Проектиране на системата за запалване (Mondeo 3)

Основен дизайн на напълно електронна система за запалване

1 - Запалителни свещи, 2 — Бобина за запалване с двойна искра, 3 - Превключвател на газта, 4 - Блок за управление (PCM), включително крайния етап, 5 - ламбда сензор,	6 - Сензор за температура на двигателя, 7 - Сензор за скорост и сензор за референтен сигнал, 8 - маховик, 9 - Батерия, 10 — Ключ за запалване.

Предишните системи за индуктивно съхранение на енергия - състоящи се от бобина за запалване, разпределител, кондензатор, ротор на разпределителя, контакти на прекъсвача и кабел за запалване с високо напрежение - помогнаха, с относително ограничената си гъвкавост, понякога да държат на каишка по-старите карбураторни двигатели: бобината за запалване " произведено" напрежение, което може да се счупи, а механичният разпределител веднъж даде много на свещите "огън". В горния диапазон на оборотите това се случи при умерено ранно запалване, точно преди горната мъртва точка на буталото, което беше директно върху такта на компресия. С други думи: периферията на двигателя, всички компоненти за приготвяне на горивната смес и задвижките на клапаните зависеха в по-голяма или по-малка степен от статичната работа на системата за запалване. Системите за запалване, които съхраняват енергия в индуктивност, "разпределят" своите искри с гъвкавостта на кибритена кутия.



Това не е така в ерата на електронното управление на двигателя: зад кулисите и напълно незабелязани от необученото око се използват електронни компоненти със "запалване" и гъвкави връзки (вижте глава Двигатели).

Без специално оборудване има малък шанс - за аматьор в модерна система за запалване

За аматьорския и амбициозен "винтоверт" това може да има последствия: системите за запалване, здраво интегрирани в системата за управление на двигателя без специално оборудване, едва ли ще предложат отправна точка за правилна домашна работа. Освен това искри не прескачат под капака на Mondeo без "заповедите" на блока за управление на трансмисията (PCM) и различни черни кутии.

Вътрешният живот на тези електронни компоненти може, разбира се, да бъде известен с необходимите специализирани познания и високочувствителни инструменти. Това обаче няма да ви даде възможност да се грижите за тях и дори може да ви разочарова: напълно електронните системи за запалване (VZ) отдавна са имали своите детски болести и междувременно поддържат живота на колата в пълен "сок" за дълго време. Все пак ще бъде полезно да направим кратък преглед на "света на електронно управляваните възпламенителни искри" тук.

Сензорно управление: Запалване на искри в Mondeo. Двигателите DuraTec-HE имат контролен блок (обозначен със стрелка), монтиран директно върху главата на цилиндъра, непосредствено до четвъртия цилиндър. Този модул преобразува бордовото напрежение от 12 волта в напрежение на запалване от 30 000 волта.

Постоянно "двойно опакован" - запалващ искри в Mondeo

По дизайн двойните искрови запалителни бобини на Mondeo доставят своето високо напрежение към запалителните свещи в "двоен пакет": първата искра запалва свежата горивна смес в цилиндъра при такта на компресия, докато другата се "вкарва" при изтласкващият ход на противоположния" цилиндър. Това се вижда ясно в двигателя Duratec-HE: цилиндри 1 и 4, както и цилиндри 3 и 2 винаги получават искрите си по едно и също време.

RSM предоставя основни данни - SKR сензор

Сигналът от сензора за положение на коляновия вал (CPS) се използва основно като основа за изчисляване на всяка отделна искра за запалване. Неговият сигнал контролира, след като е преобразуван в цифрова форма от PCM, първичната намотка на запалителната бобина. За да направи това, RSM прекъсва за кратко захранването на RSM с ток там. В резултат на това се генерира високо напрежение (напрежение на запалване), което се подава по кабела за високо напрежение към свещите и там се разрежда.

За да се появят искри своевременно, блок за управление на двигателя (PCM) с различни пространствени параметрични характеристики

PCM е отговорен за "правилната" координация на запалителните искри в Mondeo. Освен всичко друго, неговата памет съхранява теоретични основни данни за голямо разнообразие от пространствени характеристики на момента на запалване. За да свърже тясно неясната теория с практиката, бордовият компютър обработва съответните сензорни сигнали от периферията на двигателя в тактов цикъл от няколко милисекунди. Например, той допълва своята "информация за твърдия диск" с текущи данни от сензора за положение на коляновия вал и сензора за детонация. Освен това, преди всеки обмен на газ, PCM комуникира с педала на газта, кислородния сензор, сензора за скорост и различни температурни сензори и разходомера на въздуха, разположен под капака на двигателя.



В зависимост от условията на натоварване (празен ход, частично натоварване, пълно натоварване) и качеството на пресния въздух, горивната смес гори в горивните камери с различна скорост. За да се използва възможно най-добре енергията на горивото, черната кутия променя момента на запалване според условията на натоварване за всеки отделен цилиндър. Най-добрият момент съответно се появява, когато свежата горивна смес се запали в момента на максимално компресиране. При четиритактовите двигатели това е моментът, в който буталото преминава от движение нагоре при такта на компресия към движение надолу при такта на мощността.

Извършете своевременно изпълнение - запалване и изгаряне

Триизмерна характеристика: пространствена параметрична характеристика на ъгъла на запалване. Всяка отделна запалителна искра в началото се подготвя по отношение на разход на гориво, въртящ момент, изгорели газове, разстояние от границата на детонация на двигателя, температура на двигателя, ход и други подобни. В зависимост от философията на производителя на двигателя една или друга "гледна точка" получава различен приоритет. Тази процедура се извършва на пространствена параметрична характеристика на времето на запалване, триизмерна "планинска и долинна повърхност" с близо 4000 индивидуално наречени времена на запалване. Надзорът на този "пейзаж от кратери" се осъществява от модула за управление на двигателя (PCM).

Естествено моментът на запалване не се случва точно в горната мъртва точка (TDC). тъй като отнема около три хилядна от секундата, преди сместа да се запали. Следователно запалителните искри получават "зелена светлина" дори по време на движението на буталото нагоре.



Максималното налягане на горене, напротив, се установява, когато буталото веднага премине TDC. Тъй като въздушно-горивната смес винаги отнема едно и също време за запалване, моментът на запалване се измества по-далеч от ГМТ с увеличаване на скоростта на двигателя.

ТЕХНИЧЕСКИ РЕЧНИК

Невидими помощници (обща информация) Регулатор на налягането: той е свързан към всмукателния колектор чрез маркуч, предава информация на контролното устройство за намаленото налягане в смукателната тръба. Сензорът е чувствителен на натиск кристален чип, който променя електрическото си съпротивление в зависимост от съответното намалено налягане. Въз основа на получената разлика, както и информация за скоростта на въртене, управляващият блок "научава" за текущото работно състояние. Сензор за детонация при горене: работи на базата на пиезокерамика, тоест материал, който отдавна е заменил кремъка в газовите отоплителни системи. Пиезокерамиката преобразува механичната енергия, като тяга или натиск, в електрическо напрежение. Минималните дисхармонии, например произтичащи от "експлозивното изгаряне" на неконтролираните вибрации на цилиндровия блок на двигателя, са напълно достатъчни, за да се активира датчика. Той следи вибрациите и ги докладва на бордовия компютър. Въз основа на това моментът на запалване на съответния цилиндър незабавно се коригира (около –5°). Останалите цилиндри работят в собствен режим, докато сензорът засече съответните неравности в тях и ги отчете. Моментът на запалване се движи въз основа на зададения момент на запалване и за всеки такт на мощност, докато в посока на забавено запалване, докато процесът на горене се върне към нормалното. Максималният диапазон на регулиране е –15°. При правилно изгаряне, след известно време моментът на запалване в цилиндъра последователно се настройва отново в "ранна" посока. Сензор за скорост: индуктивен сензор, който с помощта на контролния блок включва или изключва захранването на двете бобини за запалване. Сензорът има вграден електромагнит и намотка. Управлението се осъществява чрез специални импулсни джъмпери на маховика на двигателя. Всеки път, когато джъмперът премине сензора, електромагнитното поле в постоянните магнити се променя - след което се генерира напрежение в бобината. За да се регистрира сега позицията на коляновия вал като убедителен TDC сигнал, на маховика са поставени импулсни джъмпери за първия и последния цилиндър - преди съответните им TDC - като референтни маркировки. Блокът за управление обработва тези сигнали за напрежение като източник на информация за скоростта на двигателя. Работи прецизно в ъглови единици: сензор за положение на коляновия вал. 1 - Сензор, 2 - Секционни полета.