Palivové soustavy zážehových motorů:

Transkript

1 Palivové soustavy zážehových motorů: Účel: Za každého provozního stavu motoru zásobovat systém přípravy zápalné směsi palivem Používané palivo: kapalné (benzín, benzol, metanol) plynné (zemní plyn, propan-butan, bioplyn) Tvorba směsi: vnější vnitřní Směs je zažehávána z cizího zdroje. Homogenní (stejnorodá) směs paliva a vzduchu se v motoru při kompresním zdvihu (stlačení) zahřívá na teplotu 400 C 500 C, která je nižší než teplota samovznícení. Proto směs paliva a vzduchu musí být zažehnuta zapalovací jiskrou z cizího zdroje. Vnější tvorba směsi: Tvorba směsi paliva a vzduchu se provádí v sacím potrubí, tzn. mimo válec (motory s karburátory nebo s nepřímým vstřikováním benzínu). Vnitřní tvorba směsi: Tvorba směsi paliva a vzduchu se provádí přímo ve válci (motory s přímým vstřikováním benzínu). Tvorba směsi v sobě zahrnuje rozprášení paliva a odpaření paliva. Rozprašování paliva se provádí u motorů: karburátorových pod tlakem vzduchu v difuzoru Venturiho trubice vstřikových přetlakem, kterým je palivo vytlačováno ze vstřikovací trysky Aby směs paliva a vzduchu byla zápalná a mohla beze zbytku shořet, tak musí být smíšena v určitém poměru, daném chemickými zákony. Směšovací poměr: Je to hmotnostní poměr paliva a vzduchu. Rozlišujeme směšovací poměr: teoretický skutečný Teoretický směšovací poměr je 1 : 14,8. To znamená, že ke spálení 1 kg benzínu je potřeba 14,8 kg vzduchu (stechiometrický poměr). Stechiometrický poměr obecně závisí na chemickém složení paliva. Skutečný směšovací poměr se od teoretického liší v závislosti na teplotě, otáčkách a zatížení motoru. Bohatá směs: vyšší podíl paliva, směšovací poměr např. 1 : 13 Chudá směs: nižší podíl paliva, směšovací poměr např. 1 : 16 Zápalné jsou pouze směsi se směšovacími poměry ohraničenými dolní a horní mezí zápalnosti (hranice chodu motoru) 1 : 7,4 až 1 : 19,2. Součinitel přebytku vzduchu : je poměr mezi skutečným množstvím vzduchu při spalování a množstvím vzduchu teoreticky potřebným pro dokonalé spalování, které je dáno stechiometrickým směšovacím poměrem.

2 m m s t - součinitel přebytku vzduchu (-) ms skutečné množství přiváděného vzduchu (kg) mt teoretická potřeba vzduchu (kg) Při teoretickém směšovacím poměru 1:14,8 je součinitel přebytku vzduchu. Při něm získá motor přesně tolik vzduchu, kolik je pro dokonalé spálení paliva potřebné. Rozdělení palivových soustav zážehových motorů:

3 Palivová soustava zážehového motoru s karburátorem Palivové soustavy se vstřikováním benzínu Činnost Dopravní čerpadlo nasává palivo z nádrže přes hrubý čistič paliva a dopravuje jej přes jemný čistič paliva do plovákové komory karburátoru. Vzduch nasávaný motorem prochází difuzorem, kde z důvodu snížení obsahu průřezu potrubí zvyšuje svou rychlost a vytváří podtlak nad ústim emulzní trubice. Vlivem tohoto podtlaku se do proudícího vzduchu přisává přes hlavní trysku karburátoru palivo z plovákové komory karburátoru a vytváří se zápalná směs, která se nasává do motoru. Množství směsi a tím i otáčky motoru reguluje řidič otevřením škrtící klapky při sešlápnutí akceleračního pedálu. Palivo je dopravováno z palivové nádrže přes čističe do zařízení k přípravě palivové směsi. Ta se vytváří tak, že benzín je pomocí vstřikovacího ventilu vstřikován do vzduchu už v sacím potrubí (nepřímé vstřikování) nebo až ve válci (přímé vstřikování). Jednotlivé části Palivová nádrž materiál: - ocelový plech zvenčí i zevnitř opatřena protikorozní ochranou (poolověná) - plast - polyetylen (PE), je průhledný U nádrží větších objemů se musí zabránit přelévání paliva při jízdě a to těmito způsoby: - vnitřní mezistěny - vnitřní jímka (Catch - Tank) menší nádobka v palivové nádrži, která je neustále zaplněna palivem.většinou tuto jímku tvoří vestavný modul nádrže, ve kterém je

4 umístěno elektricky poháněné palivové čerpadlo s čističem a snímač hladiny paliva v nádrži - palivová nádrž obsahuje zařízení, popř. přípoj pro zavzdušnění a odvzdušnění prostoru nádrže (aby se nádrž nedeformovala při vytvoření podtlaku, který vzniká úbytkem spotřebovávaného paliva; aby nevznikal v nádrži přetlak způsobený zvětšováním objemu paliva zahříváním paliva např. u dlouho stojícího vozidla na slunečním svitu. V tomto případě je přebytečné palivo přechodně vytlačeno do přepadové nádobky a palivové páry jsou zachycovány náplní aktivního uhlí ve zvláštní nádobce. - z uzávěru plnicího hrdla nesmí unikat žádné palivo a to ani při nadměrných náklonech, např. při nehodě. K tomuto účelu je zavzdušňovací a odvzdušňovací ventil často kombinován s kuličkovým gravitačním ventilem, který zabraňuje vytékání paliva z převráceného automobilu. Palivové vedení materiál: - ocelové nebo měděné trubky - hadice z teplu odolné pryže nebo plastu Požadavky: - musí odolávat všem pružným deformacím automobilu a pohybům pružně uloženého motoru - musí být umístěno tak, aby bylo chráněno před mechanickým poškozením - nesmí být umístěno v blízkosti teplých či horkých částí, především výfukového potrubí, aby se zamezilo tvorbě parních bublin Čistič paliva účel: - zbavuje palivo pevných mechanických nečistot - zbavuje palivo kapalných nečistot, odlučuje vodu rozdělení: - průchozí čističe (in-line) - výměnné čističe - čističe s výměnnou vložkou a) průchozí čističe (in-line) - čistí palivo filtrací druhy filtrů: - sítový - papírový - sítové filtry se používají jako předřadné vstupní čističe v palivové nádrži nebo v palivovém čerpadle. Filtr tvoří husté drátěné nebo polyamidové pletivo s velikostí ok (otvorů) 50 až 63 m. - papírové filtry se používají jako jemné čističe s velikostí pórů 2 až 10 m. Zařazují se do palivového vedení a při údržbě se vyměňují jako celek. b) výměnné čističe - tyto čističe tvoří nerozebíratelné pouzdro, uvnitř kterého je vlastní filtrační vložka z papíru nebo plsti - jsou umístěny u motoru a vyměňují se opět jako celek c) čističe s výměnnou vložkou - skládají se z rozebíratelného pouzdra a vlastní výměnné filtrační vložky - při údržbě se vyměňuje jen znečištěná filtrační vložka - jsou provedeny jako jemné čističe paliva a jejich vložka je ze stejného materiálu jako u výměnných čističů

5 Intervaly výměny - čističe paliva by se měly, pokud neurčí výrobce jinak, vyměňovat každých ujetých km Palivové čerpadlo účel: - doprava paliva ke karburátoru nebo ke vstřikovacímu zařízení pohon čerpadel: - mechanický - hydraulický - elektrický a) mechanicky poháněná palivová čerpadla - používají se většinou u čtyřdobých benzinových motorů s karburátorem - konstrukčně jsou řešena jako membránová Činnost: sání - vačka najíždí na hnací páku čerpadla, membrána se proti předpětí pružiny prohýbá směrem dolů - v prostoru nad membránou se zvětšuje objem a vzniká tam podtlak (sací ventil je otevřen, výtlačný zavřen) - vzniklým podtlakem se do prostoru nad membránu nasává palivo výtlak - vačka sjíždí z hnací páky čerpadla, předpětím pružiny se membrána pohybuje směrem nahoru - objem nad membránou se zmenšuje a narůstá tam tlak (sací ventil je uzavřen, výtlačný otevřen) - vzniklým tlakem se vytlačuje palivo z prostoru nad membránou do potrubí směrem ke karburátoru - výtlak paliva provádí pružina plná plováková komora karburátoru - jehlový ventil plováku uzavře přívod paliva do plovákové komory karburátoru - protože motor běží, běží i podávací čerpadlo a v potrubí ke karburátoru narůstá tlak - zdvih membrány se zmenšuje a při dosažení určitého tlaku paliva v potrubí zůstane pružina úplně stlačena a palivo se nečerpá - vačka čerpadla běží naprázdno dokud tlak paliva v potrubí nepoklesne Před startem motoru je možné načerpat palivo do plovákové komory karburátoru pákou pro roční čerpání na čerpadle (ručním podávacím čerpadlem) b) elektricky poháněná palivová čerpadla Podle způsobu montáže: - samostatná čerpadla v potrubí (in-line) - čerpadla ponořená do palivové nádrže (in-tank) Samostatné čerpadlo (in-line) - lze namontovat téměř do libovolného místa palivového vedení

6 - výměna vadného palivového čerpadla je proto jednodušší než u čerpadel ponořených Čerpadlo ponořené do nádrže (in-tank) - je většinou součástí montážního modulu pro přepravu paliva, který se shora montuje do otvoru palivové nádrže automobilu - vedle ponorného čerpadla jsou v tomto modulu i další části, které jsou důležité pro zásobování automobilu palivem, např. čistič paliva, ponorná nádobka, snímač hladiny paliva v nádrži Podle principu práce elektrických palivových čerpadel rozlišujeme: - čerpadlo zubové - čerpadlo odstředivé s bočními kamály - čerpadlo šroubové - čerpadlo křídlové Čerpadlo zubové - obvykle se používá čerpadlo s vnitřním ozubením, které nepotřebuje k utěsnění jednotlivých prostor (komor) mezi zuby a zubovými mezerami žádné další těsnící prvky. s elektromotorem spojené vnitřní kolo s vnějším ozubením pohání vnější kolo s vnitřním ozubením - zuby vytvářejí uzavřené přepravní komory, které se cyklicky zmenšují a zvětšují -zvětšující se komory jsou spojeny s vtokovým (sacím) otvorem, zmenšující se komory s odtokovým (výtlačným) otvorem - čerpadlo s kolem s vnitřním ozubením pracuje s výtlačným tlakem až 0,65 MPa Čerpadlo šroubové - palivo je nasáváno a vytlačováno dvojicí protiběžných rotorů se šroubovým ozubením - rotory jsou v tělese čerpadla přesně uloženy a zabírají do sebe s velmi malou boční vůlí - šroubové ozubení rotorů, zabírající do sebe s velmi malou vůlí, vytváří proměnné přepravní komory, které při otáčení plynule postupují v axiálním směru - v oblasti vtoku se přepravní komory zvětšují, zatímco v oblasti odtoku se zmenšují, což vytváří výtlačný tlak až 0,4 MPa - šroubové čerpadlo se často používá v palivovém potrubí jako čerpadlo průchozí in-line Čerpadlo křídlové - v tělese čerpadla je excentricky uložen rotor s radiálními drážkami - v drážkách jsou posuvně uloženy válečky, které tvoří křídla rotoru - válečky jsou při otáčení rotoru odstředivou silou přitlačovány k vnitřní stěně tělesa čerpadla - tím válečky působí jako rotující těsnění a vytváří v drážkách

7 rotoru prostory, které se cyklicky zvětšují (sání) a zmenšují (výtlak) - tak se přepravuje palivo od přívodního (sacího) otvoru k odtokovému (výtlačnému) otvoru - čerpadlo křídlové dosahuje výtlačného tlaku až 0,65 MPa Čerpadlo odstředivé - čerpadlo má rotor s lopatkami, který působením odstředivých sil přepravuje palivo od středu k obvodu - tlak v bočním výtlačném kanále narůstá kontinuálně, téměř bez kmitů (pulzací) a dosahuje hodnot až 0,2 MPa - čerpadlo odstředivé je nízkotlaké a používá se většinou jako první stupeň (předstupeň) u dvoustupňového čerpadla k vytvoření tlaku, kterým se odplyní palivo Vysokotlaké odstředivé čerpadlo - je dokonalejší odstředivé čerpadlo s větším počtem lopatek na rotoru - tak lze docílit při minimální hlučnosti vyšších tlaků až 0,4 MPa Dvoustupňové palivové čerpadlo - aby se bezpečně zamezilo tvorbě bublin v palivovém vedení a dosáhlo se vyšších výtlačných tlaků, kombinují se různé druhy čerpadel do jednoho palivového čerpadla - první stupeň palivového čerpadla obvykle tvoří nízkotlaké odstředivé čerpadlo, které nasává palivo a vytváří malý tlak, čímž se odplynuje palivo - páry se odvádějí přes odvzdušňovací hrdlo do palivové nádrže - výtlak nízkotlakého čerpadla prvního stupně je zaveden na sání čerpadla druhého, vysokotlakého stupně - toto hlavní čerpadlo, obvykle zubové, vytváří potřebný tlak v palivu, které již neobsahuje parní bubliny - aby se zabránilo hydraulickému přetížení palivového čerpadla, spojuje omezovací pojistný ventil, při překročení nastaveného tlaku, výtlak čerpadla se sáním čerpadla Elektrické zapojení - elektricky poháněná palivová čerpadla mohou být zapojena v součinnosti s imobilizérem nebo alarmem a ovládána řídící jednotkou motoru - řídící jednotka motoru při neoprávněném použití vozidla nesepne přívod proudu pro palivové čerpadlo c) hydraulicky poháněná palivová čerpadla - protože palivové nádrže mohou mít vzhledem k prostorovým možnostem často velmi složitý tvar, je často nutné přečerpávat palivo uvnitř nádrže - k tomu se používá např. ejektorové čerpadlo - proud paliva z elektrického palivového čerpadla nasává u otvoru trysky ejektoru z boční komory palivové nádrže palivo a přepravuje jej pak dále do jímky Regulátor tlaku paliva - používá se pouze u motorů se vstřikováním paliva - reguluje tlak paliva v palivovém systému v závislosti na tlaku vzduchu v sacím potrubí tak, aby poměr těchto tlaků byl

8 konstantní - množství vstřikovaného paliva pak závisí pouze na době otevření vstřikovacího ventilu Odvzdušňovací ventily, regenerace aktivního uhlí a diagnostika těsnosti nádrže - aby se zabránilo úniku palivových par z nádrže a zařízení pro přípravu směsi používá se uzavřený palivový systém s nádobkou s aktivním uhlím - palivové páry, které se vytvářejí i u stojícího motoru, nemohou unikat přímo do okolí, ale přivádějí se do nádobky s aktivním uhlím - aktivní uhlí má díky svým pórům velmi velký povrch (1 gram 500 až 1500 m 2 ), na kterém se zachycují uhlovodíky z paliva - při běžícím motoru se přes nádobku s aktivním uhlím vede část nasávaného vzduchu a uložené uhlovodíky se odsávají a přivádějí do motoru přes regenerační ventil - činnost řídí řídicí jednotka motoru Karburátor účel: - rozprašovat palivo a míchat je ve správném poměru se vzduchem - potřebné množství směsi přizpůsobovat konkrétnímu stavu motoru Princip činnosti: - do karburátoru se nasává proud vzduchu pohybem pístu motoru během jeho sacího zdvihu - zúžením průřezu v difuzoru (Venturiho trubice) se zvyšuje rychlost proudícího vzduchu - v nejužším místě je nejvyšší rychlost proudění a největší podtlak, proto se v tomto místě nachází rozprašovač pro výstup paliva - palivo je z rozprašovače odsáváno podtlakem a unášeno proudem vzduchu, přičemž se rozprašuje na drobné kapky - jemného rozprášení se dosahuje tím, že se do paliva ještě před rozprašovačem přivádí od hlavního vzdušníku menší množství vzduchu, čímž je palivo předmíšeno (zpěněno) - škrtící klapkou se řídí množství směsi paliva a vzduchu, čímž se mění výkon motoru a otáčky Druhy karburátorů Podle směru proudění vzduchu v karburátoru a umístění sacího potrubí na motoru: - spádový karburátor - horizontální karburátor - vertikální karburátor Spádové karburátory se používají nejčastěji, neboť u nich vzduch i směs proudí seshora dolů, tj. ve směru gravitace. Jsou umístěny nad hlavou válců. Horizontální a vertikální karburátory jsou umístěny pod hlavou válců nebo v její úrovni, což umožňuje velmi krátká sací potrubí. Konstrukční výška motoru je proto nižší.

9 Podle počtu a funkce směšovacích komor: - jednoduché karburátory - vícestupňové (postupné) karburátory stupňovitý karburátor s postupně se otevírajícími stupni pro jedno sací potrubí - dvojité vícestupňové karburátory - dvojité (zdvojené) karburátory používají se pro oddělená sací potrubí - karburátory rovnotlaké mají proměnlivý průřez difuzéru a pracují s téměř konstantním pod tlakem - šoupátkové karburátory se používají jako karburátory u motocyklů Jednoduchý karburátor

10 Skládá se ze tří hlavních částí: - klapková komora se škrticí klapkou - těleso karburátoru s difuzorem a plovákovou komorou - víko karburátoru Klapková komora je často součástí tělesa karburátoru. V hlavních částech karburátoru jsou umístěna následující zařízení: - plovák s jehlovým ventilem - spouštěcí (obohacovací) zařízení - systém chodu naprázdno s přechodovým zařízením - sytém hlavních trysek - akcelerační pumpička - obohacovač, ochuzovač - přídavná zařízení Zařízení karburátoru 1) Plovák s jehlovým ventilem účel plovákového zařízení: - má za úkol regulovat přítok paliva do plovákové komory a udržovat konstantní hladinu paliva v karburátoru za každého provozního stavu motoru složení plovákového zařízení: - plováková komora - plovák - jehlový ventil plovákové komory 2) Spouštěcí zařízení - při spouštění studeného motoru se velká část paliva ze směsi kondenzuje a sráží se na stěnách sacího potrubí a válců - důvodem je malá rychlost proudění směsi při nízkých spouštěcích otáčkách motoru a nedostatečná teplota pro odpařování paliva - malý podtlak nestačí k tomu, aby se směs připravovala systémem chodu naprázdno nebo hlavním systémem - směs je ve spalovacím prostoru příliš chudá, nezápalná a motor nemůže začít pracovat účel spouštěcího zařízení: - musí zajistit, aby se v karburátoru při spouštění studeného motoru vytvářela velmi bohatá směs paliva a vzduchu se směšovacím poměrem až asi 1 : 3 - to odpovídá asi pětinásobnému množství paliva ve směsi paliva a vzduchu ( = 0,2)

11 - tím je zaručeno, že se i po kondenzaci paliva v sacím potrubí dostane do spalovacího prostoru směs schopná zážehu ( = 0,9) druhy spouštěcích zařízení: - ruční ovladač plováku, především u šoupátkových karburátorů, umožňující zvýšení hladiny paliva v plovákové komoře a obohacení směsi - přívěra vzduchu klapka v sacím hrdle karburátoru - sytič malý jednoduchý směšovač pro velmi bohatou směs Spouštěcí automatika - ovládá samočinně a v závislosti na provozní teplotě motoru přívěru vzduchu - regulačním prvkem je obvykle dvojkov (bimetal) ve snímači umístěném v chladící soustavě motoru, výjimečně ve výfuku Podtlakové zařízení (Pull-Down) - otvírá při spouštění motoru mechanicky pístem ovládaným podtlakem přívěru vzduchu do polohy, zaručující vhodný směšovací poměr, tím se zabrání přílišnému obohacení směsi Nucené ovládání přívěry vzduchu - pokud se před spouštěním sešlápne a opět uvolní plynový pedál, zavře se vzduchová přívěra poměrně složitým mechanizmem, umožňujícím po stupních v závislosti na teplotě její zpětný pohyb - směšovací poměr je lépe přizpůsoben potřebě při opakovaném spouštění a ohřevu motoru na provozní teplotu 3) Zařízení chodu naprázdno s přechodovým zařízením (by pass) - při otáčkách chodu naprázdno je rychlost proudění vzduchu v difuzoru příliš malá a podtlak pro nasátí paliva z rozprašovače hlavního systému nedostatečný - aby motor mohl pravidelně pracovat i při chodu naprázdno, musí být v karburátoru zvláštní zařízení, palivový a směšovací systém (okruh) pro chod naprázdno účel: - dodávat správnou směs paliva a vzduchu pro pravidelný chod naprázdno a zajistit plynulý přechod do stavu přípravy směsi v hlavním okruhu, při vyšších otáčkách a zatíženích Složení základního systému chodu naprázdno: - vzdušník a tryska chodu naprázdno - směšovací trubice a přechodové otvory ve směšovací komoře

12 Činnost: - při chodu naprázdno je škrtící klapka téměř zavřena a malou štěrbinou proudí vzduch vysokou rychlostí - protože v tomto místě je největší podtlak, ústí do něj kanálek, přivádějící palivo již částečně předmíšené se vzduchem ze směšovací (emulzní) trubice chodu naprázdno - směs pro chod naprázdno se tvoří z takto přivedené směsi a vzduchu proudícího klapkovou komorou - otvorů, ústících do klapkové komory, bývá více a jsou postupně odkrývány a uváděny do činnosti otvíráním škrtící klapky - protože systém chodu naprázdno se uplatňuje na přípravě směsi nejen při chodu motoru naprázdno (bez zatížení), ale i při menších otáčkách i zatíženích, je u karburátorů novějších konstrukcí složitější a tvoří ho dva až tři spolupracující systémy, někdy označované jako korekční Směs pro chod naprázdno Systém přípravy směsi tvoří: - primární systém - sekundární systém - korekční systém - směšovací trubice pro předmíšení paliva (tzv. emulze paliva se vzduchem) obsahují vzdušníky, odměřující množství vzduchu a trysky, odměřující množství paliva - směšovací trubice korekčního systému má pouze vzdušník - směšovací trubice sekundárního systému je od trubice se vzdušníkem a tryskou oddělena - primární a korekční systém se uplatňují především při zavřené škrtící klapce a sekundární systém se postupně zapojuje při otevírání škrtící klapky Primární a korekční systém - předmíšené palivo primárního a korekčního systému pro směs chodu naprázdno se odebírá ze šachet šměšovacích (emulzních) trubic, zásobovaných palivem z okruhu hlavní trysky - předmíšené palivo se odtud dostává kanálem s přechodovými otvory a regulačním šroubem přídavné směsi pro chod naprázdno do klapkové komory pod škrtící klapku Sekundární systém (tzv. přídavná směs) - palivo i vzduch sekundárního systému je vedeno přes zvláštní směšovací trubici sekundárního systému a regulační šroub do společného kanálu systému chodu naprázdno - přídavný vzduch pro sekundární systém se odebírá před a za difuzorem - po vypnutí zapalování motoru se elektromagnetem ovládaný ventil v kanálu systému chodu naprázdno samočinně uzavírá a přívod směsi je přerušen, což zabraňuje dalšímu možnému chodu motoru tzv. samozápaly směsi od horkých míst ve spalovacím prostoru Úkol přechodového zařízení - musí zajistit plynulý přechod přípravy směsi od systému chodu naprázdno k hlavnímu systému uplatňuje se v přechodových režimech oblastí částečného zatížení Přechodové zařízení - při přechodu z chodu naprázdno do spodní oblasti částečného zatížení se pedálem plynu dále otevře škrtící klapka - tak se dostanou přechodové otvory (by pass otvory) postupně do oblasti vysokého podtlaku ve štěrbině škrtící klapky - z přechodových otvorů se přitom nasává dostatečné množství přídavné směsi, aby se zamezilo díře při přechodu chodu naprázdno do spodní oblasti částečného zatížení - se zvětšujícím se otevřením škrtící klapky je podtlak v rozprašovači hlavního systému (difuzoru) větší než v systému chodu naprázdno, čímž se samočinně přeruší činnost systému chodu naprázdno

13 4) Hlavní systém účel: - tento systém musí nasávat palivo, rozprašovat jej, mísit se vzduchem a dodávat směs ve správném směšovacím poměru v celé oblasti částečného až plného zatížení Složení hlavního systému: - hlavní tryska - korekční systém (chodu naprázdno) - rozprašovač umístěný v difuzoru Činnost: - se vzrůstajícím průtokem vzduchu, tzn. při dalším otevírání škrtící klapky, se zvyšuje podtlak více než rychlost proudění, takže směšovací poměr klesá a směs paliva se vzduchem je příliš bohatá - v oblasti částečného zatížení (hlavní oblast jízdy) se požaduje konstantní směšovací poměr, aby se dosáhlo nízké spotřeby paliva - aby se docílilo tohoto poměru míšení, působí vedle hlavní palivové trysky i tryska a vzdušník korekčního systému - když je motor v klidu, tak je palivo ve směšovací trubici a v šachtě směšovací trubice stejně vysoko - při stoupajícím počtu otáček dochází k poklesu tlaku vzduchu v difuzoru, čímž stoupá hladina paliva v šachtě směšovací trubice, ale v samotné směšovací trubici korekčního systému klesá - vzduch, nasávaný vzdušníkem korekčního systému, vystupuje z postupně se otvírajících otvorů směšovací trubice korekčního systému a stále více zpěňuje protékající palivo - tímto přidáváním vzduchu (korekcí) se působí proti obohacování směsi paliva a vzduchu v rozprašovači hlavního systému, při vzrůstající rychlosti proudění vzduchu v difuzoru Přídavná zařízení účel: - přídavná zařízení se používají při přípravě směsi tak, aby příznivě ovlivnila jízdní komfort a spotřebu paliva 5) Vyhřívání obtoku (by-pass - zabraňuje možnému zmrznutí vody kondenzované ze vzduchu v obtokových otvorech 6) Ventil pro vypínání chodu naprázdno - zabraňuje případnému škodlivému doběhu (samozápaly) 7) Vyhřívání sacího potrubí - zabraňuje kondenzaci par paliva v sacím potrubí 8) Akcelerační zařízení Složení akceleračního zařízení: - akcelerační pumpička - sací ventil - výtlačný ventil

14 - vstřikovací trysky - ovládací části účel: - obohacuje směs při náhlém otevření škrtící klapky - akcelerační zařízení je potřebné, protože otáčkami motoru se vzduch urychluje více než palivo v kanálech a směs se ochuzuje 9) Obohacovací zařízení účel: - obohacuje chudou směs pro částečné zatížení při přechodu na větší zatížení tak, aby se docílilo co největšího výkonu motoru - při plném zatížení způsobují vysoké otáčky a velké otevření škrtících klapek vysoký podtlak u výstupu obohacovací trubice, což vede k nasávání dalšího paliva Dílenské práce na karburátoru: Při závadách v chodu motoru se musí nejdříve zkontrolovat zapalování a doprava paliva ke karburátoru. Karburátor se čistí v rozloženém stavu. Provádí se čištění a kontrola všech trysek. Poté se všechny kanály, palivová sítka a trysky profouknou tlakovým vzduchem. Poruchy karburátoru jsou často způsobeny pouze ucpanými tryskami, otvory nebo palivovými sítky. Příčinou mohou být i kapky vody. Zamrznutí kapek vody brání průtoku paliva. Kontrolují se plovák, jehlový ventil a ventily akcelerační pumpičky. Dále se kontroluje snadný chod škrtící klapky a přívěry vzduchu, všech táhel a kloubů. Hřídelka škrtící klapky nesmí mít příliš velkou vůli v uložení, protože by se mohl přisávat vedlejší, tzv. falešný vzduch. Přisávaný vedlejší vzduch ochuzuje směs, která pak pomaleji hoří a to může vést k horšímu vnitřnímu chlazení spalovacího prostoru a následnému vážnému poškození motoru. Otvory trysek se kontrolují pneumatickým zkušebním zařízením nebo měrkou. Pravidla práce: při práci na karburátoru dbejte na maximální čistotu používejte pouze originální těsnění dodržujte předepsanou hmotnost plováku zkontrolujte hladinu paliva v plovákové komoře zkontrolujte těsnost jehlového ventilu a ventilů akcelerační pumpičky k čištění trysky nikdy nepoužívejte dráty

15 Vstřikování benzínu: Palivo je v přesně odměřeném množství, které odpovídá okamžitému množství nasávaného vzduchu, tlakem palivového čerpadla jemně rozprášeno palivovými tryskami. Úkoly: - vstříknout jemně rozprášené palivo do nasávaného vzduchu - upravit směšovací poměr paliva se vzduchem optimálně příslušnému stavu provozu motoru (zatížení, otáčky, teplota), - udržovat nízký podíl škodlivin ve výfukových plynech Výhody oproti karburátoru: - přesnější odměření paliva - vstřikování probíhá větším rozdílem tlaků - přívod paliva v jemně rozptýlené formě - krátké vzdálenosti a časy dopravy směsi k válci - jemnější rozptýlení paliva, rychlejší odpařování a tvorba směsi - u vícebodového vstřikování rovnoměrné rozdělení paliva do jednotlivých válců - snížení měrné spotřeby paliva - redukce obsahu škodlivin ve výfukových plynech Rozdělení vstřikovacích systémů benzínu: podle místa vstřiku paliva: přímé, do válce nepřímé, do sacího potrubí jednobodové SPI (Single Point Injection) centrální CFI (Central Fuel Injection) do části sacího potrubí společné všem válcům vícebodové MPI (Multi Point Injection) necentrální do jednotlivých větví sacího potrubí, popř. kanálu před ventil podle časového průběhu: nepřerušované - kontinuální přerušované simultánní všechny vstřikovací ventily vstřikují v jeden okamžik skupinové spolu vstřikují současně jen ventily určitých válců sekvenční vstřikovací ventily jednotlivých válců vstřikují po sobě v určitých intervalech podle řízení tvorby směsi: mechanicko hydraulické (např. K-Jetronic) mechanicko hydraulicko elektronické (např. KE Jetronic) elektronické (např. Jetronic, Motronic)

16 Benzínové vstřikovací systémy s elektronickou regulací se skládají ze tří částí: 1. Sací systém: Čistič vzduchu, společné sací potrubí, komora se škrtící klapkou, sací potrubí k jednotlivým válcům 2. Palivový systém: Palivová nádrž, palivové čerpadlo, čistič paliva, regulátor tlaku, vstřikovací ventily 3. Řídící a regulační systém: Pro vstup, zpracování a výstup signálů. Vstupní signály jsou údaje snímačů, např. otáčky motoru, poloha škrtící klapky, teplota vzduchu apod. Tyto údaje zpracovává elektronická řídící jednotka a výstupními signály řídí akční členy a diagnostiku. Nepřímé vstřikování benzínu U tohoto vstřikování se palivo vstřikuje do sacího potrubí, do sacího kanálu nebo do komory škrtící klapky. Jednobodové vstřikování SPI: Vstřikování probíhá v jednom místě, centrálně do komory škrtící klapky ještě před škrtící klapkou. Do jednotlivých válců se dostává nestejné množství směsi nestejné kvality. Jednobodová vstřikovací zařízení jsou konstrukčně jednodušší než vícebodová vstřikovací zařízení. Vícebodové vstřikování MPI: U MPI probíhá vstřikování pomocí vstřikovacích ventilů přiřazených každému válci. Vstřikovací ventily mohou být umístěny v sacím potrubí bezprostředně před sacími ventily v sacím kanále. Tím jsou pro každý válec stejné podmínky a rozdělení směsi je stejnoměrné. U vícebodového vstřikování rozlišujeme: simultánní (z lat. současné) vstřikování skupinové vstřikování (pro skupinu válců) sekvenční (z lat.po sobě) vstřikování Simultánní vstřikování: Všechny vstřikovací ventily motoru se ovládají současně, bez ohledu na právě probíhající zdvih v tom kterém válci. Čas potřebný pro odpaření paliva je tak pro jednotlivé válce rozdílný. Aby se přesto dosáhlo co možná nejrovnoměrnějšího složení směsi a dobrého spalování v jednotlivých válcích, je na jedno otočení klikové hřídele vstříknuta vždy jen polovina množství paliva potřebného pro spalování.

17 Skupinové (sdružené) vstřikování: Např. u čtyřválcového řadového motoru se otevírají současně vstřikovací ventily válce 1 a 3 a válce 2 a 4, vždy jen jednou za pracovní cyklus (2 otáčky). Před zavřené sací ventily se tak vstříkne vždy celé množství paliva. Časy pro odpaření paliva jsou tak rozdílně dlouhé. Sekvenční vstřikování: Vstřikovací ventily vstřikují jednotlivě po sobě, v pořadí zapalování, bezprostředně před začátkem sání celé potřebné množství paliva. Zlepšuje se tím optimální příprava směsi paliva se vzduchem a vnitřní chlazení motoru. Přímé vstřikování benzínu: Označuje se také jako GDI (z angl. Gasoline Direct Injektion) nebo jen DI (Direct Injection). U tohoto vstřikování je palivo vstřikováno v průběhu sacího a kompresního zdvihu přímo do vzduchové náplně válce, přičemž se rozprašuje a odpařuje ještě před zážehem jiskrou svíčky.

18 Tvorba směsi paliva se vzduchem závisí na provozní oblasti motoru. Podle této oblasti motoru (zatížení, otáčky, teplota) může palivová soustava motoru pracovat ve dvou provozních režimech: úsporném výkonném Znaky motoru GDI: sací kanály téměř svislé, aby se dosáhlo cíleného směru proudění nasávaného vzduchu použití vysokotlakého palivového čerpadla, které dopravuje palivo k vstřikovacím tryskám pod tlakem 5 MPa vysokotlaké vířivé vstřikovací trysky, u kterých se mění charakter a obraz výstřiku, podle provozní oblasti motoru tvarové písty (deflektor, vybrání) pro usměrnění pohybujícího se vzduchu a směsi ve válci Palivový systém má dvě části: - nízkotlaká část dopravní tlak je 0,33 MPa - vysokotlaká část vstřikovací tlak je 5 MPa (musí být vyšší než je kompresní tlak) Vysoký tlak je vytvářen mechanickým jednopístovým čerpadlem, které je poháněno vloženou hřídelí od vačkové hřídele. Zdvih pístu je 1 mm, mazání částí čerpadla je jen palivem. Vysokotlaké čerpadlo je zásobováno palivem z nízkotlakého čerpadla zabudovaného přímo v palivové nádrži. Regulační ventily omezují příslušný maximální tlak v nízkotlaké i vysokotlaké části. Práce v úsporném režimu: - motor pracuje s velmi chudou směsí - vzduch je nasáván přes obtokový ventil (by-pass) obtokem škrtící klapky - vzduch se při sání i kompresi uvádí do vířivého (šroubového) pohybu (deflektorem na pístu) - palivo se vstřikuje do válce na konci komprese

19 - nastává vrstvené plnění válce v okolí svíčky je bohatá směs paliva se vzduchem, která je obklopena chudými vrstvami - vnější vrstvy se mohou skládat z čistého vzduchu a nehořlavých horkých výfukových plynů zpětného vedení (recirkulace) výfukových plynů - bohatá směs paliva se vzduchem v oblasti zapalovací svíčky se bezpečně zažehne jiskrou a hořící palivo zapálí bez problémů okolní chudou směs, což zaručuje stabilní a čisté spalování Práce ve výkonném režimu: - obtokový ventil (by-pass) je uzavřen a množství vzduchu je určeno jen polohou škrtící klapky - palivo je vstřikováno vířivou tryskou v době sání v širokém kuželu - spaluje se s bohatou směsí přeskokem jiskry na konci komprese - plynulý přechod mezi úsporným režimem a výkonným režimem zajišťuje elektronická regulace zapalování a vstřikování GDI Recirkulace výfukových plynů: V horní oblasti zatížení pracují motory GDI se stechiometrickou směsí, a proto i s řízeným třícestným katalyzátorem jako běžné zážehové motory. Při částečném zatížení (provoz s chudou směsí) se sice snižují hodnoty HC (uhlovodíků) a CO, ale hodnoty NOx jsou vyšší a nemohou být třícestným katalyzátorem úplně redukovány. K jejich snížení se může zvýšit podíl recirkulace (zpětného vedení) výfukových plynů až na 40% a více, nebo se používá další speciální redukční katalyzátor pro chudou směs (DENOX-Kat), zařazený pro snížení obsahu NOx do zpětného vedení výfukových plynů. Znaky motorů GDI: - až o 20% nižší spotřeba pohonných hmot - vyšší měrný výkon - až o 20% nižší emise CO2

20 Nepřímé vstřikování jednobodové - vstřikování do sacího potrubí rozdělení Mono-Jetronic Mono-Motronic Mono-Jetronic nepřímé, přerušované, jednobodové vstřikování s elektronickým řízením vstřikování Mono-Motronic nepřímé, přerušované, jednobodové vstřikování s elektronickým řízením vstřikování a zapalování

21 Jednobodové vstřikování Bosch Mono-Jetronic Je jednoduchý elektronicky řízený nízkotlaký kompaktní vstřikovací systém, používaný zejména pro malé čtyřválcové motory s výkonem do 80kW. Vlastní vstřikování paliva probíhá centrálně, pouze jedním vstřikovacím ventilem, který je umístěn v kompaktním vstřikovacím agregátu před tělesem škrticí klapky. Při každém zapalovacím impulsu spustí řídicí jednotka proces vstřikování, jde proto o vstřikování přerušované. Základní funkce jsou podobné systému L-Jetronic. a) Popis funkce Vstřikování Mono-Jetronic poskytuje potřebné množství paliva přerušovaně prostřednictvím elektricky ovládaného vstřikovacího ventilu do sacího potrubí před škrticí klapku. Jeho ovládání provádí řídicí jednotka motoru. Pro výpočet doby vstřikování (vstřikovaného množství) zaznamenává řídicí jednotka prostřednictvím různých vstupních signálů provozní stav motoru. Elektrické palivové čerpadlo čerpá palivo z nádrže přes filtr do komory regulátoru tlaku, který udržuje tlak paliva konstantní v závislosti na tlaku v sacím potrubí. Přebytečné palivo odtéká zpět do nádrže. Je-li vstřikovací ventil otevřen pomocí elektrických impulsů z řídicí jednotky, pak se palivo svým tlakem vstřikuje do sacího potrubí před škrticí klapku. Množství vstřikovaného paliva je určováno dobou otevření vstřikovacího ventilu, tzn. trváním impulsu vycházejícího z řídicí jednotky. Pro výpočet potřebného vstřikovaného množství slouží řídicí jednotce signály o počtu otáček, o nasávaném množství vzduchu, o teplotě motoru, o teplotě nasávaného vzduchu a signály ze snímače škrticí

22 klapky. Funkci obohacení směsi při studeném spouštění motoru přebírá řídicí jednotka a vstřikovací ventil, tzn. že již není zapotřebí ventil pro studený start a teplotní časový spínač, jak tomu bylo u předcházejících systémů vstřikování. b) Palivový systém V systému Mono-Jetronic bývá často zabudováno elektrické palivové čerpadlo pracující na principu proudění, zřídka výtlačné komorové čerpadlo. V důsledku nízké spotřeby u malých motorů a nízkého tlaku v systému (asi 0,1 MPa) není zapotřebí výkonných čerpadel. Velmi často bývají umístěny v nádrži paliva společně se snímačem hladiny paliva. Palivo se nasává otáčením oběžného kola s věncem lopatek v čerpadle bočního kanálu. Kanály ve víku na straně sání a v pouzdru čerpadla se palivo se dostává do obvodového lopatkového čerpadla, ve kterém je dalším lopatkovým kolem podáváno dál. Výkon čerpadla silně závisí na otáčkách a tím na palubním napětí. Čerpací výkon se měří na výstupu recirkulace. Po průchodu palivovým čerpadlem prochází palivo palivovým filtrem a nakonec oplachuje vstřikovací ventil. Nadbytečné palivo může regulátorem tlaku odtékat zpět do nádrže. Regulátor tlaku udržuje konstantní tlak paliva s přetlakem asi 100 kpa proti okolnímu tlaku. Vstřikovací ventil vstřikuje palivo ve tvaru kuželu před štěrbinu škrticí klapky. Umístění v systému se volí tak, aby rychlost proudění nasávaného vzduchu byla optimální a zaručilo se tak jeho dobré směšování s palivem. Tvarování vstřikovacího ventilu a tím i z něj vystupujícího vstřikovacího paprsku závisí na konstrukci sacího zařízení a velikosti motoru. Kontrola palivového čerpadla, regulátoru tlaku a vstřikovacího ventilu začíná sejmutím vzduchového filtru ze vstřikovací jednotky. Po odstranění přívodního a zpětného vedení paliva od vstřikovací jednotky se na přívodní hadičku připojí manometr. Na výstup z tělesa se napojí druhá hadička, která je vložena do nádobky pro odměřování množství dodaného paliva. Na relé čerpadla se na 30 sekund přemostí svorky 30 a 87 a překontroluje se tlak paliva. Dodávané množství musí být nejméně 650 cm3. Těsnost vstřikovacího ventilu je v pořádku, odkápne-li maximálně 1 kapka paliva během 60 s. Elektrický vnitřní odpor mezi svorkami 2 a 3 musí být při teplotě okolí asi 15 až 30 0 C v rozsahu 1,0 až 1,6. c) Vstupní signály pro sledování provozního stavu Podstatný rozdíl proti předcházejícím vstřikovacím systémům spočívá u systému Mono Jetronic v tom, že se nasávané množství vzduchu (hmotnost) neměří, nýbrž vypočítává na základě úhlu otevření škrticí klapky ( ) a otáček (n). Jde o tzv. regulaci /n. Při daném otevření škrticí klapky a daných otáčkách může být nasáto jen určité množství vzduchu. Příslušné pole charakteristik je stanoveno experimentálně na zkušebním stojanu a naprogramováno do řídicí jednotky. Příslušné vstupní signály dostává řídicí jednotka ze svorky 1 (počet otáček n) a potenciometru škrticí klapky (úhel otevření klapky ) Signál ze svorky 1 (td-signál) Dostává řídicí jednotka Mono-Jetronic z řídicí jednotky zapalování. Tento signál lze měřit pomocí úhlu sepnutí. Bez signálu o počtu otáček ke vstřikování nedochází.

23 Úhel otevření škrticí klapky Rozeznává řídicí jednotka podle změn odporu na potenciometru škrticí klapky. Potenciometr škrticí klapky má dvě odporové dráhy s rozdílnými charakteristikami. Jednu pro oblast nízkého zatížení (úhel otevření 0 až 24 ), kdy se při malých rozdílech v úhlu otevření získávají velké změny v nasávaném množství vzduchu, a druhou dráhu pro horní oblast zatížení (úhel rozevření 18 až 90 ). Volnoběh nebo plné zatížení pozná řídicí jednotka podle příslušného úhlu otevření. Obě dráhy lze zkoušet pomocí měření odporu. Při otevírání škrticí klapky se musí hodnoty odporu plynule měnit. Přitom je důležité i to, aby byl po celé ploše dráhy zajištěn dobrý kontakt a dráhy nebyly vlhké nebo zkorodované. Poloha potenciometru vůči škrticí klapce se nemá měnit. Při případné nezbyté výměně se musí přesně dbát údajů pro nastavení od příslušného výrobce. Při výpadku potenciometru škrticí klapky řídicí jednotka přiřazuje různým otáčkám pevné doby vstřiku, a tím zaručuje omezený nouzový provoz. Teplota motoru Se získává měřením pomocí NTC termistoru. Teplota nasávaného vzduchu Se získává pomocí NTC termistoru, který je umístěn v tělese vstřikovacího agregátu na vstřikovacím ventilu. Napětí akumulátoru Je měřeno prostřednictvím svorky 15 a u tohoto systému se nepoužívá jen pro napájení řídicí jednotky, ale jeho hodnota ovlivňuje výpočet doby otevření vstřikovacího ventilu. Bezproblémové a elektricky vodivé musí být připojení na kostru. Trvalé napájení z kladného pólu akumulátoru musí být k dispozici pro paměť závad. Signál z lambda sondy Je využíván pro korekci a regulaci výpočtu doby vstřikování paliva. Pokud je regulace otáček při volnoběhu nastavována pomocí ovladače škrticí klapky (místo tepelného ovladače), může řídicí jednotka pro stabilizaci otáček při volnoběhu dostávat doplňkové spínací signály (např. z klimatizačního zařízení nebo automatické převodovky) d) Funkce řídicí jednotky a výstupní signály Nejdůležitějším výstupním signálem je impuls pro vstřikovací ventil, získaný na základě výpočtu množství nasátého vzduchu. Vypočtená doba vstřiku se získává ze vstupních signálů a naprogramovaných funkcí, jako jsou obohacení při spouštění, obohacování při běhu za studena a v zahřátém stavu, volnoběhu, obohacování při plném zatížení, přerušení přívodu paliva při deceleraci a omezení otáček (podobně jako u jiných vstřikovacích systémů). Také regulace směsi prostřednictvím teploty nasávaného vzduchu funguje podobně jako u ostatních vstřikovacích systémů. Kromě obvyklých funkcí musí řídicí jednotka ve svých programech teplotu nasávaného vzduchu a teplotu motoru hodnotit zejména při přechodovém chování a změnách zatížení. V důsledku centrálního vstřikování před škrticí klapku se při akceleraci na stěnách sacího potrubí vytvoří tenká vrstva paliva, která se odpaří po opětovném uzavření škrticí klapky. Vytváření a odpařování této vrstvy paliva na stěnách sacího potrubí je závislé kromě teploty i na otáčkách motoru a na velikosti úhlu a rychlosti otevření škrticí klapky. Změnu zatížení řídicí jednotka rozpozná prostřednictvím změny odporu potenciometru škrticí klapky. V ten okamžik spustí příslušný program, aby vykompenzovala kondenzaci paliva na stěnách. Další speciální funkcí řídicí jednotky je kompenzace napětí nejen pro fungování vstřikovacího ventilu, ale i pro čerpací výkon palivového čerpadla. Při nižší palubním napětí a tím i nižším výkonu proudového čerpadla ( v důsledku jeho nižších otáček) se vypočtená doba vstřiku

24 ještě prodlužuje, aby se tak kompenzoval nižší tlak paliva. Regulaci elektrického palivového čerpadla (bezpečnostní spínání) provádí řídicí jednotka prostřednictvím relé. Je-li místo tepelného ovladače zabudován regulátor nebo ovladač škrticí klapky (obrázek 64), pak je tento ovladač při regulaci volnoběhu ovládán přímo řídicí jednotkou. Na základě signálu z kontaktu volnoběhu (5) a otáček motoru se spouští regulace volnoběhu. Elektromotor (1) je dvěma kabely spojen s řídicí jednotkou, která určí směr toku proudu a tím i směr otáčení elektromotoru. Pomocí regulace volnoběhu lze snížit otáčky při volnoběhu. Ty se zvyšují jen v případě potřeby (při studeném startu nebo při běžícím kompresoru klimatizace). Regulátor škrticí klapky dává navíc možnost lehce pootevřít klapku při jízdě bez stlačeného pedálu akcelerátoru nebo při aktivním zpomalování a snížit tak podtlak v motoru. Pomocí regulace otáček při volnoběhu se kompenzují i odchylky způsobené opotřebením a stárnutím. To, co se zvládne u otáček při volnoběhu kompenzovat regulátor volnoběhu, lze pomocí lambdaregulace pro složení směsi kompenzovat nebo přizpůsobit v celém rozsahu. Řídicí jednotka, podobně jako paměť závad, dostává hodnoty pro adaptaci jen při trvale připojeném napájení z kladného pólu akumulátoru. Na to je třeba dbát při hledání závad a při diagnostice. e) Diagnostika systému Mono-Jetronic obsahuje vnitřní diagnostiku, která neustále monitoruje všechny prvky systému. V případě výskytu chyby nebo poruchy ji zaznamená do paměti závad. Možnosti vyhodnocení (vyčtení) paměti závad jsou dvě: blikacím kódem pomocí diagnostického přístroje, připojeného na diagnostické rozhraní vozidla Pro citlivost centrální vstřikovací jednotky na neodborné zásahy, je při servisních operacích dbát zásad, s nimiž je nezbytné se seznámit před zahájením prací. f) Vnitřní diagnostika V řídicí jednotce je trvalá paměť, která uchovává závady, jež se vyskytnou během provozu motoru. Pokud motor neběží, je nutné po dobu asi 6 sekund startovat a nevypínat zapalování. Tímto způsobem se závady opět uloží. U vozidel, které byly vyrobeny do roku 1988, může být uložena pouze jedna závada, u později vyráběných vozidel to bylo až 11 závad. Chyby týkající se lambda-regulace mohou být indikovány teprve po 12 minutách jízdy. Jestliže se závada neopakuje při osmi následujících startech, je automaticky vymazána. g) Lambda regulace Stoupající legislativní požadavky učinily nezbytným zavedení řízených třícestných katalyzátorů. Aby odstraňování škodlivin z výfukových plynů probíhalo co nejúčinněji, musí se složení směsi pohybovat v úzkých mezích stechiometrického poměru. Pro udržování směsi v mezích katalyzátorového okna není řízení množství vstřikovaného paliva dost přesné. Při něm se nebere ohled na žádné změny v motoru v důsledku opotřebení, resp. na tolerance konstrukčních dílů. Proto je požadováno, aby se měřilo skutečné složení výfukových plynů po spalování a podle změřených odchylek se prováděla regulace vstřikovaného množství paliva, resp. upravovala tvorba směsi.

25 Složení výfukových plynů se měří lambda-sondou. Prostřednictvím signálu z lambda-sondy může řídicí jednotka měnit vstřikované množství a tím i složení směsi. Protože se jedná o uzavřený regulační obvod, hovoříme o regulaci. Řídicí jednotka pomocí lambdaintegrátoru dodatečně reguluje vypočtenou dobu vstřiku. Je-li směs příliš bohatá, zkracuje se doba vstřiku, je-li příliš chudá, pak se prodlužuje. Regulace probíhá nepřetržitě a kolísá zhruba v rozmezí 1 % kolem = 1. Pro tuto regulaci existuje několik výjimek, tzv. zákazů regulace, aby nedošlo k negativnímu ovlivnění podmínek chodu motoru ve fázi spouštění motoru a chodu za tepla, při akceleraci a deceleraci a většinou i při provozu při plném zatížení. Při výpadku signálu od lambda-sondy řídicí jednotka přepne na řízení v nouzovém režimu, o kterém je řidič většinou informován rozsvícením varovné kontrolky na přístrojovém panelu. Úprava směsi U moderních vstřikovacích systémů se signál z lambda sondy používá také k tomu, aby se základní řízení vstřikovaného množství přizpůsobovalo (adaptovalo) skutečným charakteristikám motoru. Musí-li se vstřikované množství v určeném intervalu neustále dodatečně regulovat, řídicí jednotka to pozná, a vezme v úvahu při dalším výpočtu doby vstřiku. Tak se pomocí lambda-integrátoru zmenšuje absolutní velikost potřebné korekce. Hodnotu pro adaptaci ukládá řídicí jednotka do pracovní paměti.

26 Mono Motronic Složení: palivový systém zapalování snímače diagnostická zásuvka ovládací a řídící prvky Palivový systém: Je tvořen těmito komponenty: palivová nádrž elektrické palivové čerpadlo jemný čistič paliva vstřikovací jednotka se vstřikovacím ventilem regulátor tlaku paliva ( je v tělese vstřik. jednotky) nádobka s aktivním uhlím magnetický regenerační ventil a) Elektrické palivové čerpadlo: - je zabudováno přímo v nádrži, je ovládané relém palivového čerpadla - je dvoustupňové, elektrické: 1. stupeň lopatkové 2. stupeň zubové - ve spodní části je hrubý čistič paliva - jištění proti přetížení odejde pojistka - těleso čerpadla má takový vnitřní objem, že je zároveň i zásobníkem paliva doprava paliva bez rázů, nemusí být tlumič rázů - čerpadlo je opatřeno zpětným ventilem, který při překročení nastaveného tlaku přepouští palivo zpět do nádrže

27 b) Jemný čistič paliva: - je papírový - zachycuje nečistoty do velikosti až 0,004 mm - životnost je asi km c) Regulátor tlaku paliva: - je integrovaný ve vstřikovací jednotce - udržuje konstantní rozdíl mezi tlakem paliva a okolního vzduchu (důležitý pro přesnou dávku paliva) - tento rozdíl udržuje na hodnotě 0,1 MPa Činnost: - membrána odděluje dolní komoru s přepouštěcím ventilem od horní komory s předepjatou šroubovou pružinou - pohyblivě uložený přepouštěcí ventil je silou pružiny dotlačován na sedlo ventilu - pokud stoupne vlivem změny tlaku paliva síla na membránu a překoná sílu pružiny, je ventilová destička nadzdvihnuta ze sedla a palivo může volným průřezem proudit zpět k nádrži - při odstavení motoru je ukončena také dodávka paliva - zpětný ventil palivového čerpadla a regulátor tlaku se uzavřou a udržují určitou dobu tlak paliva v přívodním vedení. To zamezuje odpařování paliva, které se zahřívá od teplých částí motoru a tím jsou zaručeny příznivé podmínky pro další start d) Vstřikovací jednotka: - umístěna přímo na sacím potrubí - vstřikovací ventil vstřikuje palivo do prostoru před škrtící klapku - frekvence vstřiků odpovídá zážehovým impulzům - počátek vstřiku a dobu otevření ventilu vypočítává řídící jednotka na základě vstupních dat a provozních stavů

28 Činnost: - vstřikovací ventil má magnetické vinutí, jehlu ventilu a magnetickou kotvu - je-li vinutí bez proudu, tlačí šroubovitá pružina jehlu ventilu do jejího sedla - při vybuzení vinutí se jehla nadzvedne o cca 0,06 mm a palivo začne proudit z prstencového otvoru. Množství paliva podle otáček motoru se řídí dobou otevření ventilu řídící jednotkou. e) Nádobka s aktivním uhlím a regenerační ventil: - spojena s nádrží a přes elektromagnetický ventil s prostorem za škrtící klapkou - má ekologický důvod: zadržuje výpary z benzínu, aby neutíkaly do ovzduší - zachycené výpary, které projdou aktivním uhlím jsou strhávány do spalovacího prostoru podtlakem ze sacího potrubí - množství regenerovaného proudu odpařeného paliva je závislé v první řadě na rozdílu tlaku v sacím traktu a okolí, tj. při volnoběhu je rozdíl tlaků vysoký při vyšším zatížení motoru klesá - přesné odměřování proudu palivových par provádí řídící jednotka přes regenerační ventil - ventil je v činnosti pouze při zapnutém zapalování, pod napětím je ventil ve stavu uzavřeném, není-li na svorkách napětí je ventil otevřen - po signálu z řídící jednotky dojde k otevření ventilu a páry paliva začnou proudit do motoru - není-li motor ještě zahřán na provozní teplotu (pod 60 C) je ventil uzavřen Snímače: Vyhodnocují všechny důležité hodnoty o provozním stavu motoru. Získané informace jsou ve formě elektrických signálů přivedeny k řídící jednotce, tam se převedou na signál digitální a zpracují pro další řízení akčních členů Řídící jednotka získává informace o provozních veličinách a stavech systémů z následujících snímačů: - snímač otáček motoru - snímač teploty nasávaného vzduchu - spínač volnoběhu - snímač natočení škrtící klapky - snímač teploty chladící kapaliny - lambda sonda S jejich pomocí řídící jednotka zabezpečuje: - optimální okamžik zážehu - řízení úhlu sepnutí kontaktů v zapalovacím trafu (odstředivá a podtlaková regulace předstihu zážehu odpadají) - koriguje dodávku paliva (dobou otevření jehly ventilu vstřikovací jednotky) - mění okamžik vstřiku paliva a) Snímač úhlu natočení škrtící klapky: - oblast úhlu otevření škrtící klapky je rozdělena na 2 odporové dráhy (z důvodu přesného rozlišení úhlu natočení škrtící klapky): 1. odporová dráha oblast volnoběhu 2. odporová dráha oblast vyššího zatížení. Při poruše tohoto snímače vypočítává řídící jednotka náhradní program. Vozidlo jede dál, ale s omezením výkonu. V paměti ŘJ je uložena závada

29 b) Snímač otáček a polohy klikového hřídele Hallův snímač: - určuje rychlost otáčení a polohu klikové hřídele motoru - je umístěn na skříni převodovky v místě setrvačníku - snímač vysílá řídící jednotce signál, spouštěný hranami drážky, vyfrézované v setrvačníku - tyto dva impulzy mají přesnou polohu vůči klikové hřídeli a to 6 a 60 před horní úvrati prvního válce - aby toto pracovalo nesmí se pootočit s věncem setrvačníku - když tento snímač nepracuje, tak motor nejede c) Snímač teploty nasávaného vzduchu: - je umístěný vedle vstřikovacího ventilu - slouží pro kompenzaci vlivu hustoty nasávaného vzduchu při plnění válce (hustota závisí na teplotě) - při výpadku tohoto signálu vydá ŘJ náhradní signál, odpovídající teplotě nasávaného vzduchu 20 C. Porucha se zaznamená do paměti závad a vozidlo jede dál. d) Snímač teploty chladící kapaliny: - snímá teplotu chladicí kapaliny (termistor NTC s klesající teplotou se odpor zvyšuje) - podle toho ŘJ ovlivňuje : - množství paliva - okamžik vstřiku - okamžik zážehu - se stoupající teplotou motoru klesá korekční dodávka paliva (zkracuje se korekční doba otevření vstřikovacího ventilu) - při dosažení provozní teploty motoru je korekce doby vstřiku vzrušena - při poruše motor jede dál a do paměti se zaznamená závada - pracuje tedy podobně jako sytič u karburátoru e) Snímač barometrického tlaku: - dodáván na přání zákazníka při jízdě s automobilem místy s velkým rozdílem nadmořské výšky (velká nadmořská výška řidší vzduch menší hustota) f) Provozní stav motoru spínač volnoběhu: - slouží k rozeznání okamžitého provozního stavu motoru ( v tomto případě volnoběh nebo plný výkon) - je důležitý pro optimalizaci vstřikovaného množství paliva - volnoběh je řídící jednotce hlášen sepnutím volnoběžného kontaktu snímače nacházejícího se na nastavovači volnoběhu - plné zatížení vyhodnotí řídící jednotka ze signálu potenciometru škrtící klapky