Пристрій системи запалювання

            0


Базова конструкція повністю електронної системи запалювання

1 - Свічки запалювання,
2 - Двохіскрова котушка запалювання,
3 - Вимикач дросельної заслінки,
4 - Блок управління (РСМ), включаючи кінцевий каскад,
5 - Лямбда-датчик,

6 - Датчик температури двигуна,
7 - Датчик частоти обертання і датчик опорного сигналу,
8 - Маховик,
9 - Акумуляторна батарея,
10 - Замок-вимикач запалювання


Колишні системи запалення з накопиченням енергії в індуктивності – що складаються з котушки запалення, розподільника запалювання, конденсатора, ротора розподільника запалювання, контактів переривника і кабелю запалювання високої напруги – допомагали, при своїй відносно обмеженій гнучкості, карбюраторним двигунам. на повідку»: котушка запалювання «виробляла» здатну до пробою напругу і механічний розподільник давав колись свічкам запалювання багато «вогню». У верхньому діапазоні частот обертання це відбувалося зі скромним раннім запалюванням, одразу перед верхньою мертвою точкою поршня, який знаходився безпосередньо в такті стиснення. Іншими словами: периферія двигуна, всі компоненти для приготування горючої суміші та приводи клапанів більшою чи меншою мірою залежали від статичної продуктивності запалювання. Системи запалення з накопиченням енергії в індуктивності «розподіляли» свої іскри з гнучкістю сірникової коробки.



Не так справи в епоху електронного управління двигуном: за лаштунками і зовсім непомітно для недосвідчених очей використовують електронні компоненти «займисті» і гнучкі з'єднання (дивіться розділ Двигуни).

Без спеціального обладнання мало шансів – для любителя у сучасній системі запалювання


Для аматора та амбітного «гвинтоверта» це може мати наслідки: міцно інтегровані в систему керування двигуном системи запалення без спеціального обладнання навряд чи запропонують відправні пункти для належної домашньої роботи. Також під капотом Mondeo не перескакують іскри без наказів пристрою управління трансмісією (РСМ) і різних чорних ящиків.

Внутрішнє життя цих електронних компонентів можна, зрозуміло, дізнатися за наявності необхідних спеціальних знань та високочутливих приладів. Однак це не дасть вам можливості подбати про них і може навіть розчарувати: повністю електронні системи запалювання (VZ), з давніх-давен мають свої дитячі хвороби і тим часом довго підтримують життя автомобіля в повному соку. Однак тут все ж таки буде корисно дати невеликий огляд типу «у світі займистих іскор, керованих електронікою».


Сенсорне управління: Займисті іскри в Mondeo. У двигунах DuraTec-HE встановлюється блок керування (вказаний стрілкою) прямо на головці блоку циліндрів безпосередньо поблизу четвертого циліндра. Цей модуль переводить бортову напругу 12 Вольт на напругу запалювання 30 000 Вольт

Постійно в «подвійній упаковці» - займисті іскри в Mondeo


Конструктивно обумовлено, що двоіскрові котушки запалювання в Mondeo видають свою високу напругу на свічки запалювання в «подвійній упаковці»: перша іскра спалахує свіжу паливну суміш, що знаходиться в циліндрі, на такті стиснення, в той час як інша «вкидається» на такті протилежний» циліндр. Це чітко видно на прикладі двигуна Duratec-HE: циліндри 1 і 4, а також циліндри 3 і 2 завжди отримують свої іскри одночасно.



РСМ забезпечує базові дані – СКР-датчик


Як основа для розрахунку кожної окремої займистої іскри, перш за все, служить сигнал позиційного датчика колінчастого валу (СКР). Його сигнал керує, після того як він був перетворений на РСМ у цифрову форму, первинною обмоткою котушкою запалювання. І тому РСМ короткочасно перериває РСМ туди подачу струму. Внаслідок цього виникає висока напруга (напруга запалювання), яка подається кабелем високої напруги на свічки запалювання і там розряджається.

Щоб іскри з'являлися своєчасно – блок керування двигуном (РСМ) з різними просторовими параметричними характеристиками


За «належну» координацію займистих іскор у Mondeo несе відповідальність РСМ. У його пам'яті серед іншого зберігаються теоретичні базові дані з найрізноманітніших просторових характеристик кута випередження запалювання. Для того, щоб тісно зв'язати туманну теорію з практикою, бортовий комп'ютер обробляє з тактом кілька мілісекунд відповідні сигнали датчиків від периферії двигуна. Наприклад, він доповнює свою інформацію на жорсткому диску поточними даними від позиційного датчика колінчастого валу і датчика детонаційного згоряння. До того ж перед кожним газообміном РСМ зв'язується з педаллю акселератора, кисневим датчиком, датчиком частоти обертання та різними температурними датчиками та витратоміром повітря, що знаходяться під капотом двигуна.

Залежно від стану навантаження (холостий хід, часткове навантаження, повне навантаження) та якості свіжого повітря паливна суміш згоряє в камерах згоряння з різною швидкістю. Для того, щоб якнайкраще використовувати паливну енергію, чорна скринька змінює параметричну характеристику кута випередження запалювання відповідно до стану навантаження для кожного окремого циліндра. Найкраща мить відповідно з'являється тоді, коли свіжа паливна суміш спалахує в момент максимального стиснення. У чотиритактових двигунах це момент, коли поршень від руху вгору на ході стиснення переходить на рух вниз на робочому такті.



Вчасно виконувати - запалювання і згоряння




Тривимірна характеристика: просторова параметрична характеристика кута випередження запалення. Кожна окрема займиста іскра напередодні готується з точки зору витрати палива, моменту, що крутить, відпрацьованого газу, відстані від межі детонації двигуна, температури двигуна, пересування тощо. Залежно від філософії моторовиробника той чи інший «погляд» отримує різний пріоритет. Ця процедура відбувається на просторовій параметричній характеристиці кута випередження запалення, тривимірної поверхні з гір і долин з майже 4000 кутами випередження запалювання, що окремо викликаються. Нагляд над цим «ландшафтом з кратерів» виконує блок управління двигуном (РСМ)

Звичайно, момент запалення не точно відбувається у верхній мертвій точці (ВМТ). оскільки до запалювання суміші потрібна приблизно тритисячна частка секунди. Тому займисті іскри ще під час руху поршня нагору отримують «зелене світло».

Максимальний тиск згоряння, навпаки, встановлюється тоді, коли поршень одразу переходить ВМТ. Оскільки паливоповітряної суміші для займання завжди необхідний однаковий час, момент запалення зі зростанням частоти обертання двигуна переміщається далі від ВМТ.

ТЕХНІЧНИЙ СЛОВНИК

Невидимі помічники (загальні відомості)


Регулятор тиску: за допомогою шланга з'єднується з впускним колектором, він передає пристрою управління інформацію про знижений тиск у всмоктувальному трубопроводі. Датчик є чутливим до тиску кристалічний чіп, він змінює свій електричний опір залежно від відповідного зниженого тиску. На основі отриманої різниці, а також інформації про частоту обертання блок управління дізнається про поточний робочий стан.

Датчик детонації згоряння: працює на основі п'єзокераміки, тобто матеріалу, який у газових опалювальних системах вже з давніх-давен замінює кремінь. П'єзокераміка перетворює механічну енергію, наприклад зусилля тяги або тиск в електричну напругу. Мінімальних дисгармоній, наприклад, що виникають при вибуховому згорянні неконтрольованих вібрацій блоку циліндрів двигуна, цілком достатньо, щоб датчик активізувався. Він відстежує вібрації та повідомляє про них на бортову ЕОМ. На її основі момент запалення відповідного циліндра одразу коригується (близько –5°). Інші циліндри працюють у своєму режимі до тих пір, поки датчик не виявить у них відповідні нерівномірності та повідомить про них. Момент запалювання переміщається, виходячи від заданого моменту запалення і на кожний робочий такт, доти у напрямку пізнього запалювання, поки процес згоряння знову прийде у норму. Максимальний діапазон регулювання становить -15°.

При належному згорянні через деякий час момент запалення в циліндрі послідовно знову встановлюється в напрямку рано.

Датчик частоти обертання: індуктивний датчик, який за допомогою блоку керування включає або вимикає подачу струму до обох котушок запалювання. У датчик вбудовано електромагніт та котушка. Управління здійснюють спеціальні імпульсні перемички на маховику двигуна. Завжди коли перемичка проходить датчик, змінюється електромагнітне поле в постійних магнітах – після чого в котушці генерується напруга. Для того щоб тепер реєструвати положення колінчастого валу як переконливий ВМТ-сигнал, на маховику для першого і останнього циліндрів - перед їх відповідними ВМТ - як вихідні позначки розміщені імпульсні перемички. Блок управління обробляє ці сигнали напруги як джерело інформації про частоту обертання двигуна.

Точно працює в кутових одиницях: позиційний датчик колінчастого валу.

1 - Датчик, 2 - Секційні поля








Посилання на цю сторінку у різних форматах
HTMLTextBB Code


Коментарі відвідувачів


Ще немає коментарів



Мондео 4 
Мондео 3 
Мондео 2 
Мондео 1 і 2 
Мондео 1