Princíp činnosti vstrekovacích systémov benzínového motora/systému Opel-Twinport (Opel Corsa C)

Všeobecné informácie

1. Už na úsvite výroby automobilov sa pri konštrukcii spaľovacích motorov odhaľovala závislosť účinnosti spaľovania a tým aj návratnosti vnútornej energie pracovnej zmesi od podielu paliva a vzduchu v jej zložení. Pre maximálne efektívnu prevádzku je potrebný presne definovaný podiel, ktorý musí byť dodržaný vo všetkých prevádzkových režimoch motora. To zase vedie k úspore paliva.

2. Tento podiel je obzvlášť dôležité zachovať pri benzínových motoroch. Dnes sú všetky benzínové motory popredných výrobcov automobilov vybavené elektronicky riadeným vstrekovacím systémom.

3. Pri tomto spôsobe tvorby zmesi sa vzduch potrebný na spaľovanie paliva dostáva cez vzduchový filter a cez škrtiacu klapku do sacieho potrubia. Množstvo privádzaného vzduchu určuje príslušný snímač.

4. Palivo sa nasáva z palivovej nádrže elektrickým čerpadlom, prechádza cez palivový filter a privádza sa do rozvodu paliva. Cez vstrekovače sa palivo vstrekuje do sacieho potrubia, umiestneného pred sacími ventilmi valcov, kde sa mieša s prúdom vzduchu.

5. Riadiaci modul motora pri dodržaní poradia zapaľovania reguluje čas otvárania kanálov vstrekovačov a tým aj množstvo vstrekovaného paliva v závislosti od množstva vzduchu a zaťaženia motora. Okrem toho ECM riadi škrtiaci ventil av prípade potreby upravuje množstvo dodávaného vzduchu.

6. Najprv sa na určenie množstva paliva dodávaného do valcov motora meral iba prietok vzduchu. Postupne sa však identifikovali nové závislosti, ktoré ovplyvňujú účinnosť spaľovania paliva, a požiadavky na toxicitu výfukových plynov sa sprísnili, čo viedlo ku komplikáciám systémov riadenia motora.



7. Moderné riadiace systémy vstrekovania paliva predstavujú komplexný súbor snímačov, riadiacich jednotiek, akčných členov a elektronických obvodov (pozri adj. ilustrácie). Nižšie je uvedený popis princípov fungovania niektorých z nich:

• Snímač polohy plynového pedálu je zabudovaný do zostavy pedálu. Senzor vyšle príslušný elektrický signál do riadiaceho modulu motora (ECM), čím nastaví hodnoty pre požadovaný režim jazdy vozidla;
• Riadiaci modul škrtiacej klapky obsahuje pohon (krokový motor) a potenciometer ventilu. Elektromotor reguluje polohu škrtiacej klapky a umožňuje udržiavať konštantné voľnobežné otáčky bez ohľadu na pripojenie ďalších spotrebičov. Potenciometer posiela do ECM informáciu o aktuálnej hodnote uhla inštalácie škrtiacej klapky;
• Snímač polohy vačkového hriadeľa poskytuje ECM informácie o časovaní zapaľovania v prvom valci motora na synchronizáciu časovania zapaľovania a sekvencie vstrekovania v ostatných valcoch;
• Puzdro snímača hmotnosti vzduchu obsahuje tenkú dosku snímača, cez ktorú prechádza elektrický prúd. Doska sa ochladzuje prechádzajúcim prúdom vzduchu. Riadiaca jednotka reguluje vykurovací prúd tak, aby teplota platne zostala konštantná. Kolísanie prúdu počas zahrievania umožňuje ECM určiť stav zaťaženia motora a podľa toho upraviť množstvo vstrekovaného paliva.
• Snímač teploty chladiacej kvapaliny je inštalovaný v kryte termostatu (pozri kapitolu 3). Ide o odpor NTC – pri zvyšovaní teploty chladiacej kvapaliny sa jej odpor znižuje a príslušný signál sa posiela do ECM;
• Snímač klepania je namontovaný pod výfukovým potrubím v bloku valcov. Nastavuje moment vznietenia na hranici začiatku detonačného horenia paliva, čím na jednej strane zabraňuje procesu detonačného horenia palivovej zmesi a na druhej strane zabezpečuje čo najdokonalejšie spaľovanie paliva. a zníženie jeho spotreby;
• Lambda sonda umožňuje sledovať zloženie pracovnej zmesi meraním zvyškového kyslíka vo výfukových plynoch. V dôsledku merania sa na citlivom prvku lambda sondy vytvorí určité napätie, na základe ktorého hodnoty ECM určí potrebu zmeny zloženia palivovej zmesi. Modely Corsa C/Meriva sú vybavené dvoma kyslíkovými senzormi, pre-katalytickým a post-katalytickým.

8. Rôzne systémy sa môžu navzájom líšiť počtom zapojených prvkov v závislosti od konštrukcie pohonnej jednotky a požiadaviek na konkrétny motor. Nezávislý zásah do nastavenia a konfigurácie týchto systémov nie je povolený. Na tento účel sa používajú špeciálne diagnostické a nastavovacie zariadenia, ktoré sú zvyčajne dostupné len na špecializovaných čerpacích staniciach.

Systém Twinport (motory Z10XEP/Z12XEP/Z14XEP)

9. Modely opísané v tomto návode môžu byť vybavené motormi so systémom Twinport. Tento systém je navrhnutý na zlepšenie palivovej účinnosti motora a zníženie toxicity výfukových plynov, keď motor beží pri nízkych otáčkach a voľnobežných otáčkach. Tento systém je obzvlášť účinný pri inštalácii na motory s malým objemom.

10. Princíp fungovania systému Twinport (pozri adj. ilustrácie) je nasledovný: Vzduch vstupuje do každého valca motora cez dva vzduchové kanály. Jeden z kanálov je možné uzavrieť regulačným ventilom, ktorého poloha je riadená hnacou tyčou z podtlakového regulátora. Keď je kanál uzavretý klapkou, vytvára sa vírivý prúd zmesi vzduchu a paliva, čo umožňuje použitie chudobných zmesí pri nízkom zaťažení motora a pri voľnobehu motora, ako aj zvýšenie percenta výfukových plynov vstupujúcich cez recirkulačný systém (EGR). Tým sa znižuje celková spotreba paliva a znižuje sa obsah škodlivých látok vo výfukových plynoch.