Proiectarea sistemului de aprindere (Mondeo 3)

Cuprins: Fără echipament special, există… ↳ În mod constant "ambalat dublu" –… ↳ RSM oferă date de bază - senzor SKR ↳ Pentru ca scânteile să apară în timp… ↳ Efectuați execuția în timp util -… ↳

Proiectarea de bază a unui sistem de aprindere complet electronic


1 - Bujii, 2 — Bobină de aprindere cu dublă scânteie, 3 - Comutator de accelerație, 4 - Unitatea de control (PCM), inclusiv etapa finală, 5 - Sonda lambda,	6 - Senzor temperatură motor, 7 - Senzor de viteză și senzor de semnal de referință, 8 - volanta, 9 - baterie, 10 — Comutator cheie de contact.

Sistemele anterioare de aprindere cu stocare inductivă a energiei - formate dintr-o bobină de aprindere, distribuitor, condensator, rotor distribuitor, contacte întrerupător și cablu de aprindere de înaltă tensiune - au ajutat, cu flexibilitatea lor relativ limitată, să țină uneori motoarele cu carburator mai vechi în lesă: bobina de aprindere " produs" tensiune capabilă să se defecteze iar distribuitorul mecanic a dat cândva bujiilor foarte mult "foc". În intervalul de turații superioare, acest lucru s-a întâmplat cu aprinderea timpurie modestă, chiar înainte de punctul mort superior al pistonului, care era direct pe cursa de compresie. Cu alte cuvinte: periferia motorului, toate componentele pentru prepararea amestecului combustibil și actuatoarele supapelor depindeau într-o măsură mai mare sau mai mică de performanța statică a sistemului de aprindere. Sistemele de aprindere care stocau energia în inductanță și-au "distribuit" scânteile cu flexibilitatea unei cutii de chibrituri.

Nu este cazul în era controlului electronic al motorului: în culise și complet neobservate de ochiul neantrenat, componentele electronice sunt folosite cu "aprindere" și conexiuni flexibile (vezi capitolul Motoare).

Fără echipament special, există puține șanse - pentru un amator într-un sistem modern de aprindere

Pentru "șurubelnița" amator și ambițios, acest lucru poate avea consecințe: sistemele de aprindere integrate ferm în sistemul de management al motorului fără echipamente speciale este puțin probabil să ofere puncte de plecare pentru temele corecte. De asemenea, scânteile nu sar sub capota Mondeo fără "comenzile" unității de control al transmisiei (PCM) și diverse cutii negre.

Viața interioară a acestor componente electronice poate fi, desigur, cunoscută cu cunoștințele de specialitate necesare și cu instrumente extrem de sensibile. Cu toate acestea, acest lucru nu vă va oferi posibilitatea de a avea grijă de ei și chiar vă poate dezamăgi: sistemele de aprindere complet electronice (VZ) au bolile din copilărie de mult timp și, între timp, întrețin viața mașinii în plin "suc" pt. mult timp. Cu toate acestea, va fi totuși util să oferim aici o scurtă privire de ansamblu asupra "lumii scânteilor de aprindere controlate electronic".

Control tactil: aprinderea scânteilor în Mondeo. Motoarele DuraTec-HE au o unitate de control (indicată cu săgeată) instalată direct pe chiulasa, direct adiacent celui de-al patrulea cilindru. Acest modul transformă tensiunea de la bord de 12 volți în tensiunea de aprindere de 30.000 volți.

În mod constant "ambalat dublu" – aprinderea scânteilor în Mondeo

Prin proiectare, bobinele de aprindere cu două scântei ale lui Mondeo își livrează bujiile de înaltă tensiune într-un "pachet dublu": prima scânteie aprinde amestecul de combustibil proaspăt din cilindru pe cursa de compresie, în timp ce cealaltă este "aruncată" pe cursa de evacuare opusă". Acest lucru se vede clar în motorul Duratec-HE: cilindrii 1 și 4, precum și cilindrii 3 și 2, își primesc întotdeauna scânteile în același timp.

RSM oferă date de bază - senzor SKR

Semnalul de la senzorul de poziție a arborelui cotit (CPS) este utilizat în primul rând ca bază pentru calcularea fiecărei scântei individuale de aprindere. Semnalul său controlează, după ce a fost convertit în formă digitală de către PCM, înfășurarea primară a bobinei de aprindere. Pentru a face acest lucru, RSM întrerupe pentru scurt timp alimentarea RSM de curent acolo. Ca urmare, se generează o tensiune înaltă (tensiune de aprindere), care este alimentată prin cablul de înaltă tensiune la bujii și descărcată acolo.

Pentru ca scânteile să apară în timp util, o unitate de control al motorului (PCM) cu diferite caracteristici parametrice spațiale

PCM este responsabil pentru coordonarea "corectă" a scânteilor de aprindere la Mondeo. Printre altele, memoria sa stochează date teoretice de bază despre o mare varietate de caracteristici spațiale ale momentului de aprindere. Pentru a lega strâns teoria vagă cu practica, computerul de bord procesează semnalele corespunzătoare ale senzorilor de la periferia motorului într-un ciclu de ceas de câteva milisecunde. De exemplu, își completează "informațiile despre hard disk" cu date curente de la senzorul de poziție a arborelui cotit și senzorul de detonare. În plus, înainte de fiecare schimb de gaz, PCM comunică cu pedala de accelerație, senzorul de oxigen, senzorul de viteză și diferiți senzori de temperatură și debitmetrul de aer situat sub capota motorului.

În funcție de starea de încărcare (ralanti, sarcină parțială, sarcină completă) și de calitatea aerului proaspăt, amestecul de combustibil arde în camerele de ardere la viteze diferite. Pentru a utiliza cât mai bine energia combustibilului, cutia neagră modifică momentul aprinderii în funcție de condițiile de sarcină pentru fiecare cilindru individual. Cel mai bun moment apare atunci când amestecul de combustibil proaspăt se aprinde în momentul compresiei maxime. La motoarele în patru timpi, acesta este momentul în care pistonul trece de la mișcarea în sus pe cursa de compresie la deplasarea în jos pe cursa de putere.

Efectuați execuția în timp util - aprindere și ardere

Caracteristica tridimensională: caracteristica parametrică spațială a unghiului de sincronizare a aprinderii. Fiecare scânteie individuală de aprindere în avans este pregătită în ceea ce privește consumul de combustibil, cuplul, gazele de eșapament, distanța de la limita de detonare a motorului, temperatura motorului, cursa și altele asemenea. În funcție de filozofia producătorului de motoare, unul sau altul "punct de vedere" primește o prioritate diferită. Această procedură are loc pe o caracteristică spațială parametrică de sincronizare a aprinderii, o "suprafață de munte și vale" tridimensională cu aproape 4.000 de timpuri de aprindere numite individual. Supravegherea acestui "peisaj de cratere" este efectuată de modulul de control al motorului (PCM).

Desigur, sincronizarea aprinderii nu are loc exact în punctul mort superior (PMS). deoarece durează aproximativ trei miimi de secundă înainte ca amestecul să se aprindă. Prin urmare, scânteile de aprindere primesc o "lumină verde" chiar și în timpul mișcării în sus a pistonului.

Presiunea maximă de ardere, dimpotrivă, se stabilește atunci când pistonul trece imediat de PMS. Deoarece amestecul aer-combustibil durează întotdeauna aceeași perioadă pentru a se aprinde, momentul aprinderii se deplasează mai departe de la PMS pe măsură ce turația motorului crește.

DICTIONAR TEHNIC

Ajutoare invizibile (informații generale)

Regulator de presiune: este conectat la galeria de admisie printr-un furtun transmite dispozitivului de control despre presiunea redusă în conducta de aspirație. Senzorul este un cip de cristal sensibil la presiune, își modifică rezistența electrică în funcție de presiunea redusă corespunzătoare. Pe baza diferenței rezultate, precum și a informațiilor despre viteza de rotație, unitatea de control "învață" despre starea de funcționare curentă.

Senzor de detonare la ardere: funcționează pe bază de piezoceramică, adică un material care a înlocuit mult timp silexul în sistemele de încălzire cu gaz. Piezoceramica convertește energia mecanică, cum ar fi tracțiunea sau presiunea, în tensiune electrică. Dizarmoniile minime, de exemplu, cele care decurg din "combustia explozivă" a vibrațiilor necontrolate ale blocului cilindrilor motorului, sunt destul de suficiente pentru ca senzorul să devină activ. Monitorizează vibrațiile și le raportează computerului de bord. Pe baza acestui lucru, momentul de aprindere al cilindrului corespunzător este corectat imediat (aproximativ –5°). Cilindrii rămași funcționează în modul propriu până când senzorul detectează denivelările corespunzătoare în ei și le raportează. Timpul de aprindere se deplasează, în funcție de momentul de aprindere setat și pentru fiecare cursă de putere, până în direcția de aprindere întârziată până când procesul de ardere revine la normal. Domeniul maxim de reglare este de –15°.

Cu arderea adecvată, după un timp, momentul aprinderii în cilindru este setat din nou constant în direcția "devreme".

Senzor de viteza: un senzor inductiv care, folosind unitatea de control, pornește sau oprește alimentarea cu curent la ambele bobine de aprindere. Senzorul are un electromagnet și o bobină încorporată în el. Controlul este efectuat de jumperi speciale de impulsuri pe volantul motorului. Ori de câte ori jumperul trece de senzor, câmpul electromagnetic din magneții permanenți se modifică - după care se generează tensiune în bobină. Pentru a înregistra acum poziția arborelui cotit ca semnal PMS convingător, jumperii de impuls sunt plasați pe volant pentru primul și ultimul cilindru - înaintea PMS-urilor respective - ca repere. Unitatea de control procesează aceste semnale de tensiune ca sursă de informații despre turația motorului.