12

Czy przebieg procesu zapłonu zależy od napięcia zasilania obwodu zapłonowego – jeśli tak, to dlaczego?

Jednym z warunków prawidłowego zapłonu w silniku ZI jest zapewnienie dostatecznej energii iskry w możliwie najszerszym zakresie współczynnika nadmiaru powietrza, ciśnienia sprężania i prędkości zawirowania ładunku. Podstawowe znaczenie mają tutaj parametry cewki zapłonowej a przede wszystkim maksymalne napięcie generowane po stronie wtórnej.

Zadaniem cewki zapłonowej jest przetwarzanie dostarczanego przez akumulator lub alternator niskiego napięcia na napięcie wysokie w celu wymuszenia przeskoku iskry między elektrodami œświecy zapłonowej. Cewka pracuje więc jako transformator napięcia. Gromadzona w niej energia E zależy w dużej mierze od parametrów uzwojenia pierwotnego, co wiąże się z wartościami indukcyjności uzwojenia pierwotnego L1 i natężenia prądu w uzwojeniu pierwotnym i1 :

Prąd w uzwojeniu pierwotnym zależy głównie od napięcia zasilania obwodu zapłonowego- więc przebieg procesu zapłonu również zależy od napięcia zasilania obwodu zapłonowego.

15

Wymienić elementy układu zasilania silnika w paliwo, opisać elementy składowe wtryskiwacza paliwa i narysować typowy przebieg napięcia na wtryskiwaczu.

We wszystkich układach wtryskowych paliwo zasysane ze zbiornika tłoczone jest elektryczną pompą paliwa do filtra paliwa, a stąd dalej do zespołu wtryskowego. Regulator ciśnienia paliwa, połączony z zespołem wtryskowym, utrzymuje stałe ciśnienie w układzie zasilania paliwem. Nadmiar paliwa z regulatora ciśnienia jest odprowadzany przewodem powrotnym do zbiornika paliwa.

Podstawowa różnica budowy układów wtryskowych związana jest z miejscem umieszczenia zespołu wtryskowego. Możemy wyróżnić następujące układy:

Układy wtrysku jednopunktowego

Zespół wtryskowy zamontowany jest bezpośrednio na kolektorze dolotowym silnika. Kolektor dolotowy przejmuje rolę rozdzielacza mieszanki palnej do poszczególnych cylindrów. W górnej części zespołu wtryskowego znajduje się część obwodu zasilania paliwem składająca się z wtryskiwacza oraz regulatora ciśnienia paliwa. Obydwa kanały doprowadzające i odprowadzające paliwo z wtryskiwacza są umieszczone we wsporniku podtrzymującym obudowę wtryskiwacza. Dolny kanał służy do doprowadzenia paliwa, górnyœ łączy wtryskiwacz z komorą regulatora ciśnienia paliwa. Tą drogą nadmiar paliwa z wtryskiwacza wraca poprzez zawór płytkowy w regulatorze ciśnienia do zbiornika.

Układy wtrysku wielopunktowego

W wielopunktowych układach wtryskowych każdy cylinder jest zasilany oddzielnym wtryskiwaczem. Dzięki temu możliwe jest dokładne dawkowanie paliwa do poszczególnych cylindrów, co zapewnia precyzyjne regulowanie składu mieszanki.

Elementem wyróżniającym układ wtrysku wielopunktowego od układu wtrysku jednopunktowego jest, zamocowana do kolektora dolotowego, listwa paliwowa, która spełnia następujące funkcje:

-rozdziela paliwo do wtryskiwaczy,

-łączy regulator ciśnienia paliwa z układem dawkowania paliwa.

W celu uniknięcia niepożądanych wahań ciśnienia, objętość listwy paliwowej w stosunku do objętości poszczególnych dawek wtrysku musi być dostatecznie duża. Listwa paliwowa w pewnym sensie spełnia funkcję zasobnika paliwa, zapewniając prawidłowe dawkowanie wtrysku. Dzięki temu poszczególne wtryskiwacze wtryskują paliwo o takiej samej wartości ciśnienia. Najczęściej przewód paliwa wtryskiwaczy jest wykorzystywany również jako element dociskający wtryskiwacze do ich gniazd. Niskociśnieniowy, wielopunktowy wtrysk benzyny może następować bezpośrednio do cylindrów

Układy wtrysku bezpośredniego

Najlepszym sposobem uwarstwienia mieszanki w cylindrze jest zasilanie silnika poprzez bezpośredni wtrysk benzyny do cylindra – rysunek poniżej.

Do tworzenia mieszanki uwarstwionej w pobliżu œświecy zapłonowej można wykorzystać: samą dynamikę wtrysku (wtrysk centralny), uzupełnić ją o ruch wirowy w komorze spalania (wtrysk boczny) lub dołożyć do układu tworzenia mieszanki specyficzny kształt tłoka (wtrysk tłokowy). Rysunki powyższe pokazują przykłady takich rozwiązań. Główna zaleta wtrysku bezpośredniego polega na możliwości tworzenia mieszanki zarówno podczas suwu napełniania jak i suwu sprężania .

19

Opisać zasadę działania dowolnego czujnika temperatury w pojeździe i narysować charakterystykę wielkości wyjściowej czujnika w funkcji temperatury dla czujnika typu NTC.

Czujnik temperatury cieczy chłodzącej. Jest to czujnik mierzący temperaturę silnika, współpracuje z układem zapłonowym oraz zabezpiecza silnik przed przegrzaniem. Najczęściej wykonany z termistora NTC(negative temperature coefficient ) zabudowanego w obudowe. Czujniki temperatury cieczy chłodzącej najczęściej umieszcza się w bloku silnika, gdzie ma kontakt z cieczą chłodzącą np.:

− w kolektorze dolotowym pod korpusem przepustnicy, wmiejscu, gdzie

ma on styczność z płynem chłodzącym silnika,

− na boku kadłuba lub na bloku silnika w pobliżu króćca wyjściowego

cieczy chłodzącej z termostatu,

− w korpusie wykonanym z metalu i wkręconym w obudowętermostatu

NTC czyli termistory o negatywnym współczynniku temperaturowym. wraz ze wzorstem temperatury ich rezystancja spada.

20

Czy w układzie wtryskowym niezbędny jest regulator ciśnienia - przedyskutować.

Regulator ciśnienia paliwa montowany na końcu zespołu wtryskowego reguluje ciśnienie w układzie paliwowym. Składa się z metalowej obudowy, przedzielonej przeponą na dwie komory. Sprężyna dociska przeponę do grzybka zaworu. Jeżeli ciśnienie paliwa przekracza ustaloną wartość, zawór otwiera się w celu umożliwienia przepływu do zbiornika nadmiaru paliwa. Przewód elastyczny łączy kolektor dolotowy silnika (wartość ciśnienia w układzie dolotowym) z komorą sprężyny. Gdy ciśnienie przekroczy ustaloną wartość, pod wpływem ugięcia przepony zostaje otwarty zawór regulatora, umożliwiając przepływ paliwa z powrotem do zbiornika. Dzięki temu zostaje zachowana niezmienna różnica ciśnień między ciśnieniem bezwzględnym w kolektorze dolotowym a ciśnieniem paliwa w obwodzie zasilania. Pozwala to na dawkowanie paliwa w sposób całkowicie niezależny od chwilowego ciśnienia bezwzględnego w kolektorze dolotowym rysunek poniżej. Również przy braku wtrysku paliwo tłoczone przez pompę kierowane jest z powrotem do zbiornika.

 

Regulator ciśnienia paliwa może być zespolony z częścią hydrauliczną zespołu wtryskowego w przypadku układów wtrysku jednopunktowego lub stanowić element montowany do szyny wtryskiwaczy w układach wtrysku wielopunktowego. Zasilanie paliwem ustaje w chwili wyłączenia pracy silnika. Zawór zwrotny pompy i zawór regulatora ciśnienia zamykają się, utrzymując przez pewien czas ciśnienie w całym układzie. Zapobiega to tworzeniu się pęcherzy par paliwa pod wpływem nagrzewania się przewodu paliwa od ciepła wypromieniowanego przez silnik. W rezultacie przez długi okres po zatrzymaniu silnika są zachowane warunki do prawidłowego ponownego jego rozruchu. Precyzyjna regulacja wysokiego ciśnienia paliwa nie może być dokonywana przy użyciu układu zawierającego przeponę i sprężyny. Mechaniczny regulator ciśnienia benzyny zastąpiony jest zaworem elektromagnetycznym. Elektromagnes poprzez trzpień dociska kulkę zaworu kulowego do jej gniazda. Siła docisku równoważy siłę parcia paliwa. Kulka przejmuje rolę membrany, elektromagnes przejmuje rolę sprężyny dociskowej. Ze względu na duże wartości ciśnienia w wysokociśnieniowych układach wtrysku benzyny obserwowane są jego oscylacje podczas kolejnych wtrysków oraz zmiany wartości ciśnienia wywołane chociażby wpływem temperatury. Obie przyczyny (precyzyjna regulacja ciśnienia i korekcja zmiany charakterystyki paliwa) wymuszają konieczność stosowania czujnika ciśnienia paliwa jako elementu wspomagającego utrzymanie odpowiedniej precyzji wtrysku.

25(do uzupełnienia)

Jakie elementy służące zmniejszeniu emisji spalin mogą znajdować się w układzie sterowania pracą silnika, opisać zasadę działania jednego (dowolnego) z nich.

Nie wiem co w samym układzie sterowania, ale znalazłem:

• Wtrysk

• Katalizator

• Układ recyrkulacji spalin EGR ?

Co ma wpływ na zawartość składników toksycznych w spalinach?

• Skład mieszanki

• Kąt wyprzedzenia zapłonu

• Parametry pracy silnika

• Zużycie elementów funkcjonalnych silnika

28

Awaryjne hamowanie – zmniejszenie ciśnienia płynu hamulcowego

W przypadku gdy jedno z kół jest bliskie zablokowaniu EJS układu ABS wysyła sygnał prądowy o wart 5A do cewki zaworu elektromagnetycznego powodując w konsekwencji powstanie siły magnetomotorycznej o odpowiedniej wartości. Trójpołożeniowy zawór elektromagnetyczny zamyka wówczas wejście A i otwiera wejście B. Płyn hamulcowy z zacisku hamulca tarczowego przemieszcza się z wejścia C do wejścia B, wpływając do zbiornika. W tym samym czasie sygnał z EJS (12V) uruchami silnik elektryczny pompy sterownika, powodując przepompowanie płynu hamulcowego ze zbiornika do pompy hamulcowej. Jednocześnie płyn hamulcowy, sprężony pompą hamulcową nie może wpłynąć do trójpołożeniowego zaworu elektromagnetycznego (zamknięte wejście A, zadziałanie zaworów zwrotnych 9 i 11). Malaje więc ciśnienie płynu hamulcowego w zacisku hamulca tarczowego powodując zablokowanie koła.

Awaryjne hamowanie – utrzymanie określonej wartości ciśnienia płynu hamulcowego

Jeżeli przy zmniejszaniu lub zwiększaniu ciśnienia w zaciskach hamulca tarczowego czujnik prędkości obrotowej koła przekaże sygnał o osiągnięciu przez koło docelowej prędkości obrotowej, to EJS wysyła sygnał prądowy 2A do cewki zaworu elektromagnetycznego. Prąd ten pozwala utrzymać ciśnienie płynu hamulcowego w zacisku hamulca tarczowego na osiągniętym poziomie. Zmniejszenie prądu z 5A do 2A powoduje zmniejszenie wartości siły magnetomotorycznej powstałej w cewce zaworu elektromagnetycznego. Wskutek tego trójpołożeniowy zawór elektromagnetyczny będąc pod działaniem sprężyny powrotnej przesuwa się w dół do takiego położenia które powoduje zamknięcie wejścia B.

Awaryjne hamowanie – zwiększenia ciśnienia płynu hamulcowego

Zwiększenie siły hamowania wymaga zwiększenia ciśnienia w zacisku hamulca tarczowego. Wtedy EJS przestaje zasilać prądem cewkę zaworu elektromagnetycznego. Takie działanie powoduje otwarcie wejścia A i zamknięcie wejścia B. Płyn w pompie hamulcowej płynie wtedy z wejścia C do zacisku hamulca tarczowego. Wzrost ciśnienia hydraulicznego może być regulowany przez przełączanie pracy urządzenia ze stanu zwiększania do stanu utrzymania określonej wartości ciśnienia płynu hamulcowego. W obu przypadkach awaryjnego hamowania jest uruchomiona elektryczna pompa sterowania. Pompę uruchamia przesłany z EJS sygnał napięciowy o wartości 12V.

31

Opisać krótko zasadę działania układu Brake Assist.

jest to system wspomagania nagłego hamowania w sytuacjamch awaryjnych. System ten działa we współpracy z ABSem. System wykrywa sytuacje gdy kierowca chce szybko zahamować. Wtedy system BAS zwiększa maksymalnie ciśnienie w układzie hamulcowym, aby uzyskać jak największą siłę hamowania. W niektórych pojazdach, w czasie działania systemu BAS włączają się również światła awaryjne ostrzegające o nagłym hamowaniu.

Czujnik mierzy szybkość naciskania pedału hamulca przez kierowcę, rozpoznając czy hamowanie jest awaryjne czy też nie. Informacja o szybkości wciskania pedału hamulca przekazywana jest do odpowiedniego układu, gdzie w sytuacji awaryjnej wzmacniana jest praca systemu wspomagania układu hamulcowego . Realizowane jest to przez napowietrzenie jednej z komór systemu wspomagania układu hamulcowego. System BAS zawsze połączony jest z ABS bowiem w przeciwnym razie doprowadził by do poślizgu kół.