Systemy Multitec
Uwaga: Nie ma warunków umożliwiających regulację lub zmianę prędkości biegu jałowego; sprawdzając prędkość obrotową biegu jałowego należy pamiętać, że może ona ulegać ciągłym zmianom pod wpływem sterowania ECU.
2. System Multec to w zasadzie prosta metoda przygotowywania mieszanki paliwowo-powietrznej, polegająca na zastąpieniu gaźnika pojedynczym wtryskiwaczem zamontowanym w korpusie przepustnicy. Z tego względu tego typu układ nazywany jest również wtryskiem paliwa z przepustnicą (TBi), centralnym wtryskiem paliwa (CFi) lub wtryskiem jednopunktowym (lub jednopunktowym). Cały system można najlepiej opisać jako trzy podsystemy: układ dostarczania paliwa, układ dozowania powietrza i układ sterowania elektrycznego.
3. Układ zasilania paliwem składa się ze zbiornika paliwa (z zanurzoną w środku elektryczną pompą paliwa), filtr paliwa, wtryskiwacz paliwa i regulator ciśnienia (zamontowany w korpusie przepustnicy), oraz węże i rury łączące wszystkie te jednostki. Przy włączonym zapłonie (lub gdy silnik pracuje, modele z silnikiem X16 SZ) pompa jest zasilana poprzez przekaźnik pompy i bezpiecznik 11, pod kontrolą Elektronicznej Jednostki Sterującej (ECU). Pompa Pompuje paliwo przez filtr paliwa do wtryskiwacza. Ciśnienie paliwa kontrolowane jest przez regulator, który w razie wzrostu ciśnienia zwraca nadmiar paliwa do zbiornika.
4. System pomiaru przepływu powietrza zawiera podsystem regulacji temperatury wlotu powietrza i filtr powietrza, ale podstawowe składniki znajdują się w montażu obudowy przepustnicy. W nim jest atomizer, który wtryskuje paliwo w tylną część przepustnicy, i potencjometr przepustnicy. Potencjometr wiąże się z osią przepustnicy i przekazuje ECU informacje dotyczące stopnia otwarcia przepustnicy, przekazując zmienne napięcie. Silnik krokowy sterowania ilością powietrza w trybie biegu jałowego jest sterowany przez ECU, i jest przeznaczony do utrzymania prędkości biegu jałowego.
5. Część elektryczna systemu wtrysku paliwa składa się z ECU i wszystkich czujników, które dostarczają system zarządzania informacjami, plus wykonawcze mechanizmy, które rządzą cały system. Należy pamiętać, że układ zapłonowy jest sterowany tym samym ECU.
6. Czujnik ciśnienia kolektora dolotowego jest podłączony wężykiem do kolektora dolotowego. Zmiany ciśnienia w kolektorze dolotowym zamieniane są na sygnały elektryczne, które następnie są wykorzystywane przez ECU do określenia obciążenia silnika. Działanie potencjometru przepustnicy zostało wyjaśnione wcześniej.
7. Informacje dotyczące prędkości obrotowej silnika i położenia wału korbowego pochodzą od dystrybutora w modelach z silnikiem C16 NZ oraz z czujnika prędkości/położenia wału korbowego w modelach z silnikami C16 NZ2, X16 SZ i C18 NZ.
8. Licznik kilometrów dostarcza sterownikowi ECU informacji o prędkości pojazdu, a czujnik temperatury płynu chłodzącego dostarcza informacji o temperaturze silnika. Czujnik spalania stukowego znajduje się w bloku cylindrów pomiędzy cylindrami 2 i 3 w silnikach XI6 SZ i dostarcza sterownikowi silnika dodatkowych informacji w przypadku wykrycia przedwczesnego zapłonu w procesie spalania.
9. Wszystkie te sygnały porównywane są przez ECU z wartościami zadanymi zapisanymi w pamięci. Na podstawie tych informacji ECU wybiera wartości wyjściowe odpowiadające tym wielkościom. Steruje jednostką wzmacniacza zapłonu, zmieniając czas zapłonu w razie potrzeby. Sterowanie wtryskiwaczem paliwa odbywa się poprzez zmianę czasu otwarcia, wzbogacanie lub zubożanie mieszanki, zależnie od trybu pracy. Silnik krokowy steruje powietrzem, aby dostosować prędkość biegu jałowego. Przekaźnik pompy paliwa steruje dopływem paliwa i czujnikiem tlenu. Wartości mieszanki, prędkości biegu jałowego i kąta wyprzedzenia zapłonu są stale zmieniane przez komputer sterujący silnikiem w celu usprawnienia rozruchu i nagrzewania silnika, utrzymania prędkości biegu jałowego, przyspieszenia i płynnej jazdy. Wtryskiwacze są również wyłączane podczas hamowania silnikiem w celu zmniejszenia zużycia paliwa i emisji spalin. Dodatkowo w silnikach X16 SZ, ECU steruje również pracą zaworu pochłaniacza dwutlenku węgla w układzie odsysania oparów paliwa.
10. Czujnik tlenu jest przykręcony do kolektora wydechowego, a ECU ma stałą informację zwrotną. Bazując na tych danych, układ stale dostosowuje mieszankę tak, aby zapewnić najlepsze warunki dla efektywnej pracy katalizatora.
11. Dopóki czujnik tlenu nie zostanie w pełni nagrzany, nie ma sprzężenia zwrotnego, a ECU używa zaprogramowanych wartości do określenia prawidłowego czasu otwarcia wtryskiwacza. Gdy czujnik rozgrzeje się do normalnej temperatury roboczej, końcówka (wrażliwy na tlen) wysyła do ECU zmienne napięcie w zależności od ilości tlenu w spalinach. Jeżeli mieszanka paliwowo-powietrzna wlotowa jest zbyt bogata, w spalinach znajduje się niewielka ilość tlenu, a czujnik wysyła sygnał niskiego napięcia. Napięcie wzrasta w miarę jak mieszanka staje się uboższa i zwiększa się ilość tlenu w spalinach. Maksymalna wydajność konwersji występuje, gdy mieszanka paliwowo-powietrzna wlotowa jest utrzymywana w chemicznie prawidłowym stosunku umożliwiającym całkowite spalanie benzyny, tj. 14,7 części powietrza na 1 część paliwa (liczba stechiometryczna). Napięcie wyjściowe czujnika zmienia się w szerokim zakresie. ECU wykorzystuje ten zmienny sygnał do korygowania stosunku mieszanki paliwowo-powietrznej do powietrza wlotowego poprzez zmianę czasu otwarcia wtryskiwacza paliwa.
12. Ponadto ECU posiada tryb diagnostyczny i może odbierać i przesyłać informacje przez złącze diagnostyczne, dzięki czemu możliwe jest przeprowadzanie diagnostyki i strojenia za pomocą sprzętu testowego Opel TECH1.
System Motronic
13. System Motronic występuje w kilku różnych wersjach, w zależności od modelu. System jest w pełni kontrolowany przez układ zarządzania silnikiem Motronic (Sekcja 5), który steruje również czasem zapłonu.
14. Paliwo jest pompowane z tylnego zbiornika paliwa za pomocą elektrycznej pompy paliwa znajdującej się pod pojazdem i przechodzi przez regulator ciśnienia do przewodu paliwowego. Listwa paliwowa to zbiornik na cztery wtryskiwacze paliwa, które wtryskują paliwo do kanałów dolotowych cylindrów. W silnikach z jednym górnym wałkiem rozrządu wtryskiwacze paliwa otrzymują jeden impuls, otwierając je jednocześnie raz na obrót wału korbowego. Silniki DOHC wykorzystują sekwencyjny układ wtrysku paliwa, w którym każdy wtryskiwacz otrzymuje własny impuls elektryczny, a cztery wtryskiwacze działają niezależnie, co zapewnia bardziej precyzyjną kontrolę dostarczania paliwa do każdego cylindra. Czas trwania impulsu elektrycznego decyduje o ilości wtryskiwanego paliwa. Czas trwania impulsu obliczany jest przez jednostkę Motronic na podstawie informacji otrzymanych z różnych czujników.
15. W silnikach z pojedynczym wałkiem rozrządu w głowicy, powietrze dolotowe przepływa z filtra powietrza do przepływomierza powietrza, a następnie przez przepustnicę do kanałów dolotowych cylindrów. Klapa w przepływomierzu powietrza odchyla się w zależności od siły strumienia powietrza: odchylenie to zamieniane jest na sygnał elektryczny i przesyłane do jednostki Motronic. Śruba potencjometru na przepływomierzu powietrza umożliwia regulację mieszanki biegu jałowego poprzez zmianę napięcia odniesienia podawanego do modułu Motronic.
16. W silnikach DOHC powietrze dolotowe przepływa z filtra powietrza do przepływomierza powietrza (przewód, przez który płynie prąd o pewnym napięciu), a następnie poprzez zespół przepustnicy dwupołożeniowej do kanałów dolotowych cylindrów. Natężenie prądu elektrycznego niezbędne do utrzymania stałej temperatury drutu w przepływomierzu powietrza jest proporcjonalne do masy powietrza chłodzącego drut. Prąd jest zamieniany na sygnał, który jest wysyłany do urządzenia Motronic. Przepustnica zawiera dwie klapy, które otwierają się stopniowo. Śruba potencjometru umieszczona na przepływomierzu powietrza umożliwia regulację mieszanki biegu jałowego poprzez zmianę napięcia odniesienia podawanego do modułu Motronic.
17. Czujnik położenia przepustnicy umożliwia jednostce Motronic obliczenie położenia przepustnicy, a w niektórych modelach także stopnia jej otwarcia. W ten sposób można dostarczyć dodatkową ilość paliwa podczas przyspieszania, gdy przepustnica zostanie nagle otwarta. Informacje z czujnika położenia przepustnicy służą również do odcięcia dopływu paliwa podczas hamowania silnikiem, co poprawia oszczędność paliwa i ogranicza emisję szkodliwych substancji.
18. Prędkość biegu jałowego kontrolowana jest przez zawór o zmiennym otworze, który reguluje ilość powietrza dostarczanego przez przepustnicę. Zawór sterowany jest przez jednostkę Motronic; a bezpośrednia regulacja prędkości biegu jałowego nie jest możliwa.
19. Dodatkowe czujniki dostarczają do modułu Motronic informacji o temperaturze płynu chłodzącego, temperaturze powietrza, a w modelach z katalizatorem także o zawartości tlenu w spalinach.
20. Filtr paliwa wbudowany jest w przewód doprowadzający paliwo i oczyszcza paliwo przed jego dostarczeniem do wtryskiwaczy.
21. Przekaźnik odcinający pompę paliwa jest sterowany przez jednostkę Motronic, która odcina napięcie zasilania pompy paliwa, powodując wyłączenie silnika przy włączonym zapłonie, jeśli wystąpi jakakolwiek usterka. Wszystkie modele produkowane od 1993 roku są wyposażone w systemy Motronic, pompa paliwa znajduje się wewnątrz zbiornika paliwa.
22. Późny system M2.8 – zasadniczo taki sam jak wczesny system M2.5, z następującymi wyjątkami:
- a) Miernik taśmowy przepływu masy powietrza – poprzednio używana jednostka z przewodem pod napięciem została zastąpiona miernikiem taśmowym przepływu masy powietrza w systemie M2.8. Zasada działania jest podobna do starej, z tą różnicą, że zamiast drutu zastosowano cienką, elektrycznie podgrzewaną płytkę. Płytę utrzymuje się w stałej temperaturze za pomocą prądu elektrycznego, którego wartość zmienia się w zależności od masy powietrza wlotowego przepływającego obok płyty. Natężenie prądu niezbędne do utrzymania stałej temperatury płyty jest proporcjonalne do masy strumienia powietrza wlotowego. Prąd jest zamieniany na sygnał, który jest wysyłany do urządzenia Motronic.
- b) Czujnik temperatury powietrza dolotowego – umieszczony w wężu pomiędzy przepływomierzem masy powietrza a filtrem powietrza. Jego zadaniem jest dokładne monitorowanie temperatury powietrza dolotowego. Sygnały z tego czujnika, w połączeniu z sygnałami z innych czujników, służą do określenia warunków gorącego startu. Następnie jednostka Motronic przetwarza te sygnały i zmienia czas trwania stanu otwarcia wtryskiwacza.
- c) Potencjometr przepustnicy w systemie M2.8 Potencjometr przepustnicy zastępuje przełącznik przepustnicy stosowany we wcześniejszych modelach.
Systemy Simtec
23. Zamiast części mechanicznych zastosowano dużą liczbę komponentów elektronicznych: czujniki i siłowniki z systemem zarządzania silnikiem Simtec. Zapewniają dokładniejsze dane oraz większą swobodę sterowania trybami pracy silnika.
24. Jednostka sterująca wyposażona jest w elektroniczny układ sterowania zapłonem zwany układem sterowania indukcyjnego sterowanego mikroprocesorem (ang. Microprocessor Controlled Inductive Control System,"Microprocessor Spark Timing System, inductive triggered" lub MSTS-i), a komponenty takie jak mechaniczny rozdzielacz zapłonu nie są już potrzebne. Jednostka sterująca znajduje się za panelem wykończeniowym, w przestrzeni na nogi po prawej stronie (słupek drzwiowy).
25. Cewka zapłonowa została wymieniona na podwójną, przełączaną przez jednostkę sterującą.
26. Czujnik wałka rozrządu wskazuje określoną pozycję, gdy wał korbowy przechodzi przez głowicę indukcyjną. Jest on przeznaczony do określania TDC ("Top Dead Center"), kąta wału korbowego i prędkości obrotowej silnika. Sygnały te są wykorzystywane przez jednostkę sterującą do obliczenia momentu zapłonu oraz przez układ wtrysku paliwa.
27. Miernik masy powietrza mierzy masę powietrza wchodzącego do silnika. System wykorzystuje te informacje w celu obliczenia prawidłowej ilości paliwa, jaką należy wtrysnąć do silnika.
28. Czujnik temperatury powietrza dolotowego (NTC) montowany jest w kanale dolotowym powietrza pomiędzy filtrem powietrza a przepływomierzem ciepłego powietrza.
29. Zawór sterujący filtrem węglowym jest uruchamiany przez system. Wentylacja zbiornika sprawdzana jest za pomocą kontroli lambda (lub czujnik tlenu) i jest regulowana przez komputer jednostki sterującej.
30. Istnieje również system kontroli detonacji. Eliminuje potrzebę regulacji liczby oktanowej, odbywa się to automatycznie przez jednostkę sterującą.
31. Silnik ten jest również wyposażony w zawór recyrkulacji spalin (dopalanie spalin) i wtrysku powietrza wtórnego (AIR - Air Injection Reactor), które spełniają najnowsze europejskie normy emisji spalin (od 1996 r). System zwraca określoną ilość spalin do układu spalania. W rezultacie zmniejsza się powstawanie tlenków azotu (NOx). Układ wtrysku powietrza wtórnego składa się z kompresora, który wtryskuje powietrze do kolektora wydechowego, redukując zawartość CO i HC w spalinach.
Komentarze gości