Vstřikovací motor je poměrně složitý mechanismus, jehož práce musí být dobře odladěna, aby se z něj dostal maximální výkon. Článek podrobně pojednává o principu činnosti vstřikovacího motoru.
Centrem celého systému je ECU (elektronická řídicí jednotka). Prochází mnoha jmény, "mozky", "počítačem" a tak dále. Ve skutečnosti ano, jedná se o počítač, který obsahuje obrovské množství tabulek o složení směsi, době vstřiku paliva a dalších věcech. Pokud jsou například otáčky motoru 1500, škrticí klapka je otevřená na 10 stupňů a průtok vzduchu je 23 kg, pak do válce vstoupí jedno množství paliva. Pokud se změní vstupní parametry, bude výsledek jiný. Pokud se vyskytnou nějaké problémy s řídicí jednotkou, například firmware letí, pak jde všechno do odpadu, motor buď začne pracovat náhodně, nebo se úplně zastaví.
Senzory vstřikovacího motoru
Všechny prvky lze rozdělit na výkonné a senzorové. Nejprve se podívejme na senzory.
Senzor hmotnostního průtoku vzduchu (DMRV)
Tento prvek je instalován před vzduchovým filtrem, přímo na vstupu. Jeho práce je založena na principu rozdílu v odečtech. Elektřina tedy prochází dvěma platinovými vlákny. Jejich odpor se mění s teplotou. Jeden ze závitů je bezpečně zakrytý před prouděním vzduchu, díky čemuž se jeho odpor nemění. Druhý je chlazen průtokem a na základě rozdílu hodnot podle stejných tabulek uvedených výše ECU vypočítá množství vzduchu.
Snímač absolutního tlaku a teploty motoru (MAP)
Používá se buď jako alternativa nebo ve spojení s výše uvedeným pro vyšší přesnost čtení. Zkrátka má dvě komory, z nichž jedna je utěsněná a uvnitř je absolutní vakuum. Druhá komora je napojena na sací potrubí, kde při sacím zdvihu vzniká podtlak. Mezi těmito komorami je membrána a piezoelektrické prvky. Při pohybu membrány generují napětí. Signál pak jde do ECU.
Snímač polohy klikového hřídele (DPKV)
Když se podíváte na řemenici klikového hřídele vstřikovacího motoru, můžete na ní vidět hřeben. Je magnetická. Po celém obvodu jsou zuby. Celkem by jich mělo být 60, každých 6 stupňů. Dva z nich ale chybí, jsou potřeba pro synchronizaci. Snímač polohy klikového hřídele obsahuje magnetizované ocelové jádro a měděné vinutí. Při průchodu zubů ve vinutí vzniká indukční proud, jehož napětí závisí na rychlosti otáčení kladky.
Fázový senzor (DF)
Dříve jím nebyly vybaveny všechny motory, ale nyní jej lze nalézt téměř všude. Funguje na principu Hallova senzoru, to znamená, že má disk s cívkou, stejně jako slot. Jakmile štěrbina narazí na snímač, výstupní napětí na ní je nulové. Tento okamžik znamená horní úvrať kompresního zdvihu prvního válce. To je nezbytné, aby ECU mohla generovat napětí pro zapalování v požadovaném válci a také řídit cykly. Aby se například při pracovním zdvihu tryska neotevřela.
Snímač klepání
Je instalován na bloku válců vstřikovacího motoru. Jakmile v motoru dojde k detonaci, vibrace se přenášejí přes blok. Snímač je piezoelektrický prvek, který generuje napětí, čím silnější vibrace, tím vyšší napětí. V souladu s tím ECU na základě svých údajů koriguje časování zapalování. Ale o tom později.
Snímač polohy škrticí klapky (TPS)
V podstatě je to jen potenciometr. Referenční napětí na něm je zpravidla 5 voltů. Takže v závislosti na tom, v jakém úhlu se škrticí klapka vychýlí, se změní napětí na řídicím výstupu. Všechno je jednoduché.
Snímač teploty chladicí kapaliny (DTOZH)
Tento snímač je potřebný pro určení teploty motoru. Pokud je u karburátorového motoru potřeba jednoduše zapnout a vypnout elektrický ventilátor, pak je to složitější zařízení. Jedná se o tepelný odpor, jehož hodnota se mění s teplotou. V souladu s tím se napětí mění, když jím prochází.
senzor kyslíku
Je instalován ve výfukovém systému, existují systémy se dvěma snímači. Jeho úkolem je sledovat množství volného kyslíku ve výfukových plynech. Pokud je ho například příliš mnoho, pak to znamená, že celá směs nevyhoří, což znamená, že je nutné ji obohatit. Pokud je kyslíku méně, než je uvedeno v regulačních tabulkách ECU, musí být vyčerpán.
Výkonné prvky
Pohony dostaly své jméno, protože upravují chod motoru. To znamená, že řídicí jednotka přijímá signál ze snímače, analyzuje jej a poté odešle signál do akčního členu.
Palivové čerpadlo
Začněme systémem napájení. Je instalován v nádrži a dodává palivo do palivové lišty pod tlakem 3,2 - 3,5 MPa. To umožňuje zaručit vysoce kvalitní rozstřik paliva do válců. Jakmile se zvýší otáčky motoru, zvýší se i chuť k jídlu, což znamená, že pro udržení tlaku je třeba dodat do railu více paliva. Na povel řídicí jednotky se čerpadlo začne otáčet rychleji. Většina moderních vozů, počínaje rokem 2013, je vybavena palivovým modulem, který obsahuje čerpadlo a řadový filtr. To výrazně ovlivňuje náklady na výměnu filtru, protože se musí měnit celý modul. Někteří výrobci v pokynech píší, že modul je instalován po celou dobu životnosti automobilu, ale neměli byste věřit, že nějaký druh filtru může projít více než 2 sezónami.
Tryska
Poté, co palivo projde celým drátěným okruhem, vstupuje do trysky, která dávkuje jeho zásobu do válce. Tryska je elektromagnetický ventil o velmi malém průměru, který rozstřikuje benzín do spalovací komory. ECU mění množství paliva, které je dodáváno v časových intervalech, když je vstřikovač otevřený. Zpravidla se jedná o desetiny vteřiny.
škrticí klapka
Všichni jsme jednou viděli karburátor, podívali se do něj shora. Takže to mělo klapky, které blokovaly vzduch. Zde je princip stejný. Víc snad není co říct.
Regulátor volnoběhu (IAC)
To je také elektromagnetický ventil, jehož dřík uzavírá vzduchové potrubí, které obchází škrticí klapku. V závislosti na napětí, které mu řídicí jednotka dodává, otevře právě tento kanál.
zapalovací modul
V principu se jedná o stejnou zapalovací cívku, jen jsou čtyři. Při průchodu proudu primárním vinutím se v sekundárním spíná vysokofrekvenční vysokonapěťový proud, který je přiváděn do svíčky.
Princip činnosti vstřikovacího motoru
Takže poté, co jsme přišli na hlavní součásti vstřikovacího motoru, uvidíme, jak to funguje. Poté, co startér protočil klikovou hřídel, DPKV sdělil řídící jednotce, který válec je v jaké poloze. Fázový senzor zase hlásil cykly hodin. Řídící jednotka tuto informaci zohlednila a otevřela trysku ve válci, ve kterém začíná sací zdvih. Ale otevřel ho z nějakého důvodu, ale na přesně definovanou dobu, která podle tabulek odpovídá naměřeným hodnotám DMRV nebo DBP. Tak vznikla pracovní směs.
Video: jak funguje spalovací motor se vstřikováním benzínu
Poté, co zde sací zdvih skončí, začne komprese a v tomto okamžiku se sání uskuteční v jiném válci. Zde píst dosáhne horní úvrati, jak je indikováno DPKV a DF, v tomto pořadí, je čas přivést napětí na zapalovací modul, na požadovaný válec. K tomu slouží v řídící jednotce dva tranzistory, které na sebe berou každý dva válce.
Dále, když došlo k explozi, ECU se podívá na hodnoty snímače klepání a opraví načasování zapalování pro další válec ve směru. Ale to není vše. Poté, když plyny dosáhnou kyslíkového senzoru, řídicí jednotka koriguje složení směsi, konkrétně dobu otevření trysky, což umožňuje co nejefektivnější využití paliva a jeho spalování. Pokud ECU detekuje nedostatek kyslíku, ale škrticí klapka zůstane otevřená, pak se ovládání volnoběhu trochu pootevře.
Snímač zahřívání motoru a teploty motoru
Tento bod by měl být zvažován samostatně, řekněme, že jde o malé objasnění. Režim zahřívání motoru tedy není v žádném případě spojen s údaji některých senzorů, to znamená, že na nich nic nezávisí. Zejména se jedná o DMRV a DBP a také snímač klepání. Blok, jak již bylo řečeno, obsahuje určité tabulky, je jich hodně, miliony. Takže během zahřívacího režimu ECU pracuje přesně podle těchto tabulek a nic jiného. To znamená, že pokud je poměr vzduchu k palivu 14,1: 1, bude tomu tak. Tento údaj je obecně uznávanou normou pro provozní teplotu. Takže dokud teplota motoru nedosáhne té, která je zapsána ve firmwaru řídicí jednotky, režim zahřívání se nevypne. Poté, co ECU začne pracovat na senzorech.
Co je lepší, vstřikovací nebo karburátorový motor?
Tato otázka je poměrně kontroverzní, každý pohled má mnoho odpůrců a přívrženců, a to jak mezi běžnými řidiči, tak mezi specialisty, kteří plně chápou princip fungování vstřikovacího motoru. Karburátorový motor se tedy vyznačuje jednoduchostí a transparentností práce. To znamená, že pokud mechanik upravil otáčky naprázdno, tak zůstaly.
Co se týče vstřikovacího motoru, celá věc závisí na včasné údržbě a také na kvalitě použitých dílů.
