Spis treści: Praca amatorska i nowoczesne układy… ↳ Zawsze "podwójnie zapakowana" -… ↳ Czujnik SKR dostarcza głównych… ↳ Jednostka sterująca skrzynią biegów… ↳ Optymalny czas zapłonu w zależności… ↳ Przesunięcie czasowe – zapłon i… ↳
Elementy układu zapłonowego: 1 - przewód zapłonowy; 2 - cewka zapłonowa; 3 - świece zapłonowe
Sterowanie dotykowe: Układ zapłonowy Focusa to elektroniczny moduł o wysokiej wydajności, który przekształca napięcie pokładowe 12 V na napięcie zapłonowe o wartości ponad 30 000 V. Napięcie zapłonowe jest dostarczane do świec zapłonowych z dokładnością co do stopnia kątowego. Prace przy elektronicznych układach zapłonowych należy wykonywać ze szczególną ostrożnością – skoki wysokiego napięcia mogą zagrażać życiu.
Tradycyjne cewkowe układy zapłonowe, składające się z cewki zapłonowej, rozdzielacza, kondensatora, trzpienia rozdzielacza, styków wyłącznika i przewodów zapłonowych wysokiego napięcia, zapewniały, przy stosunkowo ograniczonej elastyczności, działanie silników benzynowych starszego typu: cewka zapłonowa zasilana napięcie przenoszone, mechaniczny rozdzielacz zapłonu dał świecom zapłonowym iskrę. W górnym zakresie obrotów miało to miejsce przy niewielkim odwróceniu czasu zapłonu, ale zwykle zanim tłok będący aktualnie w suwie sprężania osiągnął górny martwy punkt. Innymi słowy: elementy peryferyjne silnika, przede wszystkim elementy przygotowania mieszanki paliwowo-powietrznej oraz mechanizm zaworowy, w większym lub mniejszym stopniu zależne były od pracy statycznej układu zapłonowego. Cewkowe układy zapłonowe rozprowadzają iskry z elastycznością pudełka zapałek.
W dobie elektronicznie sterowanych silników to się zmieniło: za kulisami, całkowicie niewidoczne dla niewprawnego oka, elementy elektroniczne tworzą połączenia zapewniające zapłon i elastyczność.
Praca amatorska i nowoczesne układy zapłonowe
Dla majsterkowiczów i ambitnych mechaników amatorów oznacza to: układy zapłonowe. ściśle zintegrowane ze sterowaniem silnikiem, bez specjalnego wyposażenia, prawie nie ma punktów zastosowania dla "racjonalnej działalności amatora". Pod maską Focusa "władają show" także "czarne skrzynki" – do ich wnętrza można wniknąć jedynie dzięki wiedzy eksperckiej i bardzo czułym programom testowym.
We wszystkich silnikach benzynowych Focusa czas zapłonu obliczany jest indywidualnie dla każdego cylindra na podstawie charakterystyki zapisanej w module sterującym układu napędowego (PCM) i aktualnego stanu pracy silnika.
Zawsze "podwójnie zapakowana" - iskra zapłonowa
Z założenia dwie cewki zapłonowe zawsze dostarczają iskry do świec zapłonowych w "podwójnym pakiecie": jedna iskra zapala mieszankę świeżego powietrza i paliwa w cylindrze podczas suwu sprężania, druga iskra wyskakuje w przeciwległym cylindrze podczas suwu wydechu. Innymi słowy: cylindry 1 i 4, a także cylindry 3 i 4, zawsze otrzymują iskrę w tym samym czasie.
Czujnik SKR dostarcza głównych parametrów dla każdej iskry zapłonowej
Podstawą obliczeń jest sygnał z czujnika kąta obrotu wału korbowego (CAS). Jego sygnał, wcześniej przetworzony na postać cyfrową przez PCM, steruje uzwojeniem pierwotnym cewki zapłonowej. W tym celu PCM na krótko przerywa dopływ napięcia do uzwojenia pierwotnego cewki zapłonowej. Powoduje to wytworzenie wysokiego napięcia (napięcia zapłonu), które jest rozładowywane przez przewód zapłonowy do świec zapłonowych.
Jednostka sterująca skrzynią biegów (PCM) o różnych charakterystykach zapewnia terminowe pojawienie się iskry zapłonowej
O prawidłową koordynację pojawienia się iskry zapłonowej dba moduł PCM. W jego pamięci przechowywane są między innymi teoretyczne podstawowe parametry różnych czasów zapłonu. Aby z maksymalną wydajnością zastosować martwą teorię do praktyki, jednostka sterująca ocenia bieżące informacje z peryferyjnych elementów silnika. Analizuje np. sygnały z czujnika SKR oraz – w silnikach Zetec-SE – dodatkowo informacje z czujnika spalania stukowego (KS). Te rzeczywiste informacje należy stale porównywać z teoretycznymi informacjami zapisanymi na dysku twardym przy każdym obrocie wału korbowego. Przed każdą indywidualną zmianą składu mieszanki czarna skrzynka komunikuje się z układem wtryskowym, sondą lambda, czujnikiem prędkości, a także różnymi czujnikami temperatury i miernikiem masy powietrza pod maską Focusa.
Sterowanie dotykowe: Układ zapłonowy Focus to elektroniczny moduł o wysokiej wydajności, który przekształca napięcie pokładowe 12 V na napięcie zapłonowe przekraczające 30 000 V. Napięcie zapłonowe jest dostarczane do świec zapłonowych z dokładnością co do stopnia kątowego 1–3 -4-2 sekwencja przez przewód zapłonowy i złącze świecy zapłonowej.
Optymalny czas zapłonu w zależności od obciążenia
Mieszanka paliwowo-powietrzna spala się w komorach spalania z różną szybkością w zależności od stanu obciążenia (bieg jałowy, obciążenie częściowe, obciążenie pełne) i jakości świeżego powietrza. Aby w dalszym ciągu maksymalnie wykorzystać energię paliwa, czarna skrzynka zmienia czas zapłonu w zależności od stanu obciążenia każdego cylindra. Najlepszą opcją jest zapalenie się świeżego gazu w momencie maksymalnego sprężania. W silniku czterosuwowym jest to punkt, w którym tłok chce przejść z ruchu w górę suwu sprężania do ruchu wstecznego suwu mocy.
Przesunięcie czasowe – zapłon i spalanie
Jednakże moment zapłonu nie znajduje się dokładnie w górnym martwym punkcie (GMP), 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 znajduje się tuż nad GMP. Ponieważ do zapłonu mieszanki paliwowo-powietrznej potrzebny jest zawsze ten sam czas, w miarę wzrostu prędkości obrotowej silnika moment zapłonu przesuwa się coraz bardziej z GMP w stronę przyspieszenia.