Opis konstrukcji układu zapłonowego

Sterowanie dotykowe: Układ zapłonowy w Focusie to wysokowydajny moduł elektroniczny, który przekształca napięcie pokładowe 12 V na napięcie zapłonowe przekraczające 30 000 V. Napięcie zapłonowe jest dostarczane do świec zapłonowych z dokładnością kątową. Prace przy elektronicznych układach zapłonowych należy wykonywać z najwyższą ostrożnością - skoki wysokiego napięcia mogą zagrażać życiu.

Tradycyjne cewkowe układy zapłonowe, składające się z cewki zapłonowej, rozdzielacza zapłonu, kondensatora, sworznia rozdzielacza zapłonu, styków przerywacza i przewodów wysokiego napięcia, zapewniały, przy stosunkowo ograniczonej elastyczności, pracę starszych silników benzynowych: cewka zapłonowa dostarczała odwracalnego napięcie, mechaniczny rozdzielacz zapłonu wywołał iskrę świec zapłonowych. W górnym zakresie obrotów następowało to przy niewielkim przestawieniu kąta wyprzedzenia zapłonu, ale zwykle zanim tłok, który był aktualnie w suwie sprężania, osiągnął górny martwy punkt. Innymi słowy: elementy peryferyjne silnika, przede wszystkim elementy przygotowania mieszanki paliwowo-powietrznej oraz mechanizm zaworowy, były w mniejszym lub większym stopniu zależne od statycznej pracy układu zapłonowego. Cewkowe układy zapłonowe rozprowadzały iskry z elastycznością pudełka zapałek.


W dobie silników sterowanych elektronicznie to się zmieniło: za kulisami, zupełnie niewidoczne dla niewprawnego oka, elementy elektroniczne tworzą połączenia, które zapewniają zapłon i elastyczność.

Praca amatorska i nowoczesne układy zapłonowe

Dla majsterkowiczów i ambitnych mechaników-amatorów oznacza to układy zapłonowe. sztywno zintegrowane z zarządzaniem silnikiem, bez specjalnego wyposażenia, nie dają prawie żadnych punktów zastosowania «amator racjonalnej aktywności». Pod maską Focusa również «Zacznij przedstawienie» «czarne skrzynki» - wnikanie w ich życie wewnętrzne jest możliwe tylko dzięki wiedzy eksperta i bardzo czułym programom testowym.

We wszystkich silnikach benzynowych Focusa czas zapłonu jest obliczany osobno dla każdego cylindra na podstawie charakterystyki zapisanej w pamięci jednostki sterującej skrzyni biegów (RSM), jak również w zależności od aktualnego stanu pracy silnika.

Zawsze w «podwójne opakowanie» - iskra zapłonowa

Zgodnie z projektem dwie cewki zapłonowe zawsze dostarczają iskry do świec zapłonowych «podwójne opakowanie»: jedna iskra zapala świeżą mieszankę paliwowo-powietrzną w cylindrze podczas suwu sprężania, druga iskra przeskakuje w przeciwległym cylindrze podczas suwu wydechu. Innymi słowy: cylindry 1 i 4 oraz cylindry 3 i 4 zawsze otrzymują iskrę w tym samym czasie.

Czujnik TFR dostarcza kluczowych parametrów dla każdej iskry zapłonowej

Podstawą obliczeń jest sygnał z czujnika kąta wału korbowego (TFR). Jego sygnał, uprzednio zdigitalizowany w PCM, steruje uzwojeniem pierwotnym cewki zapłonowej. W tym celu PCM przerywa na krótki czas zasilanie uzwojenia pierwotnego cewki zapłonowej. To wytwarza wysokie napięcie (napięcie zapłonu), który jest odprowadzany przez przewód zapłonowy na świecach zapłonowych.

Jednostka sterująca skrzynią biegów (RSM) o różnych właściwościach zapewnia terminowe pojawienie się iskry zapłonowej

Prawidłową koordynację iskry zapłonowej zapewnia PCM. W jego pamięci zapisane są m.in. teoretyczne podstawowe parametry różnych punktów zapłonu. Aby przystosować martwą teorię do praktyki z maksymalną wydajnością, jednostka sterująca ocenia aktualne informacje z jednostek peryferyjnych silnika. Analizuje np. sygnały czujnika TFR oraz - w silnikach Zetec-SE - dodatkowe informacje z czujnika spalania stukowego (KS). Te aktualne informacje muszą być stale porównywane z teoretycznymi informacjami na dysku twardym przy każdym obrocie wału korbowego. Czarna skrzynka przed każdą pojedynczą zmianą składu mieszanki roboczej związana jest z układem wtryskowym, sondą lambda, czujnikiem prędkości, a także różnymi czujnikami temperatury i przepływomierzem powietrza pod maską Focusa.

Optymalny czas zapłonu w zależności od obciążenia

Mieszanka paliwowo-powietrzna spala się w komorach spalania z różną szybkością w zależności od stanu obciążenia (bezczynny, częściowe obciążenie, pełne obciążenie) i jakość świeżego powietrza. Aby nadal maksymalizować energię paliwa, czarna skrzynka zmienia kąt wyprzedzenia zapłonu w zależności od stanu obciążenia dla każdego cylindra. Najlepszą opcją jest zapalenie świeżego gazu w momencie maksymalnego sprężenia. W silniku czterosuwowym jest to punkt, w którym tłok chce przejść od podnoszenia suwu sprężania do suwu wstecznego suwu mocy.

Przesunięcie czasowe - zapłon i spalanie

Jednak czas zapłonu nie jest dokładnie w górnym martwym punkcie (TDC), ponieważ zapalenie mieszanki zajmuje około trzech tysięcznych sekundy. W związku z tym iskra zapłonowa otrzymuje zielone światło, gdy tłok porusza się w górę. Wręcz przeciwnie, maksymalne ciśnienie sprężania występuje, gdy tłok przekracza GMP. Ponieważ zapłon mieszanki paliwowo-powietrznej zawsze trwa tyle samo, kąt wyprzedzenia zapłonu przesuwa się coraz bardziej z GMP na stronę wyprzedzenia wraz ze wzrostem prędkości obrotowej silnika.