Elektronsko paljenje i urbizgavanje

Oborimo predrasude da je elektronsko paljenje i ubrizgavanje i suviše komplikovano -PROSTO JE

Posted on Posted in Autoelektronika, Motori sa unutrasnjim sagorevanjem, Uređaj za paljenje radne smeše
Facebooktwittergoogle_plusredditpinterest

Organizacija paljenja i ubrizgavanja od nastanka privih automobila do danas pretrpela je velike promene. Preko potpuno mehaničkog sistema do automatizovanog elektronskog sistema.

Prednosti elektronskog paljenja i ubrizgavanja:

  • precizno određivanje količine ubrizgavanja goriva,
  • višekratno ubrizgavanje goriva po jednom radnom ciklusu,
  • elektronski kontrolisano obrazovanje smeše (lambda regulacija),
  • elektronski kontrolisano vreme opaljenja varnice,
  • smanjenje emisije štetnih materija,
  • smanjenje potrošnje goriva.
Sema otvorene i zatvorene petlje
Sema otvorene i zatvorene petlje

Često u automobilizmu čujemo reč ’’lambda’’ (lambda sonda, koefi. lambda ……) . Lambda je grčko slovo kojim se u automobilizmu označava odnos ubrizganog goriva i vazduha potrebnog za sagorevanje. Kako automobil u svom radu prolazi kroz više faza tako i ovaj odnos se menja. Idealni odnos je 14,7 kg vazduha : 1 kg goriva.

Pored ovog pojma u sistemu paljenja i ubrizgavanja često pominjemo i otvorenu i zatvorenu petlju.

Otvorena petlja se počela pominjati sa pojavom elektronskog paljenja. U njoj podrazumevamo rad motora bez uključivanja povratnog voda, odnosno , rad motora kada izduvni gasovi izlaze van kroz sistem prečišćavanja i auspuh bez povratka na usisnu granu. Otvorenu petlju imamo prilikom startovanja motora, kada je motor hladan a lambda sonda nije postigla radnu temperaturu i centralnom računaru nemože da šalje tačne podatke. Takođe otvorenu petlju imamo i kada dolazi do naglog opterećenja motora ili ubrzanja motora.

Zatvorena petlja je kada imamo aktivnu lambda sondu  i računaru daje podatke o upotrebljenoj smeši i cilindrima. Glavni računar ove podatke koristi za precizno određivanje optimalne radne smeše u trenutnom režimu rada motora. Ovaj režim rada se naziva i lambda regulacija.

Lambda sonda
Lambda sonda

Kada računar ne dobije signal od lambda sonde (lambda sondi) automatski prelazi u režim otvorene petlje.

 

Elektronsko paljenje i urbizgavanje kod benzinskih motora:

Jedan od sistema paljenja radne smese
Jedan od sistema paljenja radne smese

Osnovni delovi sistema za paljenje smeše u benzinskim motorima:

  • elektronska upravljačka jedinica
  • visokonoponska induktivna zavojnica
  • svećica (izvršni element)

Elektronskim paljenjem smeše kod motora smo dobili stabilni i pouzdaniji rad. Računar preko upravljačke jedinice zadužene za paljenje smeše, a na osnovu podataka dobijenih od senzora ( senzora temperature motora i nok senzora- detektor detonacija), određuje momenat paljenja smeše. U ovom sistemu važnu ulogu igra ’’nok’’senzor zbog čega ću mu posebnu pažnju posvetiti u nekom od narednih članaka.

Visokoinduktivna zavojnica ima zadatak da pojača napon  na elektrodama svećice i kao takva obezbedi stabilno paljenje smeše u cilindru. Visokoinduktivne zavojnice sa elektronskom regulacijom izrađuju se zasebno za svaku svećicu ili u zajedničkom kućištu. Jedna zavojnica može se iskoristiti i za napajanje dve svećice koje se nalaze u istom radnom ciklusu. Tako da kod četvorocilindričnih motora možemo imati dve  ili četri visokoinduktivne zavojnice.

Kod benzinskih motora možemo izvršiti podelu motora po mestu ubrizgavanja goriva :

  • ubrizgavanje goriva ispred usisnih ventila,
  • motori sa direktinim ubrizgavanjem.

U ovom članku težište ću dati na komunikaciji senzora i glavnog računara u sistemu paljenja a princip rada navedenih grupa motora je obrađen u članku ’’Sistem za napajanje i ubrizgavanje goriva’’.

U motorima gde elektronski kontrolišemo paljenje radne semše  i kod kojih je ubrizgavanje goriva ispred usisnih ventila, glavni računar vrši sinhronizaciju rada motora na osnovu:

  • senzora
    • protokomer
    • senzor leptir gasa
    • senzor pritiska u usisnoj grani
    • senzor pritiska u rezervoaru za gorivo
    • NOK senzor
    • senzor bregaste
    • senzor radilice
    • senzor temperature motora
    • lambda sonde
  • unapred unetih vrednosti u tabele ROM memorije glavnog računara
Senzor temperature
Senzor temperature
Senzor bregaste osovine
Senzor bregaste osovine
Senzor radilice
Senzor radilice
Senzor ugaone pozicije leptir gasa
Senzor ugaone pozicije leptir gasa
Protokomer
Protokomer

senzor-temperature

 

Princip rada :

Glavni računar prikuplja podatke od navedenih senzora preko ulazno-izlazne jedinice. U ulaznoj izlaznoj jedinici se analogna vrednost od senzora pretvara u digitalnu. Računar može da funkcioniše jedino sa digitalnim vrednostima. Kada primi potrebne podatke on ih upoređuje sa unapred unetim tabelama u ROM memoriji. Kao rezultat upoređivanja podataka dobijamo izlaznu vrednost za neki izvršni element (brizgaljke, EGR ventili …. )

Pošto je izvšnim elementima potrebna analogna vrednost, digitalni podatak od glavnog računara automobila se u ulazno-izlaznom sistemu pretvara u analogni i prosleđuje na odgovarajući izvršni element u sistemu paljenja radne smeše.

Kod motora sa direktnim ubrizgavanjem, za razliku od motora sa ubrizgavanjem goriva ispred usisnih ventila gde imamo stalno homogeno ubrizgavanje goriva, imamo tri načina ubrizgavanja (punjenja):

  1. slojevito ,
  2. homogeno,
  3. prelazni režim – siromašno-homogeno punjenje.

 

Režim slojevitiog punjenja se primenjuje kada motoru nije potreban veliki broj obrtaja (prazan hod, rad motora na malom i srednjem broju obrtaja). Ovaj režim punjenja nam dodatno smanjuje potrošnju što i ujedno predstavalja poboljšanje u odnosu na motore sa ubrizgavanjem goriva ispred usisnih ventila.

Homogeno punjenje koristimo prilikom zahteva vozača i uslova puta za većom snagom i većim brojem obrtaja .

Sam naziv trećeg načina ubrizgavanja nam govori kada se koristi i njegove karakteristike. Koristi se pri prelazu sa homogenog na slojevito punjenje gde se prethodno ubaci siromašnija smeša kako bi se cilindri pripremili za slojevito ubrizgavanje.

 

Elektronsko paljenje i ubrizgavanje kod dizel motora

Kod dizel motora , u sistemu paljenja smeše , imamo dizne i elektrogrejače semše kao izvršne elemente a u sklopu napajanja goriva imamo i regulator pritiska goriva (elektromagnetni ventil) na pumpi visokog pritiska (boš pumpi). Dizne su direktno povezane sa pumpom visokog pritiska. Kod novih generacija automobila dizne se napajaju gorivom iz zajedničkog rezervoara (rail) po čemu je i sistem dobio naziv komon rejl. Zajednički vod se nalazi pod visokim pritiskom (kod novih generacija i 2000 bara) . Kako napajamo sve dizne iz istog voda obezbedili smo jednak pritisak ubrizgavanja kod svih cilindara a samim tim i stabilniji i mirniji rad motora.

Senzori koji imaju ulogu u ubrizgavanju goriva kod dizel motora :

  • protokomer,
  • senzor leptir gasa,
  • senzor visokog pritiska goriva (u zajedničkom vodu),
  • senzor temperature goriva,
  • senzor pritiska u rezervoaru za gorivo,
  • senzor bregaste,
  • senzor radilice,
  • senzor temperature motora,
  • lambda sonde.

Ostali elementi koji imaju ulogu u sistemu ubrizgavanja:

  • elektronska upravljačka jedinica (računar boš pumpe),
  • pumpa visokog pritiska (boš pumpa),
  • regulator pritiska goriva na boš pumpi,
  • razvodni vod,
  • dizne (brizgaljke),

Princip komunikacije senzora , glavnog računara i izvršnih elemenata je potpuno isti kao kod benzinskih motora. Razlike imamo u senzorima, izvršnim elementima i parametrima u tabelama koje se nalaze u ROM memoriji.