Injekční systém a systém toxicity. — Renault Kadjar, 1,5 l, 2017 | ostatní | JÍZDA2
Vstřikovač neboli vstřikování (z anglického slova „inject“) paliva je systém pro odměřený přívod paliva do válců motoru. Existuje mnoho druhů vstřikování – mechanické, jednovstřikové, distribuované, přímé. Budeme uvažovat pouze relativně moderní elektronické systémy distribuované dodávky paliva, založené na ECM (elektronický systém řízení motoru), který vypočítává dodávku paliva na základě signálů ze snímačů instalovaných na motoru.
Na obrázku je schematicky znázorněn princip vícebodového distribuovaného vstřikování.
Přívod vzduchu (2) je regulován škrticí klapkou (3) a před rozdělením na 4 proudy se akumuluje v přijímači (4). Přijímač je nutný pro správné měření hmotnostního průtoku vzduchu (protože se měří celkový hmotnostní průtok (MAF) nebo tlak v přijímači (MAP) musí mít dostatečný objem, aby nedocházelo k “vyhladovění” válců při vysoké spotřebě vzduchu a vyhlazení pulzací při startu Vstřikovače (5) jsou instalovány v kanálu v těsné blízkosti válce nebo vstřikovacího ventilu, který je rozdělen na tři sací ventily typy:
• Simultánní, kdy během jedné otáčky klikového hřídele (360°) pracují současně všechny 4 vstřikovače.
• Párově paralelní (střídavé synchronní dvojité vstřikování), kdy jeden vstřikovač pracuje ve dvojicích (1–4 a 2–3) každých 180° otočení klikového hřídele. To znamená, že po dobu jedné otáčky každý pár pracuje jednou. Speciálním případem takového systému je Bosch MP1H. Rozdíl: dvojice vstřikovačů 7.0-1 a 3-2.
• Fázované nebo sekvenční, kdy během jednoho pracovního cyklu motoru každý vstřikovač sepne jednou podle fáze vstřikování každých 180° otáčky klikového hřídele. Pořadí prací je klasické 1 – 4-3 – 2.
Celková doba vstřikování pro simultánní a párově paralelní metody je stejná, u fázované metody je dvojnásobná, protože během 1 cyklu simultánního a párově paralelního vstřikování se vstřikovač zapne 2krát a u fázované metody – 1, proto se jeho provozní doba prodlouží přibližně 2krát.
I. Senzory
Začněme informacemi, které potřebuje ECU (Electronic Control Unit) pro řízení vstřikování a zapalování, tzv. “Determining Parameters”
| Poloha klikového hřídele | Snímač polohy klikového hřídele (DPKV) |
| Rychlost klikového hřídele | Snímač polohy klikového hřídele (DPKV) |
| Hromadné proudění vzduchu | Snímač hmotnostního průtoku vzduchu (DMRV) |
| Teplota chladicí kapaliny | Snímač teploty chladicí kapaliny (CTS) |
| Poloha plynu | Snímač polohy škrticí klapky (TPS) |
| Napětí palubního napájení vozidla | Elektronická řídicí jednotka spalovacích motorů |
| Rychlost vozidla | Senzor rychlosti (SS) |
| Přítomnost detonace | Senzor klepání (DS) |
| Zapnutí klimatizace | |
| Obsah O2 ve výfukových plynech | Kyslíkový senzor (OS) |
| Poloha (fáze) vačkového hřídele | Fázový senzor (PS) |
| Kontrola vibrací motoru | Senzor nerovné vozovky (RRS) |
Pro fungování ECU není nutná přítomnost všech senzorů. Konfigurace závisí na vstřikovacím systému, normách toxicity atd. Ovládací program obsahuje konfigurační příznaky, které informují software o přítomnosti nebo nepřítomnosti jakýchkoli senzorů. V tabulce jsou šedě zvýrazněny hlavní snímače potřebné pro provoz (výjimkou jsou vstřikovací systémy pro „klasický“ model, kde není použit snímač klepání).
Senzor kyslíku Používá se pouze v systémech s katalyzátorem podle norem toxicity Euro-2 a Euro-3 (v Euro-3 se používají dvě kyslíková čidla (OS) – před a za katalyzátorem). Fázový snímač je potřebný pro přesnější výpočet doby vstřiku v systémech s fázovaným vstřikováním.
DPKV slouží k obecné synchronizaci systému, výpočtu otáček motoru a polohy klikového hřídele v určitých časových okamžicích. DPKV je polární senzor. Pokud je spínač nesprávně zapnutý, motor nenastartuje. Pokud senzor selže, systém nemůže fungovat. Jedná se o jediný „životně důležitý“ snímač v systému, který zabraňuje pohybu vozidla. Výpadky všech ostatních senzorů vám umožní dostat se do autoservisu sami.
DMRV se používá k výpočtu cyklického plnění válců. Měří se hmotnostní průtok vzduchu, který je následně programem přepočítán na cyklické plnění válce. Pokud snímač selže, jeho hodnoty jsou ignorovány a výpočet je založen na nouzových tabulkách.
DTOZH slouží k určení korekce přívodu paliva a zapalování podle teploty a k ovládání elektrického ventilátoru. Pokud snímač selže, jeho hodnoty jsou ignorovány a teplota je převzata z tabulky v závislosti na době provozu motoru. Pozor! Signál snímače teploty chladicí kapaliny je posílán pouze do ECU; další snímač se používá pro indikaci na panelu.
DPDZ slouží k výpočtu činitele zatížení motoru a jeho změny v závislosti na úhlu otevření škrticí klapky, otáčkách motoru a cyklickém plnění.
Snímač klepání slouží k ovládání detonace. Když je detekován druhý, ECU zapne algoritmus pro potlačení detonace a rychle upraví časování zapalování. První ECU používaly rezonanční DD, který pocházel ze systému GM. V dnešní době se širokopásmové DD používají všude.
Napětí palubní sítě vozidla – určuje míru korekce činnosti elektromagnetických ventilů vstřikovačů a dobu akumulace v zapalovacím modulu (IM)
Snímač rychlosti Vozidlo se používá při výpočtech zablokování/obnovení dodávky paliva za jízdy. Tento signál je také odeslán na přístrojovou desku pro výpočet ujetých kilometrů. 6000 signálů z DS odpovídá přibližně 1 km. ujeté kilometry vozidla.
Fázový senzor slouží k přesné synchronizaci času vstřiku v systémech s fázovaným (sekvenčním) vstřikováním. V případě nehody nebo nepřítomnosti snímače se systém přepne na párově paralelní (skupinový) systém přívodu paliva.
Požadavek na zapnutí klimatizace slouží k informování ECU, že je potřeba připravit motor na zapnutí klimatizace (vzhled zátěže na motoru) – změnit volnoběžné otáčky a princip regulace volnoběhu.
Senzor drsné vozovky (dříve využívaný poměrně zřídka, nyní stále častěji, kvůli zavádění norem toxicity Euro-3) slouží k posouzení úrovně vibrací vozu při zjišťování vynechání jiskry, s její pomocí se posuzuje správná činnost zapalování (slouží k posouzení úrovně vibrací vozu. To je nezbytné pro správnou funkci systému detekce vynechání jiskry při zjišťování příčiny nerovnoměrnosti.)
II. Akční členy
Nastavení volnoběžných otáček
Spojka kompresoru klimatizace
Injektor – přesný elektromagnetický (existuje piezoelektrický) ventil se standardizovaným výkonem. Slouží ke vstřikování množství paliva vypočteného pro daný jízdní režim. Jmenovitý elektrický odpor elektromagnetického vstřikovače VAZ je 11,7 – 12,6 Ohm (při 20°C).
Benzínové čerpadlo určené k čerpání paliva do rozdělovače paliva. Tlak v rozdělovači paliva je udržován vakuově-mechanickým regulátorem tlaku. V některých systémech je regulátor tlaku paliva (FPR) kombinován s palivovým čerpadlem. Provozuschopné palivové čerpadlo bez regulace (s přiskřípnutým zpětným potrubím) by mělo vytvořit v potrubí tlak minimálně 5 atm. Pracovní tlak při volnoběhu by měl být cca 2,2 – 2,4 atm, při volnoběhu s odstraněným vakuem – 3 atm. Palivové čerpadlo kombinované s RDT, používané v systémech s bezodtokovou rampou – 3,8 atm.
Zapalovací modul – elektronické zařízení pro regulaci jisker. Obsahuje dva nezávislé kanály pro zapálení směsi ve válcích 1–4 a 2–3. To znamená, že je implementován princip „nečinné jiskry“. V posledních modifikacích jsou v ECU umístěny nízkonapěťové prvky zapalovací cívky a pro získání vysokého napětí je použita buď vzdálená dvoukanálová zapalovací cívka nebo zapalovací cívky přímo na zapalovací svíčce.
Regulátor volnoběhu slouží (spolu s nastavením časování zapalování) k udržení zadaných volnoběžných otáček. Jedná se o přesný krokový motor, který reguluje obtokový kanál vzduchu v tělese škrticí klapky, aby při zavřené škrticí klapce poskytoval motoru vzduch potřebný k udržení volnoběžných otáček (7 – 12 kg/hod.).
Fan Chladicí systém je řízen ECU na základě signálů ze snímače teploty chladicí kapaliny. Rozdíl mezi zapnutím a vypnutím je obvykle 4 – 5 stupňů C.
Signál k otáčkoměru Na přístrojové desce se zobrazí indikace aktuálních otáček motoru.
Signál spotřeby paliva je odeslána do palubního počítače – 16000 1 pulzů na XNUMX vypočítaný litr spotřebovaného paliva. Tyto údaje jsou přibližné, protože jsou vypočteny na základě celkové doby otevření vstřikovačů, s přihlédnutím k určitému empirickému koeficientu, který je nezbytný pro kompenzaci chyb měření způsobených provozem vstřikovačů v nelineární části rozsahu, asynchronním přívodem paliva a dalšími faktory. Jak ukazuje praxe, signál spotřeby paliva víceméně odpovídá pravdě na systémech s DK.
Adsorbér, je také prvkem SUPB uzavřeného řetězce recirkulace benzínových par. Normy Euro 2 nestanoví kontakt mezi ventilací palivové nádrže a atmosférou, benzínové výpary musí být shromažďovány (adsorbovány) a po propláchnutí odeslány do lahví k dodatečnému spalování.
Ovládání spojky klimatizace slouží k zapnutí klimatizace po zpracování signálu pro vyžádání zapnutí klimatizace, tedy když je na to systém připraven.
III. Elektronická řídicí jednotka
ECU (elektronická řídicí jednotka) – v podstatě specializovaný počítač, který zpracovává data přicházející ze senzorů a řídí akční členy podle specifického algoritmu. Na základě výsledků dotazování senzorů definovaných v programu řídí program ECU akční členy (AM).
Samotný program je uložen v ROM čipu, anglický název čipu je CHIP (chip), odtud název CHIP-TUNING, tedy změna řídicího programu motoru. Obsah „čipu“ se obvykle dělí na dvě funkční části – vlastní program, který zpracovává data a provádí matematické výpočty, a kalibrační blok. Kalibrace jsou soubor (pole) pevných dat (proměnných) pro činnost řídicího programu.
Všechny referenční informace jsou převzaty z open source knihovny chiptuner.ru