehmoment bei Drehzahl 178 Nm/2800 min-1
Verdichtungsverhältnis 10 : 1
Gemisch – und Zündregelung Motronic M 1.5.4
Zündkerzen FR 8 LDC
Kraftstoff ROZ 98 / 95 / 91 1)
Abgasgrenzwerte EG 91 / 441 / EWG 2) Stufe 2

1) Mit Einschränkung 2) 20 SE: ECE 15. 04

 

Motronic

Die Funktionsweise der Motronic M 1.5.4 entspricht im Wesentlichen der Funktionsweise der Motronic M 1.5.2 des C 20 NE – Motors im Astra – F. Neu hinzugekommen ist die von der Motronic M 2.8 her bekannte adaptive Klopfregelung, das DIS – Zündsystem (DIS = Direct Ignition System), das AGR – System (AGR = Abgasrückführung) und permanente Fehlerspeicherung im EEPROM.

Zur Spannungsversorgung der Kraftstoffpumpe und der Einspritzanlage kommt jeweils ein Relais zum Einsatz. Weiterhin wird ein neuer Leerlaufdrehsteller eingesetzt. Erstmals ist die Variantenkodierung über TECH 1 möglich.

Klopfregelung

Bei der adaptiven Klopfregelung wird in Abhängigkeit von

  • Kraftstoffqualität (91 -, 95 – oder 98 – Oktan Benzin),
  • Ansaugluft
  • und Motoralterung 

spezifisch für jeden Zylinder ein Zündwinkelkorrekturwert ermittelt.

Zündsystem

Bei dem DIS – Zündsystem werden die Zündkerzen direkt von einem DIS – Zündmodul angesteuert. Der herkömmliche Hochspannungszündverteiler entfällt daher.

Abgasrückführung

Bei dem AGR – System wird eine bestimmte Menge Abgas dem Verbrennungsprozess zurückgeführt, um das Entstehen von Stickoxiden (NOx) zu reduzieren.

Kraftstoffpumpenrelais

Das bisher bekannte Doppelrelais (Kraftstoffpumpenrelais), das die Kraftstoffpumpe und die Einspritzventile mit Spannung versorgte, entfällt. Seine Aufgabe wird durch zwei Relais, dem Relais, Kraftstoffpumpe und dem Relais, Einspritzanlage, übernommen.

Beide Relais sind im Aufbau und Aussehen identisch und können daher untereinander vertauscht werden. Sie sind im Relaisträger Motorraum untergebracht.

Leerlaufregler

Der neue Leerlaufdrehsteller wird über zwei Leitungen von dem Steuergerät der Motronic M 1.5.4 angesteuert. Er ist direkt am Drosselklappenstutzen angeflanscht. Daher entfallen die früher verwendeten Schlauchverbindungen.

Datenerhalt

Zur Datenspeicherung werden nach Ausschalten der Zündung die zu speichernden Daten, wie Rechenergebnisse (gelernte Werte), MT oder AT Getriebe, Fehlercodes und Variantencode, nicht mehr im batteriegepufferten RAM, sondern in einem EEPROM gespeichert.

Vorteile

Datenerhalt ist auch bei Abklemmen der Batteriespannung gewährleistet. Bisherige MT / AT und Variantenkodierstecker entfallen. Die Löschung der Kodierung (bei Wechsel des Steuergerätes) erfolgt durch Neuinitialisierung des EEPROM mit dem TECH 1.

Bei der Variantenkodierung mit dem TECH 1 können folgende Parameter geändert werden:

  • Leerlaufdrehzahl kann in 3 Schritten um jeweils 50 min -1 erhöht werden.
  • Leerlauf – CO – Einstellung (20 SE). 

DIS – Zündsystem

Das DIS – Zündsystem bei der Motronic M 1.5.4 besteht aus einem DIS – Zündmodul (2 x 2 Doppelfunkenzündspule). Das DIS – Zündmodul wird direkt über zwei Endstufen im Motronic – Steuergerät angesteuert.

Funktion

Doppelfunkenzündspulen liefern die Hochspannung für jeweils zwei Zylinder. Sie werden deshalb nur für gerade Zylinderzahlen eingesetzt (z. B. 4,6 Zylinder).

In dem DIS – Zündmodul werden 2 Funken gleichzeitig erzeugt. Dies bedeutet, dass die eine Zündkerze im Arbeitstakt des Zylinders zündet (Hauptfunke), während die andere Zündkerze in den Auspufftakt des um 360% versetzten Zylinders zündet (Stützfunke). Ist die Kurbelwelle 360° weitergelaufen, sind die entsprechenden Zylinder um zwei Arbeitstakte weiter und die Zündkerzen zünden wieder, jedoch mit vertauschten Rollen.

Bei einem Vierzylindermotor zünden die notwendigen zwei Doppelfunkenzündspulen um jeweils 180 % verschoben. Über einen Bezugsmarkengeber an der Kurbelwelle wird die Ansteuerung der jeweils richtigen Zündspule und die Berechnung des Zündwinkels sichergestellt. Damit ist die Zwangssynchronisation des Systems gesichert.

Bei der Motronic M 1. 5. 4 wird eine sogenannte 2 x 2 Doppelfunkenzündspule verwendet, d. h., dass sich in einem Gehäuse zwei Doppelfunkenzündspulen befinden.

Service

Das DIS – Zündmodul (2 x 2 Doppelfunkenzündspule) lässt sich über die Stellglieddiagnose mit dem TECH 1 prüfen. Die statische Prüfung der 2 x 2 Doppelfunkenzündspule erfolgt über die Messung der Wicklungswiderstände und der Anschlussspannung.

Widerstandswerte der Wicklungen im Temperaturbereich 0° bis 100 °C:

Primär: Kl. 1 gegen Kl. 2 bzw. Kl. 3 gegen Kl. 2 0,45 bis 0,65 W
Sekundär: Kl. Zyl. 1 gegen Kl. Zyl. 4 bzw.Kl.2 Zyl. gegen Kl. Zyl. 3 11 bis 16 kW

 

Klopfregelung

Die zylinderselektive Klopfregelung im Motorsteuergerät bezieht das Motorklopfsignal von einem am Motorblock angebrachten Klopfsensor.

Funktion

Das durch den Klopfsensor ermittelte Motorklopfsignal wird an das Motorsteuergerät weitergeleitet und ausgewertet. Über eine Auswertlogik im Steuergerät werden dem jeweiligen Zylinder selektiv die Klopfereignisse zugeordnet. Die Motronic M 1.5.4 zieht bei der nächsten Zündung für den entsprechenden Zylinder den Zündwinkel in 3 Grad – Schritten gegen „Spät“ zurück und zwar solange bis keine klopfende Verbrennung mehr an diesem Zylinderpaar erkannt wird. Nun zieht die Motronic M 1.5.4 den Zündwinkel in 0,75 Grad – Schritten wieder in Richtung „Früh“ bis wieder klopfende Verbrennung erkannt wird. Die Motronic M 1.5.4 ermittelt aus Drehzahl und Last die Bedingungen der klopfenden Verbrennung und speichert den Zündwinkel – Korrekturwert für den betreffenden Zylinder im Adaptionsspeicher der Klopfregelung ab.

Service

Falls der Klopfsensor, die Leitung zwischen Klopfsensor und Steuergerät oder das Steuergerät selbst defekt ist, leuchtet die MKL und im Steuergerät wird ein Fehlercode gespeichert:

  • Fehlercode 16: Klopfsignalmesskreis 1 defekt.
  • Fehlercode 18: Klopfsignalmodul, Steuergerät ersetzen.

Das Steuergerät arbeitet im Falle eines Defektes mit einer Ersatzgröße weiter, so dass die Fahrt zur nächsten Werkstatt sichergestellt ist.

AGR – System

Das Abgasrückführsystem besteht aus den Abgaskanälen (im Zylinderkopf und im Einlasskrümmer) dem Abgasrückführventil mit Magnetventil und der elektronischen Systemsteuerung im Motronic Steuergerät.

Funktion

Bei der Abgasrückführung wird eine bestimmte Menge Abgas dem Verbrennungsprozess zugeführt, um das Entstehen von Stickoxiden zu reduzieren.

Service

Falls das Magnetventil – Abgasrückführung oder die Leitung zwischen Magnetventil – Abgasrückführung und Steuergerät defekt ist, leuchtet die MKL und im Steuergerät wird ein Fehlercode gespeichert. Das AGR – Ventil lässt sich über die Stellglieddiagnose mit dem TECH 1 prüfen. Das Steuergerät arbeitet im Falle eines Defektes mit einer Ersatzgröße weiter, so dass die Fahrt zur nächsten Werkstatt sichergestellt ist.

Zylinderkopf, Nockenwelle, Nockenwellenantrieb und Ventile

Die oben genannten Teile sind vom C 20 NE OHC – Ottomotor unverändert übernommen worden. Abweichend davon ist der Motorentlüftungsschlauch nicht mehr am Nockenwellengehäuse, sondern am Nockenwellengehäusedeckel angebracht. Desweiteren kommt ein neu gestalteter Nockenwellengehäuse – und Öleinfülldeckel zum Einsatz. Anstelle der Ventildrehvorrichtung am Auslassventil ist ein Ventildistanzring verbaut.

Zahnriemenverlauf

Der Zahnriemenverlauf, wie auch die automatische Spannvorrichtung (Funktionsprinzip 2) entsprechen dem C 20 NE OHC – Ottomotor aus dem Astra – F (Modelljahr 93). Anstelle des Hochspannungszündverteilers des C 20 NE OHC – Ottomotors ist nun ein DIS-Zündmodul eingebaut. Ein Deckel mit Papierdichtung dient nun als Abschluss. Der Radialwellendichtring im Nockenwellengehäuse entfällt.

Hitzeschutzhülsen

Um den Problemen durchgeschmorter Zündkerzenstecker entgegenzuwirken sind Hitzeschutzhülsen in den Zylinderkopf eingeschraubt.

Service

Die Hitzeschutzhülsen müssen mit Molykotepaste in den Zylinderkopf eingesetzt werden. Anzugsdrehmoment – 30 Nm. Durch die oben angeführte Änderung sind Zündkerzen SW 16 sowie angepasste Zündkerzenstecker zum Einsatz gekommen. Das Anzugsdrehmoment von 25 Nm bleibt bestehen.

Zylinderblock und Kurbeltrieb

Dem Zylinderblock ist ein Klopfsensor zwischen dem 2. und 3. Zylinder zugefügt worden. Der Kurbeltrieb ist komplett vom C 20 NE OHC – Ottomotor übernommen worden.

Leerlaufdrehsteller

Der Leerlaufdrehsteller ist direkt am Drosselklappenstutzen angeflanscht. Dadurch entfallen die früher üblichen Schlauchverbindungen. Der Leerlaufdrehsteller wird über zwei Leitungen von der Motronic M 1.5.4 mit einem variablen Tastverhältnis angesteuert.

Er hat darüber hinaus folgende Eigenschaften:

  • geringe Leckluftmenge (2,5 m3 / h)
  • hoher Maximalluftdurchsatz (50 m3)
  • geringe Abhängigkeit der Leerlaufdrehsteller – Kennlinie von Spannung und Temperatur
  • keine Trennung von elektrischem und pneumatischem Teil des Leerlaufdrehstellers, dadurch bessere Kühlung der Bauelemente
  • inverse (umgekehrte) Luftströmung, dadurch bessere Unempfindlichkeit gegen Schmutz

Funktion

Der Leerlaufdrehsteller regelt den Luftdurchsatz in Abhängigkeit des angelegten Tastverhältnisses durch die Motronic M 1.5.4 bei geschlossener Drosselklappe (Leerlaufdrehzahl des Motors).

Service

Falls der Leerlaufdrehsteller oder die Ansteuerleitungen zwischen Leerlaufdrehsteller und Steuergerät defekt sind, leuchtet die MKL und im Steuergerät wird ein Fehlercode gespeichert:

  • Fehlercode 56: Spannung Leerlaufdrehsteller zu klein.
  • Fehlercode 57: Spannung Leerlaufdrehsteller zu groß.

Weiterhin lässt sich der Leerlaufdrehsteller über die Stellglieddiagnose mit dem TECH 1 prüfen.

Zusatzantriebe

Die Motoren werden sowohl mit Hilfskraftlenkung als auch mit Hilfskraftlenkung und Klimaanlage geliefert. Der Antrieb erfolgt über einen Keilrippenriemen der automatisch über eine Keilrippenriemenspannrolle gespannt wird.

Relais-Kraftstoffpumpe und Relais-Einspritzanlage

Das Relais-Kraftstoffpumpe und das Relais-Einspritzanlage sind im Relaisträger Motorraum untergebracht.

Funktion

Bei Zündung „EIN“ werden beide Relais von der Motronic M 1.5.4 angesteuert. Während das Relais-Einspritzanlage angesteuert bleibt und so die Steuergerätefunktionen für z. B. Eigendiagnose gewährleistet bleiben, fällt das Relais-Kraftstoffpumpe nach 2 Sekunden wieder ab. Erst wenn das Motronic-Steuergerät Drehzahlsignale vom Impulsgeber, Kurbelwelle erhält, wird das Relais-Kraftstoffpumpe angesteuert damit die Kraftstoffpumpe läuft.

Service

Falls das Relais-Kraftstoffpumpe oder die Ansteuerleitung zwischen Relais-Kraftstoffpumpe und Steuergerät defekt ist, leuchtet die MKL und im Steuergerät wird ein Fehlercode gespeichert:

  • Fehlercode 53: Spannung Relais, Kraftstoffpumpe zu klein.
  • Fehlercode 54: Spannung Relais, Kraftstoffpumpe zu groß.

Das Relais, Einspritzanlage kann von der Motronic M 1.5.4 nicht überwacht werden, da ein defektes Relais-Einspritzanlage von der Motronic M 1.5.4 als Zündung „AUS“ gewertet wird. Dies macht sich bei Zündung „EIN“ an der nicht funktionierenden Eigendiagnose bemerkbar.