omobil od A do Z Servis Podvozek Organizace práce Motor Systémy a příslušenství Bezpečnost a hygiena práce Geometrie Nářadí a vybavení dílen Paliva a maziva Diagnostika a měření Elektr. zařízení, elektronika Praktická dílna Vstřikovací systémy zážehových motorů 1
vstřikovací systémy Vstřikovací systémy zážehových motorů Na začátku roku jsme se v příloze U začali zabývat elektronikou a elektronickými systémy motorových vozidel. V dubnu a květnu jsme vzhledem k tematickému zaměření celého U zařadili dvě přílohy popisující nabídku svařovacích zdrojů. Nyní se již vracíme k původnímu zaměření praktické dílny. Hlavním úkolem zařízení na přípravu směsi je dodávka paliva ve správném množství a jeho perfektní smísení se vzduchem v přesném poměru tak, aby celý dopravený objem paliva byl dokonale spálen při okamžitých provozních podmínkách spalovacího motoru. Směšování musí být navíc plynule přizpůsobitelné proměnným podmínkám provozu (akcelerace, decelerace, volnoběh, zatížení). Stále se zvyšující požadavky na jízdní komfort, hospodárnost provozu a snižování škodlivých emisí dnes ovšem kladou takové nároky, které již běžné karburátory nemohou splňovat. V zařízeních tohoto typu se v důsledku procesů odměšování a kondenzace paliva na stěnách sacího potrubí dostávala k jednotlivým válcům směs různého složení. Pro obohacení směsi i nejhůře zásobovaného válce byla příslušně obohacována celá směs. Proto se začalo pracovat na zlepšení celého systému přípravy směsi a vývoj zavedl výrobce k aplikaci vstřikování paliva. Při vstřikování paliva bezprostředně před sací ventil se každému válci přiděluje přesné množství paliva podle množství právě nasávaného vzduchu. Sací kanály bylo navíc možné konstruovat tak, aby se dosahovalo co nejpříznivějšího proudění vzduchu, aniž by bylo nutné brát ohledy na výše uvedené efekty při plnění válců směsí připravenou v karburátoru. Konstrukční zásahy tak přinesly dokonalejší plnění a rovnoměrnější rozdělování vzduchu na jednotlivé válce. V provozních parametrech motoru to znamená vyšší točivý moment, účinnější využití paliva a tím snížení jeho spotřeby, které s sebou nese snížení hodnot škodlivin výfukových plynů. Základní vstřikovací zařízení pro zážehové motory se podle historického vývoje a využití v principu omezují na dva systémy, které lze přímo ve vozidlech nalézt ve velkém počtu různých variant: vstřikování nepřerušované, např. K-, KE-Jetronic; vstřikování přerušované, např. L-, LE- a LH-Jetronic. Tato označení, pocházející původně od společnosti Bosch, navíc mezitím přešla do obecné slovní zásoby, a proto je v dalším textu budeme používat bez uvozovek. Nepř epřer erušo ušované vstř třik ikování Popis funkce a přehled systémů Funkce systémů vstřikování je dobře popsána na obrázku na následující straně, který znázorňuje nepřerušované vstřikování K-Jetronic. Elektrické palivové padlo (3) pá palivo z nádrže (2) přes zásobník paliva (4) a palivový filtr (5) do regulátoru směsi (1). Regulátor tlaku (6) udržuje v systému konstantní tlak paliva, který se u většiny systémů pohybuje kolem 0,5 MPa. Přebytečné množství napaného paliva se zpětným vedením vrací zpět do nádrže. Pomocí tepelného regulátoru (8) se podle teploty motoru mění řídicí tlak, který působí na řídicí píst (9). Vychýlení clony (10a) v přívodu měřiče množství vzduchu (10) působí prostřednictvím množství nasávaného vzduchu proti řídicímu tlaku. Při chodu zahřátého motoru se tak ještě dodatečně reguluje 2 at
Obr. 1. Schéma systému K Jetronic. 1 regulátor směsi 1b rozdělovač množství paliva 2 palivová nádrž 3 elektrické palivové padlo 4 zásobník paliva 5 palivový filtr 6 regulátor tlaku 7 vstřikovací ventily 8 regulátor chodu zahřátého motoru 9 řídicí píst 10 měřič množství vzduchu 10a clona průřezu 11 ventil přisávání vzduchu 12 ventil pro studený start 13 teplotní časový spínač množství paliva, které propouští řídicí píst v rozdělovači paliva (1b) na jednotlivé vstřikovací ventily (7). Je-li motor zahřátý na provozní teplotu, je řídicí tlak konstantní (asi 0,37 MPa). Vstřikované množství paliva je tak přímo úměrné množství nasávaného vzduchu a je řízeno prostřednictvím vychýlení clony měřiče množství nasátého vzduchu, která pomocí pákového systému aktivuje řídicí píst. Při studeném startu se pomocí přídavného vzduchového ventilu (11) k motoru přivádí dodatečné množství vzdu- chu pro zvýšení volnoběhu (do prostoru škrticí klapky). Ventil pro studený start (12) vstřikuje během fáze startování do sacího systému časově omezené dodatečné množství paliva. Tím se usnadňuje spuštění motoru a kompenzují ztráty paliva způsobené kondenzací na studeném povrchu sacího potrubí. Tento ventil je ovládán pomocí elektricky ohřívaného teplotního časového spínače (13). Obr. 2. Elektrické palivové padlo. 1 sací strana 2 přetlakový ventil 3 valivé lamelové padlo 4 kotva elektromotoru 5 ventil zpětného rázu 6 strana tlaku Kons onstr trukční díly a jejich jich funkce v systému Paliv alivové é erpadlo (obr. 2) je lamelové padlo, poháněné elektromotorem. Dodává více paliva, než motor ve skutečnosti potřebuje, protože jen tímto způsobem lze při všech provozních podmínkách udržovat v palivovém systému konstantní tlak. Čerpací výkon 3
je podle konstrukce padla minimálně 0,75 l.min -1. Řídicí relé dodává palivovému padlu napětí jenom během startu, při běžícím motoru. Nedostává-li toto relé signál ze svorky 1, pak z bezpečnostních důvodů (např. při nehodě) přeruší dodávku proudu, čímž padlo přestane dodávat palivo. Pro snížení hlučnosti se dnes elektrické palivové padlo často umísťuje do nádrže. Je třeba zdůraznit, že při této konstrukci nehrozí nebezpečí výbuchu v důsledku přítomnosti paliva v elektrickém padle, resp. v důsledku přítomnosti elektrického padla v nádrži plné benzinu, protože nedochází k vytvoření zápalné směsi ani při spotřebování veškerého paliva z nádrže. Elektrické palivové padlo se používá i u systémů L-Jetronic (a jeho variant) a Motronic. Nelze-li palivové padlo v palivové nádrži vhodně umístit, využívá se mnohdy zapojení předřazeného palivového padla. Paliv alivový vý filtr (obr. 4) chrání citlivé součásti vstřikovacího systému před nečistotami. V pravidelných intervalech je proto doporučována jeho výměna. Přitom je třeba bezpodmínečně dbát na šipku na pouzdru filtru, která jednoznačně ukazuje směr průtoku paliva filtrem. Zanesený, vadný nebo nesprávně namontovaný palivový filtr může být příčinou snížení výkonu motoru nebo jeho nepravidelného chodu, který je způsoben příliš malým množstvím dodávaného paliva. Regulát egulátor or tlaku u v systému (obr. 5) je umístěn v pouzdru rozdělovače množství paliva. Pomocí regulační pružiny reguluje tlak v systému při běžícím motoru na 0,5 MPa. Přebytečné množství padlem dopraveného paliva odtéká přepadem zpátky do nádrže. Při stojícím motoru se tlak opět snižuje pod hodnotu otvíracího tlaku vstřikovacích ventilů. Nesprávný tlak v systému v důsledku netěsností, přítomnosti nečistot nebo příliš malého pacího výkonu padla podstatně ovlivňuje složení směsi a tím i chování motoru při provozu vozidla. Při větších odchylkách již Obr. 4. Palivový filtr. 1 papírová vložka filtru 2 sítko 3 opěrná destička Obr. 5. Regulátor systémové ho tlaku paliva, namontovaný na rozdělovači paliva. 1 tlak systému na přítoku 2 těsnění 3 zpětný odtok do nádrže 4 píst 5 regulační pružina Obr. 3. Zásobník paliva a) prázdný; b) plný. 1 komůrka s pružinou 5 objem zásobníku 2 pružina 6 usměrňovací plech 3 doraz 7 přítok paliva 4 membrána 8 odtok paliva Zásobník paliva (obr. 3) před filtrem snižuje nerovnoměrnosti v paném množství paliva, vyvolané kolísáním tlaku při změně zatížení motoru. Při stojícím motoru udržuje zásobník paliva konstantní tlak v palivovém systému, který umožňuje snadné spuštění motoru. motor nelze nastartovat. Tlak v palivovém systému lze jednoduše změřit pomocí tlakoměru. Vstř třik ikovací ventily (obr. 6) nepřerušovaně vstřikují palivo (K-Jetronic) do sacího potrubí před sacím ventilem každého válce. Otvírají se při tlaku asi 0,3 až 0,4 MPa. Pomocí kmitání jehly ventilu způsobené pulzováním tlaku, někdy označované jako bzučení, je palivo jemně rozprašováno do proudícího nasávaného vzduchu. Obr. 6. Vstřikovací ventil. a) v klidové poloze b) v pracovní poloze 1 pouzdro ventilu 2 filtr 3 jehla ventilu 4 sedlo ventilu 4 at
Poklesne-li tlak v systému pod otvírací tlak, např. po zastavení motoru nebo v důsledku nedostatečného zásobování palivem, musí se vstřikovací ventily těsně uzavřít. Těsnost uzavření se zpravidla kontroluje tlakovou zkouškou, ale i vizuálně. Obr. 7. Měřič množství nasávaného vzduchu. 1 nasávaný vzduch 5 řídicí píst 2 řídicí tlak 6 konzola se štěrbinou 3 přívod paliva 7 rozdělovač množství paliva 4 přidělené množství paliva 8 měřič množství vzduchu Obr. 8. Konzola se štěrbinou a řídicím pístem. a) klidová poloha b) částečné zatížení c) plné zatížení 1 řídicí tlak 2 řídicí píst 3 řídicí štěrbina v konzole 4 řídicí hrana 5 přívod paliva 6 konzola štěrbiny Obr. 9. Tlak v systému a řídicí tlak. 1 účinek řídicího tlaku (hydraulická síla) 2 tlumicí škrticí ventil 3 vedení k regulátoru chodu zahřátého motoru 4 oddělovací škrticí ventil 5 palivo se systémovým tlakem (pací tlak) 6 účinek síly vzduchu Regulát egulátor or směšování zajišťuje přidělení dávky paliva podle vychýlení clony průřezu měřiče množství nasávaného vzduchu. To je provedeno prostřednictvím řídicího pístu v rozdělovači množství paliva pro jednotlivé vstřikovací ventily (obr. 7). Proud vzduchu nasávaného do motoru zvedá clonu v závislosti na volném průřezu otevření vzduchového trychtýře. Prostřednictvím pákového systému působí clona v měřiči množství vzduchu na řídicí píst (obr. 8). Přesné nastavení je umožněno šroubem pro nastavování směsi. Řídicí tlak, regulovaný pomocí regulátoru chodu za tepla v závislosti na teplotě motoru, působí proti síle pákového mechanismu clony. Čím více se vysune řídicí píst podle nasávaného množství vzduchu, tím více paliva se přiděluje vstřikovacím ventilům. Řídicí tlak tak reguluje složení směsi. Ten je od tlaku v systému oddělen oddělovacím škrticím ventilem (4) (obr. 9). U studeného motoru je hodnota řídicího tlaku asi 0,05 MPa. Tato vyvolávaná malá síla působí prostřednictvím řídicího pístu proti nasávanému vzduchu, a proto dochází ke zvýšení dávky vstřikovaného paliva (obohacování při chodu za tepla). Protože se řídicí tlak zvyšuje s narůstající teplotou motoru, snižuje se i obohacování a dosáhne-li motor provozní teploty, činí řídicí tlak asi 0,37 MPa. Tlumicí škrticí ventil (2) zabraňuje příliš silnému kmitání clony v důsledku pulzování nasávaného vzduchu. Dovoluje však, při rychlém otevření škrticí klapky, krátké překmitnutí vzdouvací klapky. Tím se krátkodobě zvětší i vstřikované množství paliva a je dosaženo obohacení při akceleraci. Při zastaveném motoru zabraňuje uzavírací ventil ve zpětném odtoku ztrátě tlaku v okruhu řídicího tlaku. 5
Obr. 10. Regulátor systémového tlaku s nárazovým ventilem v okruhu řídicího tlaku. a) v klidové poloze b) v pracovní poloze 1 přívod tlaku v systému 2 zpětný odtok do nádrže 3 píst regulátoru tlaku v systému 4 nárazový ventil 5 přívod řídicího tlaku od regulátoru chodu zahřátého motoru Obr. 11. Regulátor chodu zahřátého motoru. a) u studeného motoru b) u motoru zahřátého na provozní teplotu 1 membrána ventilu 2 zpětný odtok paliva do nádrže 3 řídicí tlak od regulátoru směšování 4 pružina ventilu 5 bimetal 6 elektrické topení Obr. 12. Regulátor chodu zahřátého motoru s membránou pro plné zatížení. a) při volnoběhu nebo neúplném zatížení b) při plném zatížení 1 elektrické topení 2 bimetal 3 přípojka podtlakového vedení od sacího potrubí 6 řídicí tlak od rozdělovače množství 7 pružiny ventilu 8 horní zarážka 9 odvětrání 4 membrána ventilu 5 zpětný odtok do nádrže 10 membrána 11 dolní zarážka Tento ventil je integrován v regulátoru systémového tlaku (obr. 10). Možné závady zde mohou být vyvolány netěsnostmi přípojky vedení, uzavíracího ventilu nebo vadným regulátorem chodu zahřátého motoru. Regulát egulátor or chodu zahřátého motooru (obr. 11) je namontován na motoru a ohřívá se jeho teplem, ale i elektricky. Ve studeném stavu tlačí bimetalová pružina na pružinu ventilu (obr. 11a). Tím se zmenšuje síla pružiny působící na membránu, a ta do zpětného odtoku propouští více paliva. S postupným ohříváním se zmenšuje síla působící proti pružině ventilu, dokud řídicí tlak není regulován pouze silou pružiny ventilu (obr. 11b). Zmenšováním pro- 6 at
Nes espr právná funkce ce může e být vyvolána netěsnos těsností tí v přípo ípojce sa- cího potr trubí, kter erou je nutno zkon- trolo olovat, pokud ud motor or při i volnobě- hu nebo při i neúplném zatížení běží s příliš bohatou ou směsí. Obr. 13. Rozdělovač množství paliva s diferenčními tlakovými ventily. 1 přívod paliva 5 řídicí hrana a řídicí klapka 2 horní komora diferenčního 6 pružina ventilu tlakového ventilu 7 membrána ventilu 3 vedení ke vstřikovacímu 8 dolní komora diferenčního ventilu (vstřikovací tlak) tlakového ventilu 4 řídicí píst Difer erenční enční tlakové é ventily v rozdělovači množství paliva (obr. 13 a 14) udržují na řídicích klapkách konstantní úbytek tlaku 0,01 MPa nezávisle na protékajícím množství paliva. Tento rozdíl tlaků se vytváří účinkem síly pružiny ventilu (6) a membrány ventilu (7). Pomocí konstantního úbytku tlaku se dosahuje vysoké přesnosti regulace množství vstřikovaného paliva. Dolní komory diferenčních tlakových ventilů jsou navzájem propojeny prstencovým vedením a působí v nich tlak v systému. Horní komory jsou spojeny pouze s příslušným vstřikovacím ventilem. Doplňkové součásti říz ízené elektricky Pomocí ventilu pro o studený star art (obr. 15) se při studeném startu vstříkne do společného sacího potrubí dodatečné palivo tak, aby se kompenzovaly ztráty vlivem kondenzace a usnadnilo Obr. 14. Diferenční tlakový ventil. a) poloha při velkém vstřikovaném množství b) poloha při malém vstřikovaném množství pouštěcího průřezu membrány ventilu se nastavuje řídicí tlak asi 0,37 MPa. Doba obohacování při studeném startu je s ohledem na požadavky motoru určována dimenzováním elektrického ohřevu. Při i potížích se spouš pouštěním motor oru u nebo při i jeho nepravidelném chodu je nutno pomocí tlakoměr oměru zkontr ontrolo olovat řídicí tlak a jeho změny y při i zvyšující se teplo eplotě tě motor oru. u. Existují i takové regulátory chodu zahřátého motoru, které regulují řídicí tlak v závislosti na tlaku v sacím potrubí (obr. 12). V důsledku velkého podtlaku v sacím potrubí (při volnoběhu nebo při částečném zatížení) je membrána (10) vytažena až k horní zarážce (8). Vnitřní pružina ventilu tak silněji tlačí na membránu ventilu, čímž dochází ke zmenšení přetokového průřezu a řídicí tlak se zvyšuje. To vede ke snížení vstřikovaného množství paliva. Při plném zatížení (malý podtlak v sacím potrubí) je membrána (10) přitlačována k dolní zarážce (11), řídicí tlak klesá a dochází k obohacování při plném zatížení. Tato varianta společně s tvarem vzduchového trychtýře podporuje přizpůsobování zatížení u motorů, které v oblasti nízkého zatížení pracují s velmi chudou směsí. Obr. 15. Ventil pro studený start. 1 přívod elektrického proudu 2 přívod paliva s filtračním sítkem 3 ventil (magnetická kotva) 4 vinutí magnetu 5 tryska s vířivým účinkem 6 sedlo ventilu 7
Obr. 17. Ventil přídavného vzduchu. 1 zavírací clona 2 bimetal 3 elektrické topení 4 přívod ovládacího napětí Obr. 16. Teplotní časový spínač. 1 přívod elektrického proudu 2 těleso se závitem 3 bimetal 4 topné vinutí 5 spínací kontakt se spouštění motoru. Ventil pro studený start je zásobován palivem z regulátoru směšování. Protéká-li vinutím magnetu ventilu (4) proud, pak vyvolané magnetické pole nadzdvihne ventil (3), Obr. 18. Elektrické zapojení systému K Jetronic v klidovém stavu. 1 spínač zapalování 5 elektrické palivové padlo 2 ventil pro studený start 6 regulátor chodu zahřátého 3 teplotní časový spínač motoru 4 řídicí relé 7 ventil přídavného vzduchu Obr. 19. Doplňkové komponenty pro lambda regulaci. 1 lambda sonda 2 lambda regulátor 3 taktovací ventil (pohyblivá klapka) 4 rozdělovač množství paliva 5 dolní komory diferenčního tlakového ventilu 6 řídicí štěrbina 7 oddělovací klapka 8 přívod paliva 9 zpětný odvod paliva 8 at
Obr. 20. Systém KE Jetronic. 1 palivová nádrž 2 elektrické palivové padlo 3 zásobník paliva 4 palivový filtr 5 regulátor tlaku 6 vstřikovací ventily 7 směšovací komora 8 ventil studeného spouštění motoru 9 rozdělovač paliva 10 měřič množství vzduchu 11 elektrohydraulický tlakový ventil 12 lambda sonda 13 teplotní časový spínač 14 snímač teploty chladicí kapaliny 15 rozdělovač 16 ventil přídavného vzduchu 17 ovládací motorek škrticí klapky 18 elektronická řídicí jednotka 19 spínací skříňka 20 akumulátor palování (1) se při startu přes svorku 50 přivádí napětí na ventil pro studený start (2) a teplotní časový spínač (3). Ventil pro studený start tak může vstřikovat palivo jen tak dlouho, dokud je svorka 50 připojena a existuje spojení na kostru prostřednictvím teplotního časového spínače. Je-li spínací kontakt (W) otevřen působením elektrického ohřevu nebo teplem motoru, neexistuje žádné spojení na kostru a ventil pro studený start zůstane uzavřen. Na řídicí relé (4) se přes svorku 15 (zapalování) přivádí napětí a připojuje se ke kostře (svorka 31). Jakmile přes svorku 1 přijde impulz k zapálení, uzavře se pracovní obvod (svorka 30 na svorku 87). Teprve poa palivo je působením tlaku v systému prostřednictvím trysky s vířivým účinkem vstříknuto do potrubí. Ve e stavu bez průchodu prou- du ventil těsně zavír vírá á účinkem síly pružin užiny. Spouštění provádí teplotní časový spínač (obr. 16), který je přišroubován k motoru. Při studeném motoru je kontakt sepnut. Při startu začne topným vinutím protékat proud a bimetalová pružina kontakt rozpojí. Funkce ventilu pro studený start je tak časově omezená. U teplého motoru zůstává kontakt rozpojen, takže pomocí tohoto ventilu nedochází při spouštění tep- lého motoru k žádnému obohacování směsi. Ventil přída ídavného vzduchu (obr. 17) při studeném startu motoru i ve fázi chodu po zahřátí zvyšuje množství vzduchu při volnoběhu. Je tak vyrovnáván účinek vyššího třecího momentu. Ventil přídavného vzduchu je na motoru připevněn tak, že od něj přejímá teplo. Kromě toho je ohříván i elektricky. Po zahřátí motoru se tento vzduchový kanál uzavře pomocí zavírací clony (1). Elektrické zapojení Elektrické zapojení systému je naznačeno na obr. 18. Sepnutím spínače za- 9
tom se napětí dostává i na palivové padlo (5) a na topení regulátoru chodu zahřátého motoru a ventilu přídavného vzduchu. Tím je zabezpečeno, že při náhlém zastavení motoru (např. při nehodě) se i při zapnutém zapalování přeruší dodávka paliva z nádrže. Pro o kontr ontrolu olu funkce ce elektric- ky říz ízených dílů je třeba motor or nastar artovat nebo po roz ozepnutí řídicí- ho relé přemos emostit tit kont ontakt akty y 30 a 87 pojis jistk tkou (např.. pro o měření erpa- cího výkonu palivového erpadla). Systém K-Je -Jetr tronic s lambda regulací U automobilů s trojcestným katalyzátorem se musí složení směsi regulovat na hodnotu odpovídající stechiometrické směsi, tedy λ = 1. Tak je dosaženo co možná nejvyššího využití energie obsažené v palivu. Tuto regulaci provádí řídicí jednotka, která signál z lambda-sondy vy- Obr. 21. Regulátor tlaku v palivovém systému. 1 zpětný odtok od rozdělovače množství paliva 2 odvod zpět do palivové nádrže 3 stavěcí šroub 4 tlačná pružina 5 těsnění 6 přívod paliva 7 talíř ventilu 8 membrána 9 regulační pružina 10 těleso ventilu hodnocuje a potřebným způsobem ovlivňuje proces směšování. U systému K-Jetronic s lambda regulací (obr. 19) se za tím účelem mění Obr. 22. Blokové schéma zapojení řídicí jednotky KE Jetronic v analogové technice. VK korekce na plné zatížení SA zvýšení při startu SAS přerušení přívodu paliva WA obohacení při chodu po zahřátí BA obohacení při akceleraci SU sběrač NA zvýšení po startu ES koncový stupeň 10 at
Obr. 23. Spínač škrticí klapky. a) schéma zapojení b) celkový pohled 1 kontakt plného zatížení 2 spínací kulisa 3 hřídelka škrticí klapky 4 kontakt volnoběhu 5 přívod elektřiny tlak v dolních komorách diferenčních tlakových ventilů. Ty jsou proto od tlaku v systému odděleny pevnou škrticí štěrbinou. Tlak v dolních komorách se příslušným způsobem mění pomocí taktovacího ventilu (3). Tento taktovací ventil (jeho otevření nebo zavření) je ovládán řídicí jednotkou. Neprotéká-li jím elektrický proud, je uzavřen a v dolních komorách pak působí tlak paliva v systému. Systém KE-Jetr tronic Z hlediska základní funkce je KE-Jetronic (obr. 20) nadstavbou zařízení K-Jetronic. Jemné nastavování vstřikovaného množství však provádí podle různých podmínek provozu elektronická řídicí jednotka. Ta zpracovává různé vstupní signály a na straně výstupu řídí elektrohydraulický měnič tlaku. Ten mění rozdíl tlaků v rozdělovači množství paliva, mezi tlakem v dolních komorách diferenčních tlakových ventilů a tlakem v systému. Mechanicky dodané množství směsi se tak upravuje řízením tlaku v dolních komorách na rozdíl od změny řídicího tlaku v případě vstřikování K-Jetronic. Rozdíly v základním systému v porovnání se vstř třik ikováním K-Je -Jetr tronic Obohacování směsi při chodu za studena i po zahřátí řídí řídicí jednotka prostřednictvím elektrohydraulického měniče tlaku. Proto není zapotřebí regulátoru chodu po zahřátí motoru, a proto se už ani nevytváří žádný řídicí tlak. Řídicí píst je v tomto případě ovládán pomocí tlaku v systému. Regulátor tlaku v systému již není integrován přímo v rozdělovači množství paliva, nýbrž je samostatnou součástí (obr. 21). Tlak v systému je u vstřikování KE-Jetronic vyšší než u zařízení K-Jetronic, ale i zde se musí bezpodmínečně udržovat na přesné hodnotě. Vstupní signály a jejich jich význam pro elektronické říz ízení Všechny vstupní signály i jejich propojení v elektronickém řídicím systému je nejlépe znázornit pomocí blokového schématu (obr. 22). Korekční signály se z různých bloků přivádějí Obr. 24. Potenciometr pro signalizaci polohy clony průřezu. 1 snímací kartáček 2 hlavní kartáček 3 pákový jezdec 4 destička potenciometru (z obrazové roviny dozadu) 5 pouzdro měřiče množství vzduchu 6 osa měřiče množství vzduchu na společný sběrač, v koncovém stupni se zesílí a předají elektrohydraulickému měniči tlaku. Se škrticí klapkou spojený spínač škr krticí klapky (obr. 23) má jeden kontakt pro volnoběh a jeden kontakt pro plné zatížení. Při širokém otevření škrticí klapky se kontakt plného zatížení spojí a řídicí jednotka dostane napěťový signál. Při vyšších otáčkách se tím spustí obohacování při plném zatížení. Je-li naopak při vyšších otáčkách spojen kontakt volnoběhu (tj. škrticí klapka je zavřená), přeruší se přívod paliva. Až do naprogramovaného počtu otáček nedochází ke vstřikování při uvolnění pedálu akcelerace. To přispívá k úsporám paliva a snížení objemu výfukových plynů. Funk unkce ce spínač pínače e škr krticí ticí klap- ky se zkouší ouší pomocí měření ení elek- trického odporu a lze e ji nastavoo- vat podélnými otv tvor ory.. Je-li škr krtiti- cí klapka a zavř vřená, ená, musí být kon- t akt volnoběhu bezpečně spo pojen. Signál o počtu otáč táček ek dostává KE- -Jetronic od řídicí jednotky zapalování. Někteří výrobci používají KE-Jetronic i k omezování otáček a lze ho zkoušet měřením úhlu sepnutí kontaktů. Informace o zatížení se získává pomocí potenciometru na cloně průřezu v měřiči množství nasávaného vzduchu. Podle měnícího se úbytku napětí (podle změny odporu) rozpoznává řídicí jednotka polohu clony průřezu a její vychýlení (obr. 24). V závislosti na změně polohy clony průřezu a doby, během které k ní 11
Obr. 25. Potenciometr. (schéma zapojení) dojde, probíhá definované obohacování při akceleraci. Potenciome enciometr tr (obr. 25) se zkouší měřením odporu. Při vychylování clony průřezu se musí odpor spojitě měnit. Prostřednictvím svorky 50 rozpozná řídicí jednotka, že se spouští proces startování a po dobu asi 1,5 s dodává elektrohydraulickému měniči tlaku maximální proud pro obohacení při startu. Návazně začne v závislosti na teplotě motoru řídit zvyšování otáček motoru po startu (obohacování při chodu v zahřátém stavu). Teplo eplota a motor oru se měří termistorem NTC a má vliv jak na obohacování při akceleraci, tak i na funkci přerušení přívodu paliva. Je-li automobil vybaven trojcestným katalyzátorem, koriguje se vypočtený řídicí proud pro elektrohydraulický měnič tlaku ještě podle signálu z lambda-sondy. Řídicí jednotk tka a dostává na- pájecí napětí. Při i hledání závady je třeba eba nejdříve zkontr ontrolo olovat vat její napájení a všechna spo pojení jení na kos- tru. u. Změnami polohy klapky (11) řízenými řídicí jednotkou lze ovlivňovat tlak paliva v horních komorách diferenčních tlakových ventilů a tím i přidělované množství paliva. Tímto způsobem lze provádět i úpravy a korekce. Protéká-li vinutími na pólu magnetu (13) proud, tlačí vzniklé magnetické pole destičku membrány (klapka 11) proti trysce (12). Tím se zmenšuje tlak v dolních komorách a původní mechanicky dodané základní množství paliva pro vstřikování se zvětší. Při průtoku maximálního proudu je tato korekce vstřikovaného množství největší. Při výpadku řídicího proudu (např. v důsledku závady na řídicí jednotce) je klapka 11 udržována v určené poloze pomocí trvalých magnetů, a umožňuje tak vstřikování mechanicky dodávaného množství paliva bez této korekce. Řídicí proud oud dodávaný řídi- cí jednotk tkou ou se měří í pomocí více- účelo elového ého měřicího přís ístr troje. je. Při případných odchylkách je nutné proměř oměřit it všechny y vstupy na řídi- cí jednotce. Přer erušo ušované vstř třik ikování (L-Je -Jetr troni onic) Obecný popis funkce Obecný popis funkce systému L-Jetronic provedeme opět pomocí obrázku. Vstřikování L-Jetronic (obr. 27) a jeho varianty (LU-, LE-, LH-Jetronic) vstřikují potřebné množství paliva přerušovaně prostřednictvím elektricky ovládaných vstřikovacích ventilů do sacího potrubí před sací ventily. Jejich ovládání provádí řídicí jednotka. Pro výpočet doby vstřikování (vstřikovaného množství) zaznamenává řídicí jednotka prostřednictvím různých vstupních signálů provozní stav motoru. Hlavní řídicí veličinou je nasávaný vzduch (Luft L-Jetronic). Elektrické palivové padlo (2) pá palivo z nádrže přes filtr (3) do potrubí rozdělovače. Regulátor tlaku (5) udržuje tlak paliva konstantní V závislosti na výrobci může řídicí jednotka zpracovávat i další vstupní signály. Ty však nejsou významné z hlediska základní funkce. Ovlivňování vstřikovaného množství prostřednictvím elektrohydraulického měniče tlaku Elektroh ohydr ydraulický měnič tlaku (obr. 26) mění tlak v navzájem propojených dolních komorách diferenčních tlakových ventilů. To znamená změnu rozdílu mezi tlakem v dolních komorách a tlakem v systému. Řídicí proud pro tyto změny dodává řídicí jednotka. Obr. 26. Elektrohydraulický měnič tlaku. 1 clona průřezu 7 horní komora 2 rozdělovač množství 8 dolní komora 3 přívod paliva 9 membrána (tlak v systému) 10 měnič tlaku 4 palivo do vstřikovacích ventilů 11 klapka 5 zpětný odvod paliva 12 tryska k regulátoru tlaku 13 pól magnetu 6 pevná klapka 14 vzduchová mezera 12 at
Obr. 27. Tlakové poměry a součásti vstřikování L Jetronic. 1 palivová nádrž 7 řídicí jednotka 2 elektrické palivové padlo 8 čidlo teploty 3 jemný filtr 9 vstřikovací ventil 4 potrubí rozdělovače 10 společné sací potrubí 5 regulátor tlaku 11 ventil pro studený start 6 měřič množství vzduchu 12 škrticí klapka se spínačem s hradicí klapkou (6a) škrticí klapky (12a) 13 ventil přídavného vzduchu 14 teplotní časový spínač 15 rozdělovač zapalování 16 relé 17 spínací skříňka 18 akumulátor Potr trubí rozdělo ozdělovač vače s regulátorem tlaku, který je na něm připevněn, funv závislosti na tlaku v sacím potrubí. Přebytečně napané palivo odtéká zpátky do nádrže. Jsou-li vstřikovací ventily (9) otevřeny pomocí elektrických impulzů z řídicí jednotky (7), pak se palivo svým tlakem vstřikuje do sacího potrubí. Množství vstřikovaného paliva je určováno dobou otevření vstřikovacího ventilu, tzn. trváním impulzu 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 spínače škrticí klapky. Ventil pro studený start (11) vstřikuje při studeném startu v závislosti na teplotním časovém spínači (14) krátkodobě palivo pro obohacení směsi při startu (analogicky k zařízení K- a KE-Jetronic). U moderních zařízení přebírá tuto úlohu řídicí jednotka a vstřikovací ventily, tzn. že již není zapotřebí ventil pro studený start a teplotní časový spínač. Zvýšení počtu otáček prostřednictvím ventilu přídavného vzduchu probíhá analogicky ke vstřikování K-/KE-Jetronic. Dnes se k tomu často používá i člen pro nastavování volnoběhu, kterým lze stabilizovat a regulovat i volnoběh. Součásti systému L-Je -Jetr tronic a jejich jich funkce Paliv alivový vý systém (obr. 28) a konstrukce i funkce elektrického palivového padla a palivového filtru jsou stejné jako u vstřikování K-Jetronic. Čerpací výkon se měří na zpětném odtoku regulátoru tlaku (obr. 29). Bezpečnostní vypínání palivového padla se provádí přímo prostřednictvím kontaktů padla na měřiči množství vzduchu, řídicím relé nebo řídicí jednotkou systému L-Jetronic. 13
né množs žství paliva, res esp. p. mění vstř třikovací paprsek sek.. To vede ke špatné- mu chování při i chodu v zahřátém stavu vu nebo při i přechodo echodových sta- vech. Často o se to týká automobilů, používaných převážně k jízdám na krátké vzdálenosti ti nebo vozidel dlouhodobě stojících. Vstř třik ikovací vací ventily lze e čistit tit buď příslušnými přísadami v palivu (pozor or na jejich slučitelnos elnost t s kat ataalyzát yzátor orem), nebo po jejich vymontování v ultrazvuk azvukové é čističce. Ni- kdy nečistit tit mechanicky! i- Obr. 28. Blokové schéma palivového systému. 1 palivová nádrž 5 regulátor tlaku 2 palivové padlo 6 vstřikovací ventil 3 palivový filtr 7 ventil pro studený start 4 potrubí rozdělovače guje také jako zásobník, který svou funkcí zabraňuje kolísání tlaku na vstřikovacích ventilech. Vstřikovací ventily jsou na něm většinou přímo namontovány. Regulátor tlaku udržuje konstantní tlak paliva 0,25 nebo 0,3 MPa (podle výrobce) v závislosti na tlaku v sacím potrubí. Pryžová hadice k přípojce sacího potrubí nesmí být poškozená, netěsná nebo přelomená. Jen tak lze zaručit, že rozdíl mezi tlakem paliva a tlakem v sacím potrubí zůstane konstantní v závislosti na zatížení motoru, tzn. že zůstává stále stejný pokles tlaku od vstřikovacího ventilu k sacímu potrubí. Tlak paliva se měří na potrubí rozdělovače před regulátorem tlaku a většinou se staženou podtlakovou (gumovou) hadicí. Po nasazení přípojky sacího potrubí musí při volnoběhu v důsledku podtlaku v sacím potrubí klesnout absolutní tlak o asi 0,03 až 0,06 MPa. Ovládání vstřikovacích ventilů se provádí většinou signálem z řídicí jednotky. Přes svorku 15, resp. přes řídicí relé jsou vstřikovací ventily spojeny s plus pólem akumulátoru. V řídkých případech (starší automobily) jsou vstřikovací ventily trvale spojeny s kostrou a řídicí jednotka dodává plusový signál. Příslušný signál ke vstřiku může řídicí jednotka vydávat pro všechny ventily současně (simultánní), ve dvou skupinách (skupinové) nebo i pro každý ventil zvlášť (sekvenční). Obr. 29. Regulátor tlaku paliva. 1 přívod paliva 2 přípojka zpětného odtoku 3 talíř ventilu 4 nosič ventilu 5 membrána 6 tlačná pružina 7 přípojka sacího potrubí Konstrukce vstř třik ikovacích ventilů (obr. 30) v podstatě odpovídá konstrukci ventilu pro start za studena. Protéká-li vinutím magnetu (2) proud, přitahuje magnetické pole kotvu magnetu (3) s jehlou trysky (4) nahoru proti spirálové pružině. Tím se palivo svým tlakem dostává do sacího potrubí. Podobu vstřikování určuje tvar sedla a jehly trysky. Neprotéká-li žádný proud, musí spirálová pružina vstřikovací ventil těsně uzavřít. Netěsné vstř třik ikovací ventily způsobují jí potíž tíže e při i star artu tu v důsledku u přesy esyco cování směsi. Usazenin eniny y na jehle trysky ky nebo na jejím sedle (kar arbonizace) zmenšují jí vstř třik ikova- Obr. 30. Vstřikovací ventil. 1 filtr 2 vinutí magnetu 3 kotva magnetu 4 jehla trysky 5 přívod elektřiny 14 at
Obr. 31. Měřič množství nasávaného vzduchu systému L Jetronic. a) strana průtoku vzduchu b) strana elektrické svorkovnice 1 vyrovnávací klapka 1 ozubený věnec pro předpětí 2 tlumicí objem pružiny 3 obtok 2 vratná pružina 4 zavírací klapka 3 dráha jezdce 5 šroub pro nastavování směsi 4 keramická destička s odpory při volnoběhu (obtok) a dráhami vedení 5 čidlo jezdce 6 jezdec 7 kontakt padla Obr. 32. Schéma zapojení měřiče množství vzduchu. Signál k ke e vstř třik iku u (ti-signál) se nejlépe kontr ontrolu oluje je pomocí osciloskopu. Elektrické napájení lze e přee- zkouše oušet t měřením napětí. Při demontáži i montáži vstřikovacích ventilů je třeba dávat pozor na to, aby se nepoškodil žádný těsnicí kroužek. Regis egistr trace zatížení pomocí měřič iče množs žství vzduchu U vstřikování L-Jetronic (v základní variantě) probíhá měření nasávaného množství vzduchu pomocí speciálního měřiče (obr. 31). Ten se nachází mezi škrticí klapkou a vzduchovým filtrem, kde dochází již jen k malému pulzování nasávaného vzduchu. Množství vzduchu nasávaného motorem vychyluje zavírací klapku (4) proti síle pružiny. Kontakt jezdce, spojený se zavírací klapkou, mění odpor na potenciometru, dráze jezdce. Změnou odporu a tím spojenou změnou úbytku napětí, řídicí jednotka zaregistruje polohu zavírací klapky a tím i nasávané množství vzduchu. Vyrovnávací klapka (1) zabraňuje v součinnosti s tlumicím objemem (2) příliš silnému kmitání zavírací klapky v důsledku pulzování vzduchu nebo při náhlých změnách zatížení. Šroubem pro o nastavování vání směsi pro o volnoběh (5) se korigu origuje je množs žství tví vzduchu, kter eré é bez měřee- ní prochází kolem zavír vírací ací klapky. Tím ím se mění obsah CO O při i volno- běhu. U automobilů s lambda regu- lací většinou odpadá. Pro přesné dávkování vstřikovaného množství paliva se musí množství vzduchu korigovat podle teploty nasávaného vzduchu. Čidlem pro měření teploty nasávaného vzduchu je NTC termistor (někdy i PTC), který je často integrován v měřiči množství vzduchu (obr. 32). Bezpečnostní zapojení elektrického palivového padla bylo u systémů L- -Jetronic často realizováno pomocí kontaktu padla v měřiči množství vzduchu (obr. 33). Jakmile se zavírací klapka vychýlí, tento kontakt se spojí. Při Obr. 33. Schéma zapojení měřiče množství vzduchu s kontaktem padla. Obr. 34. Napětí na jezdci. 15
Obr. 35. Měřič hmotnosti nasávaného vzduchu s topným drátem. a) konstrukce 6 odpor pro kompenzaci 1 destička s plošnými spoji teploty 2 hybridní zapojení (kromě 7 ochranná mřížka odporů zapojených do můst 8 pouzdro ku obsahuje ještě regulační obvod pro udržování kon b) celkový pohled (uvnitř měřicí stantní teploty a obvod pro trubice je napnut platinový drát čištění [žíhání] drátu) o průměru 70 µm) 3 vnitřní trubice 4 přesný měřicí odpor 5 člen s topným drátem stojícím motoru je tento kontakt otevřen a napájení elektrického padla paliva se přeruší i při zapnutém zapalování. Bezpečnostní zapojení však bývalo i částečně podobné systémům K-Jetronic s využitím bezpečnostního relé. Dnes je tato funkce integrována v řídicí jednotce prostřednictvím snímání počtu otáček (prostřednictvím td-signálu). Snímač t teplo eplot y nasávaného vzduchu (NTC) C) se zkouší ouší měřením odporu. u. Při i změně teplo eplot y se musí odpovídajícím způsobem změnit i hodnota a odporu. u. Je třeba si dát pozor or na to, zda se měří í jen odpor snímače e NTC C nebo i předř edřadný od- por. Funk unkce ce potenciome enciometr tru u a kon- taktu jezdce se musí přezk ezkouše oušet, t, dochází-li při i určitých stavech za- tížení motor oru u k výpadkům a nerov- noměrnos nosti ti chodu motor oru. u. Při kontrole se v prvním kroku prostřednictvím měření odporu zkontroluje dráha potenciometru jako celek, není-li přerušena nebo zkratována. Kontakt jezdce se kontroluje měřením úbytku napětí. Měření odporu je v tomto případě příliš nepřesné. Při pomalém otevírání zavírací klapky rukou by se měl pozorovat průběh napětí, znázorněný na obr. 34. Přitom musí být samozřejmě přivedeno napětí akumulátoru, stejně tak i na vstupu k NTC. Nejpř ejpřesnější esnější zkouš ouškou ou dráh áhy potenciome enciometr tru u a kont ontaktu aktu jezdce je postup, tup, při i kter erém ém se na demontoo- vaném měřiči iči vzduchu na vstup potenciome enciometr tru u přiv ivede ede určená ená frek ekvence (nejlépe asi 500 až 800 Hz), kter erá á se pak snímá na výstupu kon- taktu jezdce (pin 7) a zobr obrazu azuje je se na osciloskopu. opu. Při i pomalém oteví- rání zavír vírací klapky se spo pojitě mění i velik elikos ost t obrazu na osciloskopu. opu. Případné skoky nebo výpadky obrazu ukazu azují jí na přer erušení nebo poškoz ození dráh áhy y jezdce nebo jeho kon- taktu. Při i hledání závady je kromě přezk ezkoušení funkce ce měřič iče e množství vzduchu velmi důležité, aby y se do sacího systému netěsnos těsnostmi tmi ne- dostával žádný falešný vzduch. ž- Přisávání vzduchu bez měření a za- počtení při i výpočtu doby y vstř třik ikoo- vání vede k přípr ípravě vě chudé směsi. Těsnost t motor oru u a sacího systému je třeba zkontr ontrolo olovat zejména při neklidném volnoběhu a při i příliš nízké hodnotě tě CO O při i volnoběhu. Je-li hodnot a CO O při i volno- běhu příliš vysoká a nelze e ji již ko- rigovat, může e být kromě mechanic- kých závad v motor oru u nebo příliš vysokého tlaku u paliva příčinou i unavená pružina zavír vírací klapky. Otevř vření měřič iče e množs žství vzduchu a nového napruž užení pružin užiny y je třee- ba se vyvarovat, vat, protože e se tím ovlivní celý rozsah zatížení. Snímání zatížení pomocí měření hmoty y vzduchu Také u vstřikovacích systémů se mechanické součásti zkouší nahradit elektronickými díly, nepodléhajícími opotřebení. Ze vstřikování L-Jetronic s měřičem množství vzduchu tak vznikl systém LH-Jetronic s měřič ičem em hmotnos tnosti ti vzduchu s topným drát átem em (obr. 35). Ostatní funkce jsou analogické systému L-Jetronic. Nasávaný vzduch zde proudí kolem ohřívaného tzv. topného drátu. V závislosti na hmotnosti okolo proudícího vzduchuje se musí drát ohřívat, aby se udržela jeho konstantní nadměrná teplota. Teplota topného drátu je vždy (většinou o asi 130 až 150 C) vyšší, než je teplota nasávaného vzduchu. Proto se hovoří o konstantní nadměrné teplotě. Topný proud, který je k tomu zapotřebí, slouží jako informace o zatížení motoru. Nečis ečistoty y a usazenin eniny y na top- ném drátu by mohly zkreslo eslovat vý- sledek měření. Proto o se po zastavee- ní motor oru u topný drát át zahřeje na vyšší teplo eplotu tu (vyžíhá se). Směs paliva se vzduchem lze i při volnoběhu především u systémů bez lambda regulace nastavovat i pomocí potenciometru. Protože topný drát představuje pro proudění nasávaného vzduchu jen malou překážku, působí tak příznivě i na účinnost motoru. 16 at
i intenzivnější ohřívání. Potřebný topný proud slouží řídicí jednotce jako informace o zatížení motoru, na kterém je hmotnost nasávaného vzduchu přímo závislá. Obr. 36. Měřič hmotnosti nasávaného vzduchu s topnou vrstvou. a) celkový pohled b) připojení a obsazení konektorů 1 mřížka pro ochranu před Měřič hmotnosti vzduchu (piny): dotykem 1 hmotnost vzduchu 2 konektorový díl 2 referenční hmota 3 oko pro laserové dolaďování 3 napájení při výrobě 4 výstupní signál 4 pouzdro se spojkami 5 čidlo tenké topné vrstvy Řídicí jednotka (piny): 6 měřicí kanál 68 vstup 7 průtočná mřížka 69 výstup 8 vstup vzduchu Další vstupní signály pro získání infor ormací o provozním ozním stavu Snímač teploty chladicí kapalin apaliny (NTC) předává řídicí jednotce informaci o teplotě motoru. U studeného motoru se směs obohacuje podle charakteristik uložených v řídicí jednotce. Velikost tohoto obohacení i teplota jeho zastavení je u různých výrobců rozdílná. Při výpadku tohoto signálu se často pracuje s náhradní hodnotou uloženou v řídicí jednotce. Přitom může docházet k potížím při startu i k neklidnému chodu po zahřátí, protože tato náhradní hodnota se většinou volí v blízkosti provozní teploty. Není-li tato náhradní hodnota k dispozici ani nedochází k výpadku signálu, pak při zkratu (malý odpor, odpovídá hodnotě při zahřátém motoru) neprobíhá žádné obohacování, při přerušení (nekonečně velký odpor, tzn. velice studený motor) naopak dochází k trvalému, nadměrně velkému obohacování směsi. Dalším signálem pro jemnou korekci vstřikovaného množství je spínač škr krticí ticí klapky. Je-li kontakt pro volnoběh sepnut, pak se použije vlastního programu pro volnoběh. Při vyšších otáčkách a spojeném kontaktu pro volnoběh je tak v činnosti přerušení přívodu paliva. Pomocí kontaktu pro plné zatížení je směs rovněž obohacována v závislosti na počtu otáček. Dalším krokem vývoje měřičů hmoty vzduchu s topným drátem je mě- řič ič hmot y vzduchu s tenk enkou ou top- nou vrstv tvou (obr. 36). Snímač tenké topné vrstvy (5) se ohřívá na nadměrnou teplotu, udržovanou konstantně o 180 C nad teplotou nasávaného vzduchu. Žíhání při vysoké nadměrné teplotě (samočištění) již není kvůli vysoké nadměrné teplotě vrstvy nutné. Snímač s topnou vrstvou je navíc velmi odolný proti otřesům a neovlivňuje jej ani elektromagnetické záření. Zapojením do můstku (obr. 36b) se udržuje nadměrná konstantní teplota. Při ochlazení topného článku poklesne odpor, což způsobí zvýšení intenzity protékajícího proudu a tím Funk unkce ce a spr právné nastavení spínač pínače e škr krticí klapky je třeba zkon- trolo olovat při i každém hledání závady. Při nejvyšších nárocích na bezpečnost, spolehlivost a přesnost funkce řízeného vstřikování se spínač škrticí klapky často nahrazuje potenciome enciometrem škr krticí klapky. Řídicí jednotka t- v tomto případě rozpozná jakoukoliv polohu škrticí klapky, a tak při výpadku informace o zatížení (prostřednic- 17
tvím měřiče množství vzduchu atd.) může sama spustit nouzový režim. Při plné funkčnosti zase předstih škrticí klapky před změnou nasávaného vzduchu zaručuje ještě přesnější řízení dávkovaného vstřikování (především při obohacování při akceleraci). Nejdůležitějším signálem pro vstřikování L-Jetronic je však signál ze svor orky ky 1 (td-signál), který řídicí jednotka dostává od cívky zapalování nebo přímo z řídicí jednotky zapalování. Ten spolu s informací o zatížení slouží k výpočtu vstřikovaného množství a samozřejmě i pro výpočet doby vstřikování v závislosti na otáčkách. Bez td-signálu se vstřikování zastaví. Pro měření td-signálu se používá úhlu sepnutí kontaktů. Bezpečnostní tní nebo řídicí relé (obr. 37) zabezpečuje při zapnutém zapalování napájení řídicí jednotky, vstřikovacích ventilů, ventilu přídavného vzduchu, Obr. 37. Řídicí bezpečnostní relé. spínače škrticí klapky a měřiče množství vzduchu elektrickým proudem z plusového pólu akumulátoru. Pokud zahrnuje i napájení palivového padla, musí přicházet i signál ze svorky 1. Bez signálu ze svorky 1 se napájení padla zastaví. Elektrické napájení řídicí jednotky může být kromě řídicího relé zabezpečeno i přímo z plusového pólu akumulátoru, resp. ze svorky 15. Je-li v systému zařazena paměť závad, musí být neustále spojena s plusovým pólem baterie. Napěťový signál využívá řídicí jednotka i pro úpravu doby vstřikování v závislosti na velikosti palubního napětí. Napěťová kompenzace je potřebná k tomu, aby se respektovala Obr. 38. Porovnání různých variant vstřikování. a) simultánní vstřikování b) skupinové vstřikování c) plně sekvenční vstřikování doba sepnutí vstřikovacích ventilů (zpoždění odezvy) a vypočtené vstřikované množství paliva nebylo zkreslováno např. nízkým napětím akumulátoru. Při i hledání závad je nutné vždy zkontr ontrolo olovat i ukos ostř tření. Připomenout je nutno ještě dva vstupní signály, které byly zapotřebí 18 at
především v počátcích systému L-Jetronic. Ze svorky 50 dostávala řídicí jednotka informaci o startu a spouštěla příslušné programy pro obohacování při a po spuštění motoru. Současné řídicí jednotky poznávají spouštění prostřednictvím počtu otáček. Vstupní signál ze snímače e přetlaku přicházel z tlakové krabičky tlakoměru spojené s potenciometrem. Řídicí jednotce sloužil při měření množství vzduchu k vyrovnání a k výpočtu hmotnosti vzduchu. Snímač přetlaku může být zabudován i přímo v řídicí jednotce. U systémů s měřením vzduchové hmoty nebo u systémů s lambda regulací se již tato korekční hodnota nepožaduje. U současných automobilů s regulovanými trojcestnými katalyzátory samozřejmě do řídicí jednotky přichází i signál z lambda-sondy. Funk unkce řídicí jednotky Využitím výše popsaných signálů může řídicí jednotka rozpoznat provozní stav a zatížení motoru a vypočítat potřebné vstřikované množství, resp. dobu otevření vstřikovacích ventilů. Ovládání vstřikovacích ventilů se provádí hmotovým impulzem (ti-signál). U počátečních, resp. u jednodušších systémů L-Jetronic se ovládají všechny ventily současně. Ty pak při každé otáčce klikové hřídele vstřikují vždy poloviční množství vypočtené dávky paliva. Dalším stupněm vývoje bylo začlenění ventilů do skupin (skupinové vstřikování). V takovém případě pak ventily vstřikují v jedné skupině současně celé množství paliva při každé druhé otáčce klikové hřídele. Druhá skupina vstřikuje střídavě k první. Zařazení do skupin se provádí podle vzájemného sousedství válců v pořadí zapalování. V obou uvedených případech může docházet k tomu, že ke vstřikování dojde při otevřeném sacím ventilu. Pak nejsou zcela zaručeny předpoklady pro správné složení směsi ani její jemné promísení. Ideálním řešením je plně sekvenční vstřikování, u kterého je každý ventil uváděn do činnosti jednotlivě vždy ve správném okamžiku podle Obr. 39. Průběh obohacování při chodu zahřátého motoru. Faktor obohacení jako funkce času: a) převažuje časově závislá složka b) převažuje teplotně závislá složka pořadí zapalování. Tím se zaručí, že proces vstřikování se ukončí ještě před otevřením příslušného sacího ventilu. K tomu potřebuje řídicí jednotka příslušný počet koncových stupňů a signál ze snímače vačkové hřídele, nebo nějaké jiné rozpoznávání pořadí zapalování válců. Plně sekvenční vstřikování se většinou realizuje jen v systémech s kombinací zapalování a vstřikování (např. Motronic). Různé varianty vstřikování jsou pro porovnání znázorněny na obr. 38. Kromě této základní úlohy má řídicí jednotka i několik dalších funkcí, které jsou programovány různými výrobci individuálně. Při obohacování směsi při studeném startu se kondenzační ztráty kompenzují buď zařazením ventilu pro studený start, nebo říz ízením studeného star artu tu naprogramovaného v řídicí jednotce. To je prováděno přímo prostřednictvím vstřikovacích ventilů. Naprogramované řízení studeného startu se uvede do činnosti na základě rozpoznání podmínek startu a teploty chladicí kapaliny. V návaznosti na řízení při startu probíhá časově a teplotně závislé obohacování po startu (obr. 39). Teploty motoru se často využívá k jemnému ovládání i u funkce přer eruu- šení přívodu paliva, tzn. že u studeného motoru k přerušení přívodu paliva nedochází vůbec nebo až po překročení vysoké meze otáček. Teplota motoru hraje důležitou roli i pro funkci obohacování při i akce- leraci (v závislosti na změně signálu zatížení za určitou dobu), kde spoluurčuje velikost obohacení. Pok okud by nebyl yl k dispozici signál o teplo eplotě tě motor oru, u, pak by při akceler celeraci se studeným motor orem docházelo ke škubání (zahlcení) motor oru. u. Na teplotě motoru je závislá i lambda regulace. Tato regulace začíná teprve po překročení určené teploty (což není jen provozní teplota katalyzátoru). Při i příliš íliš brzkém zahájení lambda regulace by studený motor or běžel el neklidně nebo by se i zastavil. vil. V řídicí jednotce automobilů s katalyzátorem je naprogramováno i omezení maximálního počtu otáček prostřednictvím zastavení vstřikování. K dalším funkcím naprogramovaným v řídicí jednotce patří vlastní program pro volnoběh a obohacování při plném zatížení, které závisí na počtu otáček a teplotě motoru. Program pro volnoběh může obsahovat i regulaci volnoběhu, pokud je místo ventilu přídavného vzduchu namontován stavěcí člen pro volnoběh. Tímto způsobem lze pak volnoběh regulovat s ohledem na jakékoliv pracovní podmínky motoru. Celkový přehled a schéma zapojení Signály a možnosti zkoušení jsou na příkladu jednoduchého vstřikovacího zařízení L-Jetronic bez lambda regulace stručně znázorněny pomocí schématu zapojení na obr. 40. Jednotlivé piny řídicí jednotky jsou připojeny následovně: pin 1: signál ze svorky 1 (i na řídicí relé); pin 2: napětí z akumulátoru při sepnutém kontaktu pro volnoběh a aktivovaném řídicím relé; 19
Obr. 40. Schéma elektrického zapojení systému L Jetronic. pin 3: analogicky jako pin 2, avšak při sepnutém kontaktu plného zatížení; pin 4: napětí z akumulátoru při spouštění přes svorku 50; pin 5: kostra; pin 7: napěťový signál z kontaktu jezdce, vždy v závislosti na otevření zavírací klapky mezi 1 až 10 V. Předpoklad: napětí z akumulátoru přivedeno na pin 9 od měřiče množství vzduchu; pin 8: napěťový signál od NTC v měřiči množství vzduchu mezi 8 až 10 V (v závislosti na teplotě); pin 9: akumulátorové napájecí napětí protékající řídicím relé; pin 10: výstup napětí z řídicí jednotky pro NTC, odpor mezi vytaženým konektorem řídicí jednotky (pin 10) a kostrou je asi 2,5 kω ± 10 % při 20 C; piny 12, 24: ti-signál pro vstřikovací ventily; piny 13, 25: kostra; piny 6, 11, 14 až 23: neobsazeny. PŘI ZPRACOVÁNÍ BYLO POUŽITO ZAHRANIČNÍCH MATERIÁLŮ. 20 at