Podstawowa zasada zapłonu polega na tym, że prąd akumulatora przepływa przez uzwojenie pierwotne cewki zapłonowej, wykonane z kilku zwojów (około 100) grubego drutu miedzianego. Pod wpływem prądu elektrycznego wokół żelaznego rdzenia cewki zapłonowej powstaje silne pole magnetyczne, tj. energia prądu jest przekształcana w energię pola magnetycznego.
Gdy tłok zbliża się do GMP podczas suwu sprężania, gdy mieszanka paliwowa powinna się zapalić, dopływ prądu elektrycznego do cewki zapłonowej zostaje przerwany.
Kiedy dopływ prądu elektrycznego zostanie przerwany, pole magnetyczne zanika, indukując w uzwojeniu wtórnym cewki zapłonowej prąd o wysokim napięciu, zbudowanym z dużej liczby zwojów cienkiego drutu (przekrój około 0,1 mm²).
SŁOWNIK TECHNICZNY
Czujniki
Czujnik ciśnienia.
Podłączony wężem do rury ssącej przekazuje do centrali sterującej informację o podciśnieniu w rurze ssącej. Czujnik wykonany jest w postaci wrażliwego na nacisk chipa kryształowego. Reaguje na obecną próżnię zmianami swojego oporu elektrycznego. Na podstawie tych wskaźników, a także informacji o aktualnej prędkości obrotowej wału korbowego, jednostka sterująca określa aktualny stan pracy silnika.
Czujnik spalania stukowego.
Procesem spalania paliwa w cylindrach silnika steruje sterownik silnika na podstawie informacji otrzymywanych z czujnika spalania stukowego. Do spalania detonacyjnego paliwa dochodzi, gdy zapłon następuje zbyt wcześnie i silnik pracuje na paliwie o niskiej liczbie oktanowej. Detonacja następuje, gdy prędkość płomienia w komorze spalania zbliża się do prędkości dźwięku, zazwyczaj pod koniec procesu spalania, a gazy resztkowe są wystarczająco sprężone i mają wysoką temperaturę. Detonacja charakteryzuje się bardzo wysokim ciśnieniem pulsacyjnym, co prowadzi do przegrzania silnika, uszkodzenia tłoka, głowicy cylindrów i panewek łożysk wału korbowego.
Czujnik spalania stukowego reaguje na wibracje bloku cylindrów o wysokiej częstotliwości występujące podczas detonacji i przekształca je w sygnały elektryczne docierające do jednostki sterującej. Informacje te są następnie porównywane z sygnałami uzyskanymi podczas spalania paliwa bez detonacji. Kiedy nastąpi detonacja, czas zapłonu przesuwa się w kierunku opóźnienia, aż spalanie nastąpi normalnie.
Czujnik prędkości wału korbowego.
Rysunek. 9.2. Lokalizacja indukcyjnego czujnika impulsów przekazującego do jednostki sterującej informację o prędkości obrotowej i położeniu wału korbowego: 1 – czujnik indukcyjny; 2 – płyty wirnika
Czujnik indukcyjny składa się z cewki z drutu i magnesu. Jako część współpracująca stosuje się wirnik składający się z płytek o określonej wielkości (ryc. 9.2). Za każdym razem, gdy płyta wirnika przechodzi w pobliżu czujnika impulsów, pole magnetyczne zmienia się, powodując indukowanie napięcia impulsowego w uzwojeniu cewki. Na podstawie liczby impulsów jednostka sterująca oblicza prędkość obrotową silnika.
Aby obliczyć czas zapłonu, jednostka sterująca wymaga informacji o położeniu wału korbowego. Aby to osiągnąć, na wirniku znajdują się dwie dłuższe płyty dla cylindrów 1 i 4 przed górnym martwym punktem każdego cylindra. Przechodząc przez odcinek wirnika z wydłużonymi płytkami, przez krótką chwilę nie indukuje on napięcia. Na podstawie krótkotrwałego braku impulsów napięcia jednostka sterująca określa położenie wału korbowego silnika dla cylindrów 1 i 4.
Ten prąd wysokiego napięcia z układu zapłonowego jest dostarczany bezpośrednio do świecy zapłonowej, gdzie pomiędzy elektrodami powstaje wyładowanie iskrowe. Mieszanka paliwowa zapala się i naciska na tłok, który obraca wał korbowy silnika poprzez korbowód. Obwód elektryczny zostaje ponownie włączony i cykl się powtarza.
Modele począwszy od serii 96 wyposażone są w elektroniczny układ zapłonowy z dwiema cewkami zapłonowymi. Z każdym impulsem sterującym prądu dostarczanego przez jednostkę sterującą, cewka zapłonowa dostarcza impuls do dwóch świec zapłonowych jednocześnie. Jedno wyładowanie iskrowe powoduje zapalenie mieszanki paliwowej na końcu suwu sprężania, a drugie podczas suwu wydechu, gdzie iskra zapłonowa nie ma wpływu na pracę silnika i dlatego jest marnowana. Po dalszym obrocie wału korbowego, cewka zapłonowa ponownie dostarcza impuls zapłonowy do dwóch świec jednocześnie, lecz tym razem, gdy wcześniej w cylindrze wystąpiło wyładowanie iskrowe w suwie wydechu, kończy się suw sprężania i zapala się mieszanka paliwowa, i odwrotnie. Impulsy zapłonowe zapewniają następującą sekwencję zapłonu cylindra 1–3–4–2 (Endura-E: 1–2–4–3).
Źródło iskry.
Rysunek. 9.3. Położenie zacisków mocujących złączy przewodów wysokiego napięcia
Elektroniczna jednostka zapłonowa ma niewiele wspólnego z konwencjonalną cewką zapłonową. Czujniki, tranzystory i diody rozprowadzają iskry zapłonowe do poszczególnych cylindrów w jednostce sterującej. W silnikach Zetec-SE cewka zapłonowa znajduje się pod osłoną silnika. Aby odłączyć przewód zapłonowy wysokiego napięcia, należy ścisnąć występy zacisków na złączach elektrycznych (ryc. 9.3).
[Pełny artykuł znajduje się w zasobie online: fordbook.ru]