Dizajn systému zapaľovania (Mondeo 3)

Obsah: Bez špeciálneho vybavenia je malá… ↳ Neustále "zdvojené" – zapaľujúce… ↳ RSM poskytuje základné údaje -… ↳ Aby sa iskry objavili včas, riadiaca… ↳ Vykonajte vykonanie včas -… ↳

Základná konštrukcia plne elektronického zapaľovacieho systému


1 - zapaľovacie sviečky, 2 — Dvojiskrová zapaľovacia cievka, 3 - Plynový spínač, 4 - Riadiaca jednotka (PCM), vrátane koncového stupňa, 5 - Lambda sonda,	6 - snímač teploty motora, 7 - snímač rýchlosti a snímač referenčného signálu, 8 - Zotrvačník, 9 - Batéria, 10 — Kľúč zapaľovania.

Predchádzajúce zapaľovacie systémy s indukčným ukladaním energie – pozostávajúce zo zapaľovacej cievky, rozdeľovača, kondenzátora, rotora rozdeľovača, kontaktov prerušovača a vysokonapäťového zapaľovacieho kábla – pomáhali, s relatívne obmedzenou flexibilitou, niekedy držať staršie motory karburátorov na vodítku: zapaľovacia cievka " produkoval" napätie schopné prierazu a mechanický rozvádzač kedysi dával sviečkam veľa "oheň". V hornom rozsahu otáčok k tomu došlo pri miernom skoršom zapaľovaní, tesne pred hornou úvraťou piesta, ktorý bol priamo na kompresnom zdvihu. Inými slovami: periféria motora, všetky komponenty na prípravu horľavej zmesi a ovládače ventilov vo väčšej či menšej miere záviseli od statického výkonu zapaľovacieho systému. Zapaľovacie systémy, ktoré uchovávali energiu v indukčnosti, "distribuovali" svoje iskry s flexibilitou zápalkovej škatuľky.

V ére elektronického riadenia motora to tak nie je: v zákulisí a úplne bez povšimnutia necvičeným okom sa používajú elektronické komponenty so "zapaľovaním" a pružnými spojmi (pozri kapitolu Motory).

Bez špeciálneho vybavenia je malá šanca - pre amatéra v modernom zapaľovacom systéme

Pre amatérskeho a ambiciózneho "skrutkovača" to môže mať dôsledky: zapaľovacie systémy pevne integrované do systému riadenia motora bez špeciálneho vybavenia pravdepodobne neponúknu východiskové body pre správnu domácu úlohu. Pod kapotou Mondea tiež nepreskakujú iskry bez "príkazov" riadiacej jednotky prevodovky (PCM) a rôznych čiernych skriniek.

Vnútornú životnosť týchto elektronických komponentov možno samozrejme poznať s potrebnými odbornými znalosťami a vysoko citlivými prístrojmi. To vám však nedá príležitosť postarať sa o ne a dokonca vás môže sklamať: úplne elektronické zapaľovacie systémy (VZ) majú už dávno svoje detské choroby a medzitým udržiavajú životnosť auta v plnej "šťave" dlho. Napriek tomu tu bude užitočné uviesť krátky prehľad "sveta elektronicky riadených zapaľovacích iskier".

Dotykové ovládanie: Zapaľovanie iskier v Mondeu. Motory DuraTec-HE majú riadiacu jednotku (označenú šípkou) inštalovanú priamo na hlave valcov priamo pri štvrtom valci. Tento modul premieňa palubné napätie 12 voltov na zapaľovacie napätie 30 000 voltov.

Neustále "zdvojené" – zapaľujúce iskry v Mondeu

Dvojiskrové zapaľovacie cievky Mondea dodávajú svoje vysoké napätie zapaľovacím sviečkam v "dvojitom balení": prvá iskra zapáli čerstvú palivovú zmes vo valci pri kompresnom zdvihu, zatiaľ čo druhá je "vhodená" ďalej. vyhadzovací zdvih opačný" valec. To je jasne vidieť na motore Duratec-HE: valce 1 a 4, ako aj valce 3 a 2, vždy dostávajú iskry v rovnakom čase.

RSM poskytuje základné údaje - snímač SKR

Signál zo snímača polohy kľukového hriadeľa (CPS) sa primárne používa ako základ pre výpočet každej jednotlivej zapaľovacej iskry. Jeho signál po prevedení do digitálnej podoby pomocou PCM riadi primárne vinutie zapaľovacej cievky. Na tento účel tam RSM nakrátko preruší dodávku prúdu RSM. V dôsledku toho vzniká vysoké napätie (zápalné napätie), ktoré sa privádza cez vysokonapäťový kábel k zapaľovacím sviečkam a tam sa vybíja.

Aby sa iskry objavili včas, riadiaca jednotka motora (PCM) s rôznymi priestorovými parametrickými charakteristikami

PCM je zodpovedný za "správnu" koordináciu zapaľovacích iskier v Mondeu. Jeho pamäť okrem iného ukladá teoretické základné údaje o širokej škále priestorových charakteristík časovania zapaľovania. Aby sa nejasná teória tesne prepojila s praxou, palubný počítač spracováva zodpovedajúce signály snímačov z periférie motora v taktovom cykle niekoľkých milisekúnd. Svoje "informácie o pevnom disku" dopĺňa napríklad aktuálnymi údajmi zo snímača polohy kľukového hriadeľa a snímača klepania. Pred každou výmenou plynu navyše PCM komunikuje s plynovým pedálom, kyslíkovým senzorom, senzorom rýchlosti a rôznymi teplotnými senzormi a meračom prietoku vzduchu umiestnenými pod kapotou motora.

V závislosti od stavu zaťaženia (voľnobeh, čiastočné zaťaženie, plné zaťaženie) a kvality čerstvého vzduchu horí palivová zmes v spaľovacích komorách rôznou rýchlosťou. Aby bolo možné čo najlepšie využiť energiu paliva, čierna skrinka upravuje časovanie zapaľovania podľa podmienok zaťaženia pre každý jednotlivý valec. Najvhodnejší moment sa teda objaví, keď sa čerstvá palivová zmes zapáli v momente maximálnej kompresie. V štvortaktných motoroch je to okamih, keď sa piest pri kompresnom zdvihu pohybuje smerom nahor pri kompresnom zdvihu smerom nadol.

Vykonajte vykonanie včas - zapaľovanie a spaľovanie

Trojrozmerná charakteristika: priestorová parametrická charakteristika uhla časovania zapaľovania. Každá jednotlivá zapaľovacia iskra v nábehu je pripravená z hľadiska spotreby paliva, krútiaceho momentu, výfukových plynov, vzdialenosti od limitu klepania motora, teploty motora, dráhy a podobne. V závislosti od filozofie výrobcu motora má jeden alebo druhý "uhol pohľadu" inú prioritu. Tento postup prebieha na priestorovej parametrickej charakteristike časovania zapaľovania, trojrozmernom "horskom a údolnom povrchu" s takmer 4 000 individuálne nazývanými časovanie zapaľovania. Dohľad nad touto "krajinou kráterov" vykonáva riadiaci modul motora (PCM).

Prirodzene, časovanie zapaľovania nenastáva presne v hornej úvrati (TDC). pretože to trvá asi tri tisíciny sekundy, kým sa zmes zapáli. Zapaľovacie iskry preto dostávajú "zelené svetlo" aj pri pohybe piesta nahor.

Maximálny spaľovací tlak sa naopak vytvorí, keď piest okamžite prejde TDC. Pretože vznietenie zmesi vzduch-palivo trvá vždy rovnaký čas, časovanie zapaľovania sa pri zvyšovaní otáčok motora posúva ďalej od TDC.

TECHNICKÝ SLOVNÍK

Neviditeľní pomocníci (všeobecné informácie)

Regulátor tlaku: je pripojený k saciemu potrubiu cez hadicu, prenáša informácie do riadiaceho zariadenia o zníženom tlaku v sacom potrubí. Senzor je kryštálový čip citlivý na tlak, mení svoj elektrický odpor v závislosti od zodpovedajúceho zníženého tlaku. Na základe výsledného rozdielu, ako aj informácie o rýchlosti otáčania sa riadiaca jednotka "učí" o aktuálnom prevádzkovom stave.

Senzor klepania spaľovania: funguje na báze piezokeramiky, teda materiálu, ktorý už dávno nahradil pazúrik v plynových vykurovacích systémoch. Piezokeramika premieňa mechanickú energiu, ako je trakcia alebo tlak, na elektrické napätie. Minimálne disharmónie, napríklad tie, ktoré vznikajú pri "výbušnom spaľovaní" nekontrolovaných vibrácií bloku valcov motora, stačia na to, aby sa senzor aktivoval. Sleduje vibrácie a hlási ich do palubného počítača. Na základe toho sa okamžite upraví časovanie zapaľovania príslušného valca (asi –5°). Zvyšné valce pracujú vo svojom vlastnom režime, kým v nich snímač nezaznamená zodpovedajúce nerovnosti a nehlási ich. Časovanie zapaľovania sa pohybuje na základe nastaveného časovania zapaľovania a pri každom silovom zdvihu až do smeru oneskoreného zapaľovania, kým sa proces spaľovania nevráti do normálu. Maximálny rozsah nastavenia je –15°.

Pri správnom spaľovaní je po určitom čase časovanie zapaľovania vo valci dôsledne nastavené opäť v "skorom" smere.

Senzor rýchlosti: indukčný snímač, ktorý pomocou riadiacej jednotky zapína alebo vypína prívod prúdu do oboch zapaľovacích cievok. Senzor má zabudovaný elektromagnet a cievku. Ovládanie sa vykonáva pomocou špeciálnych impulzných prepojok na zotrvačníku motora. Vždy, keď prepojka prejde okolo snímača, zmení sa elektromagnetické pole v permanentných magnetoch - potom sa v cievke vytvorí napätie. Aby bolo možné teraz zaregistrovať polohu kľukového hriadeľa ako presvedčivý signál TDC, sú na zotrvačníku pre prvý a posledný valec - pred ich príslušnými TDC - umiestnené prepojky impulzov ako referenčné značky. Riadiaca jednotka spracováva tieto napäťové signály ako zdroj informácií o otáčkach motora.