Zariadenie systému zapaľovania

Základná konštrukcia plne elektronického zapaľovacieho systému

1 - zapaľovacie sviečky, 2 - Dvojiskrová zapaľovacia cievka, 3 - Plynový spínač, 4 - Riadiaca jednotka (RSM), vrátane záverečnej fázy, 5 - Lambda sonda,	6 - snímač teploty motora, 7 - snímač rýchlosti a snímač referenčného signálu, 8 - Zotrvačník, 9 - Batéria, 10 - Spínač zámku zapaľovania.

Včasné indukčné zapaľovacie systémy s akumuláciou energie - pozostávajúce zo zapaľovacej cievky, rozdeľovača, kondenzátora, rotora rozdeľovača, kontaktov choppera a vysokonapäťového zapaľovacieho kábla - pomohli so svojou relatívne obmedzenou flexibilitou starším karburátorovým motorom niekedy vydržať «na vodítku»: zapaľovacia cievka «vyrobené» napätie schopné prierazu a mechanický rozvádzač kedysi dávali sviečkam veľa «oheň». V hornom pásme otáčok sa tak stalo pri miernom predzápale, tesne pred hornou úvraťou piesta, ktorý bol priamo na kompresnom zdvihu. Inými slovami: periféria motora, všetky komponenty na prípravu horľavej zmesi a ovládače ventilov boli viac-menej závislé od statického výkonu zapaľovacieho systému. Zapaľovacie systémy s akumuláciou energie v indukčnosti «distribuované» trblietať sa pružnosťou zápalkovej škatuľky.



V ére elektronického riadenia motora to tak nie je: v zákulisí a úplne bez povšimnutia netrénovaných očí sa používajú elektronické komponenty «horľavý» a flexibilné spojenia (pozri kapitolu Motory).

Bez špeciálneho vybavenia je malá šanca - pre amatéra v modernom zapaľovacom systéme

Pre amatérov a ambicióznych «skrutkovač» môže to mať následky: Zapaľovacie systémy pevne integrované do systému riadenia motora bez špeciálneho vybavenia sotva ponúkajú východiskové body pre správne domáce úlohy. Taktiež pod kapotou Mondea nepreskakujú iskry bez «objednávky» zariadenia na ovládanie prevodovky (RSM) a rôzne čierne skrinky.

Vnútornú životnosť týchto elektronických komponentov možno samozrejme poznať s potrebnými špeciálnymi znalosťami a vysoko citlivými prístrojmi. To vám však nedá príležitosť postarať sa o ne a môže byť dokonca sklamaním: plne elektronické zapaľovacie systémy (VZ), už dávno majú svoje detské choroby a medzičasom dlhodobo podporujú životnosť auta v plnej miere «šťava». Tu však bude ešte užitočné uviesť stručný prehľad typu «vo svete elektronicky riadených zapaľovacích iskier».

Dotykové ovládanie: Zapaľovanie iskier v Mondeu. Motory DuraTec-HE sú vybavené riadiacou jednotkou (označené šípkou) priamo na hlave valca priamo v blízkosti štvrtého valca. Tento modul konvertuje palubné napätie 12 voltov na zapaľovacie napätie 30 000 voltov.

Neustále v «dvojité balenie» – vznietenie iskier v Mondeu

Podľa návrhu dodávajú dvojité zapaľovacie cievky v Mondeu svoje vysoké napätie do zapaľovacích sviečok «dvojité balenie»: prvá iskra zapáli čerstvú palivovú zmes vo valci pri kompresnom zdvihu, zatiaľ čo druhá iskra «vhodený» na vyhadzovacom zdvihu v «opak» valec. To je jasne vidieť na príklade motora Duratec-HE: valce 1 a 4, ako aj valce 3 a 2 vždy prijímajú «ich iskry» súčasne.

PCM poskytuje základné údaje - TFR snímač

Signál zo snímača polohy kľukového hriadeľa sa primárne používa ako základ pre výpočet každej jednotlivej zapaľovacej iskry (TFR). Jeho signál po digitalizácii v PCM riadi primárne vinutie zapaľovacej cievky. Za týmto účelom PCM nakrátko preruší napájanie prúdu do PCM. To má za následok vysoké napätie (zapaľovacie napätie), ktorý sa cez vysokonapäťový kábel privádza k zapaľovacím sviečkam a tam sa vybíja.

Aby sa iskry objavili včas - riadiaca jednotka motora (RSM) s rôznymi priestorovými parametrickými charakteristikami

vzadu «riadne» Za koordináciu zapaľovacích iskier v Mondeu zodpovedá PCM. V jeho pamäti sú okrem iného uložené teoretické základné údaje o širokej škále priestorových charakteristík časovania zapaľovania. Aby sa hmlistá teória úzko prepojila s praxou, palubný počítač spracováva zodpovedajúce signály snímačov z periférie motora s cyklom niekoľkých milisekúnd. Napríklad dokončuje svoje «informácie na pevnom disku» aktuálne údaje zo snímača polohy kľukového hriadeľa a snímača klepania. Okrem toho pred každou výmenou plynu PCM komunikuje s plynovým pedálom, kyslíkovým senzorom, senzorom rýchlosti a rôznymi senzormi teploty a prietoku vzduchu pod kapotou motora.

Podľa stavu zaťaženia (voľnobeh, čiastočné zaťaženie, plné zaťaženie) a kvalitu čerstvého vzduchu, palivová zmes horí v spaľovacích komorách rôznou rýchlosťou. Aby bolo možné čo najlepšie využiť energiu paliva, čierna skrinka mení parameter časovania zapaľovania podľa stavu zaťaženia pre každý jednotlivý valec. Najlepší moment preto nastáva, keď sa čerstvá palivová zmes zapáli v momente maximálnej kompresie. V štvortaktných motoroch je to bod, v ktorom sa piest pohybuje zo zdvihu nahor pri kompresnom zdvihu do spodného zdvihu pri silovom zdvihu.

Vykonajte včas – zapálenie a spaľovanie

Trojrozmerná charakteristika: priestorová parametrická charakteristika časovania zapaľovania. Každá jednotlivá zapaľovacia iskra v očakávaní je pripravená z hľadiska spotreby paliva, krútiaceho momentu, výfukových plynov, vzdialenosti od limitu klepania motora, teploty motora, pohybu a podobne. V závislosti od filozofie výrobcu motora, jedno alebo druhé «uhol pohľadu» dostane inú prioritu. Tento postup prebieha na priestorovej parametrickej charakteristike časovania zapaľovania, trojrozmernej «povrchy z hôr a údolí» s takmer 4 000 individuálne nastaviteľnými časovaním zapaľovania. Dohľad nad tým «krajina kráterov» vykonáva riadiaca jednotka motora (RSM).

Prirodzene, časovanie zapaľovania nenastáva presne v hornej úvrati (TDC). pretože to trvá asi tri tisíciny sekundy, kým sa zmes zapáli. Preto sa zapaľujú iskry, dokonca aj počas pohybu piestu nahor «zelené svetlo».

Maximálny spaľovací tlak sa na druhej strane nastaví, keď piest okamžite prejde TDC. Pretože zapálenie zmesi vzduch-palivo trvá vždy rovnaký čas, časovanie zapaľovania sa pri zvyšovaní otáčok motora posúva ďalej od TDC.

TECHNICKÝ SLOVNÍK

Neviditeľní pomocníci (všeobecné informácie) Regulátor tlaku: je hadicou napojená na sacie potrubie, prenáša do riadiaceho zariadenia informáciu o zníženom tlaku v sacom potrubí. Senzor je kryštálový čip citlivý na tlak, mení svoj elektrický odpor v závislosti od zodpovedajúceho zníženého tlaku. Na základe získaného rozdielu, ako aj informácie o rýchlosti otáčania, riadi riadiaca jednotka «učí» o aktuálnom pracovnom stave. Senzor klepania pri spaľovaní: funguje na báze piezokeramiky, teda materiálu, ktorý už dlho nahrádza pazúrik v plynových vykurovacích systémoch. Piezokeramika premieňa mechanickú energiu, ako je trakcia alebo tlak, na elektrické napätie. Minimálna disharmónia vznikajúca napr «explozívne horenie» nekontrolované vibrácie bloku motora, stačí, aby sa aktivoval snímač. Monitoruje vibrácie a hlási ich do palubného počítača. Na základe neho sa okamžite upraví časovanie zapaľovania príslušného valca (asi -5°). Zvyšné valce pracujú vo svojom vlastnom režime, kým senzor v nich nezistí zodpovedajúce nezrovnalosti a nezahlási ich. Časovanie zapaľovania napreduje na základe nastaveného časovania zapaľovania a pre každý pracovný zdvih až do spomalenia, kým sa proces spaľovania nevráti do normálu. Maximálny rozsah ovládania je -15°. Pri správnom spaľovaní sa po chvíli časovanie zapaľovania vo valci postupne opäť nastaví v smere «skoro». Senzor rýchlosti: indukčný snímač, ktorý pomocou riadiacej jednotky zapína alebo vypína prívod prúdu do oboch zapaľovacích cievok. V snímači je zabudovaný elektromagnet a cievka. Riadenie sa vykonáva pomocou špeciálnych impulzných prepojok na zotrvačníku motora. Vždy, keď prepojka prejde okolo snímača, zmení sa elektromagnetické pole v permanentných magnetoch - potom sa v cievke vytvorí napätie. Aby bolo možné teraz zaregistrovať polohu kľukového hriadeľa ako presvedčivý signál TDC, sú na zotrvačníku pre prvý a posledný valec umiestnené impulzné mostíky - pred ich príslušnými TDC - ako referenčné značky. Riadiaca jednotka spracováva tieto napäťové signály ako zdroj informácií o otáčkach motora. Pracuje presne v uhlových jednotkách: snímač polohy kľukového hriadeľa. 1 - Senzor, 2 - Sekčné polia.