Elektronički sustav paljenja

4. veljače 2013.
Škola - Elektronički sustav paljenja
autor: AUTONET.HR 

Smisao isti, izvedba jednostavnija

Nakon poglavlja u kojem smo naučili kako se struja visokog napona dijeli svjećicama na tradicionalni, mehanički način, vrijeme je da pogledamo kako je taj dio priče riješen kod današnjih automobila
Indukcijski DIS svitak Freelanderovog V6 motora (Land Rover)Indukcijski DIS svitak Freelanderovog V6 motora (Land Rover)
U dijelovima automobila u kojima je, s vremenom, zamijenila mehaničke komponente, elektronika u pravilu nudi višu razinu pouzdanosti nekih sustava (to je relativnom, no govorimo li npr. o mehaničkim kontaktima koji se s vremenom troše, teorija dobiva neko opravdanje). Također, tu su i jednostavnija konstrukcija, niža cijena (koja proizlazi iz prethodno navedenog) te manja masa cijelog sustava. Uostalom, zamijenite li masivni, metalni razvodnik paljenja nekakvom "crnom kutijicom" u kojoj se nalazi tek par elektroničkih komponenti, ušteda na masi neće biti zanemariva.

I da ne zaboravimo, s obzirom da govorimo o visokom naponu i nekakvim iskrama kojima se, u konačnici, ostvaruje zapaljenje smjese goriva i zraka, naša se priča i dalje vrti isključivo oko benzinskog (Otto) motora. Ljubitelji dieselskih pogona i ovog su se puta "izvukli", no iako pod poklopcem motora nose nešto manje komponenti, veća opterećenja što ih dieselski motori podnose (dakako, tu je u značajnoj mjeri bitan i zakon potražnje), temeljni su uzrok nešto višoj cijeni tako pokretanih automobila. No, vratimo se mi temi ovog sata Škole.

Usporedba elektronički kontroliranog sustava paljenja s razvodnikom i DIS sustavaUsporedba elektronički kontroliranog sustava paljenja s razvodnikom i DIS sustava
Većina vlasnika današnjih automobila neće, kada zavire pod poklopac motora, naići na ništa što bi bilo nalik ranije opisanom razvodniku paljenja. Radi se o tome da moderni motori, zahvaljujući prvenstveno elektroničkim sustavima imaju znatno jednostavnije riješeno paljenje. U modernim je automobilima (ovo "modernim" odnosi se na većinu vozila mlađih od 1980-ih :-)) sklop velikog indukcijskog svitka i mehaničkog razvodnika paljenja, zajedno s njegovim podtlačnim (ili kakvim već, ovisi o izvedbi) sustavom promjene trenutka paljenja, zamijenio komplet od nekoliko elektroničkih komponenti.

Elektroničko paljenje

Današnji sustavi paljenja u pravilu ne razvode struju visokog napona (kao kod mehaničkog razvodnika), već se funkcija razvođenja napona odvija u primarnom krugu (niskog napona). Niskonaponski puls tako se dovodi do pojedinačnih indukcijskih (visokonaponskih) svitaka koji su raspoređeni po jedan za svaku svjećicu ili po jedan za svaka dva cilindra.

Presjek indukcijskog svitka DIS sustava (NGK)Presjek indukcijskog svitka DIS sustava (NGK)
Ovi indukcijski svitci mogu biti raspoređeni na nekoliko načina. U slučaju konstrukcije "jedan indukcijski svitak - jedna svjećica" odn. DIS - Direct Ignition System, najčešće su postavljeni svaki uz svoju svjećicu (vrlo blizu ili izravno povezani sa svjećicom). No, uobičajenije se nalaze u kompletima koji se u slučaju kvara pojedinog svitka mijenjaju cijeli ili je, ovisno o konstrukciji, moguće zamijeniti svaki pojedini indukcijski svitak.

Još napredniji sustav izravnog paljenja koji se danas koristi u velikoserijskim automobilima je CDI (Capacitor Discharge Ignition ili "tiristorsko paljenje") koji je svojedobno razvila General Motorsova marka Saab. Ovdje se koristi po jedan mali svitak s kondenzatorom montiran izravno na svjećicu. Uloga kondenzatora je da na kratko vrijeme pohrani malu količinu električnog naboja prije nego li ga se isporuči primarnom navoju. U tom se slučaju se povišenje napona ostvaruje u dva koraka: prvi diže napon akumulatora s 12 na oko 400 V dok se pred isporuku svjećici taj napon povisuje na 40.000 V. Ovakav se sustav odlikuje pouzdanim radom i velikom trajnošću.

Dakako, potrebno je napomenuti i da u današnjem, elektroničkom svijetu nema više mehaničkog pogona razvodnika paljenja, podtlačnih kompenzatora i sličnog. Cijelu priču oko palenja tako nadzire elektronička jedinica koja prima informacije od raznih senzora, poput položaja koljenastog vratila, brzine rada (broja okretaja) motora i sl.

Elektronička nadzorna jedinica CDI sustava paljenja (lijevo) i indukcijski svitak s pripadajućim konektorom (M&W Ignitions)Elektronička nadzorna jedinica CDI sustava paljenja (lijevo) i indukcijski svitak s pripadajućim konektorom (M&W Ignitions)
A, kako smo došli do ovoga o čemu pričamo?

Jasno jest da se konstruktori automobila nisu "preko noći" odlučili zamijeniti mehaničke razvodnike paljenja elektroničkim sustavima. Priča je išla postepeno, a vjerujemo da će se mnogi čitatelji ovih redaka sjetiti i tzv. "konverzijskih kompleta" zahvaljujući kojima je bilo moguće klasične mehaničke razvodnike paljenja preraditi u tranzistorske.

Prvi korak naprijed, u odnosu na klasične sustave razvodnika paljenja, bilo je kontaktno tranzistorsko paljenje. U tom je slučaju cijeloj konstrukciji razvodnika paljenja bio pridodan tranzistor koji je zadužen za prekidanje primarnog strujnog kruga. Tako prekidačem ("platinama") prolazi struja jakosti od 0,05 do 0,2 A, za razliku od klasičnog sustava gdje je prekidač izložen jakosti od 4 A. Učinak kontaktnog tranzistorskog paljenja je jesan i svodi se na manje trošenje kontakata prekidača koji je sada izložen struji manje jakosti.

Beskontaktno tranzistorsko paljenje bio je sljedeći korak u razvoju ove priče te je u njemu prekidač u potpunosti izbačen iz "igre", a njegovu je ulogu preuzeo indukcijski sustav za iniciranje paljenja. No, koliki god su napredak takva rješenja ponudila, problem su ostali brojni "repovi prošlosti". Tako, npr. oba načina tranzistroskog paljenja i dalje koriste sustav za promjenu trenutka paljenja, bilo podtlačni ili centrifugalni. Mehanički regulatori, dakako, nisu u stanju pružiti razinu preciznosti (teorijski i pouzdanosti) elektroničkih sustava te su i ove prijelazne, nešto naprednije razvodnike paljenja zamijenili u potpunosti elektronički sustavi s malim, pojedinačnim indukcijskim svitcima.

Mapa paljenja mazdinog motora Renesis s prednabijanjem (rx8club.com)Mapa paljenja mazdinog motora Renesis s prednabijanjem (rx8club.com)
U konačnici, razvoj ovih sustava doveo je do središnje (elektroničke) upravljačke jedinice. Ona na obradu prihvaća podatke o opterećenju motora, položaju koljenastog vratila, brzini rada motora i sl. te temeljem njihove analize odabire optimalan trenutak paljenja, u skladu s mapom paljenja pohranjenom u računalnoj memoriji upravljačke jedinice.

Elektronika nam tako, nesumnjivo nudi sve što i tradicionalna mehanika u sustavu paljenja, uz povećanu preciznost. No, iz prakse znamo da sve veći broj senzora razasutih po automobilu ne jamči uvijek maksimalnu pouzdanost. Postoji li rješenje za takve tegobe, drugo je pitanje. No, jedno je sigurno - odgovor na njega znaju upravo sami proizvođači automobila.

Powered by AdminMax v6 © 2005-2018 by Internet Softver Design by WEB Marketing