Ten artykuł jest kontynuacją poprzedniego pośwęconego elektronicznym systemom wtrysku paliwa. Przyjrzymy się czasom wtrysku i sensorom odpowiedzialnym za jego czas trwania.

Czas trwania wtrysku



Jak już wspomnieliśmy w poprzednich artykułach - wtryskiwacz (również taki, jaki występuje w systemach z wielopunktowym wtryskiem) jest bardzo szybkim elektromechanicznym zaworem, który otwiera się po przyłozeniu napięcia 12V. Sprężyna zamyka wtryskiwacz kiedy nie jest on zasilany. Czop wtryskiwacza porusza się o ok. 0,15mm, a czas jego reakcji wynosić powinien ok. 1ms.

Załączanie i odłączanie wtryskiwacza następuje w obwodzie masy, po uruchomieniu silnika lub podczas rozruchu na jego dodatnim zacisku zawsze obecne jest napięcie 12V (plus jest załączony na stałe, minus jest odłączany). Osprzęt silnika zwykle zawiera przekaźnik tachometryczny, który odpowiedzialny jest za odłączanie obwodu wtryskiwaczy od strony dodatniej.

Wtryskiwacz zasilany jest paliwem z szyny paliwowej. Czas jego otwarcia kontrolowany jest przez ECM (Electronic Control Module) i zależy od sygnałów dostarczanych przez sensory do ECM. Sygnały te zawierają informacje takie jak:

Sygnały te potrzebne są głównie do kompensacji warunków pracy silnika kiedy ten się rozgrzewa. Kiedy silnik jest zimny czas otwarcia wtryskiwacza jest znacznie krótszy. Czas otwarcia może również się wydłużać, np. podczas przyspieszania i pod wpływem innych zmian obciążenia silnika.

W zależności od budowy systemu paliwowego, wtryskiwacze mogą być otwierane raz lub dwa na jeden cykl.

System niesekwencyjny
Rys 1.

W systemie niesekwencyjnym wszystkie wtryskiwacze są otwierane równolegle, w tym samym momencie. Uproszczony schemat przedstawia rys. 1.

System sekwencyjny
Rys 2.

W systemie sekwencyjnym (rys. 2) natomiast obwody mas wtryskiwaczy są oddzielne i każdy ze wtryskiwaczy jest otwierany w odpowiednim takcie swojego cylindra. Indywidualne sterowanie pozwala na dozowanie paliwa w momencie kiedy zawór ssący jest otwarty. Wsysane powietrze rozpyla paliwo, efektywnie miesza je z powietrzem. Proces spalania paliwa zachodzi wtedy szybciej i wydajniej.


Istnieją również systemy pośrednie, w których wtryskiwacze otwierane są grupami. Spotyka się je w silnikach w układzie V. Przykładowy uproszczony schemat układu silnika V6 przedstawia rys 3. Przy większych ilościach cylindrów spotyka się więcej grup, np. silnik V12 Jaguara posiada 4 grupy po 3 wtryskiwacze.

System V
Rys 3.

Wtryskiwacze w systemach sekwencyjnych teoretycznie zużywają się znacznie wolniej niż w systemie niesekwencyjnym, ponieważ otwierane są znacznie rzadziej, jednak zależy to od ciśnienia roboczego, przepływności wtryskiwacza.

Ilustracja poniżej przedstawia przebieg prądu pobieranego przez wtryskiwacz (kolor czerwony) i jednocześnie napięcie pierwotne cewki zapłonowej (kolor niebieski). Głównym powodem, dla którego te dwa przebiegi zostały zarejestrowane jednocześnie może być potrzeba identyfikacji przyczyny niemożliwości uruchomienia silnika lub jego nagła utrata mocy.

Oscylogram

Jeżeli na przebiegu czerwonym nie był by widoczny skok prądu oznaczało by to, że wtryskiwacz się nie otwiera i oznaczało by to, że problem leży po stronie obwodu wtrysku.

Częstotliwości wtrysku w systemach sekwencyjnych i niesekwencyjnych różnią się. W systemie sekwencyjnym otwarcie wtryskiwacza następuje raz na 2 obroty wału, a w systemie niesekwencyjnym zazwyczaj wtryskiwacz otwiera się co jeden obrót wału.

Czujniki silnika



Czujnik temperatury

Czujnik temperatury płynu chłodzącego jest małym, 2-przewodowym przyrządem dostarczającym do ECM informacji o temperaturze bloku silnika. Od tego sygnału zależne jest wzbogacanie mieszanki kiedy silnik nie jest rozgrzany i prędkość jego jałowa.

Zwykle jest to czujnik NTC (Negative Temperature Coefficient - ujemny współczynnik temperaturowy), co oznacza, że ze wzrostem temperatury spada jego rezystancja. Czujniki PTC (Positive Temperature Coefficient) są rzadko spotykane, ich wzrost temperatury powoduje wzrost rezystancji.

W samochodach wyprodukowanych przed 1992 rokiem do czujnika podłączano równolegle rezystor, co miało na celu poprawienie wydajności silnika. Rezystancja musi być dokładnie obliczona. Metoda ta nie znajdowała zastosowania w autach z czujnikami NTC i wyposażonych w katalizator, ponieważ sonda lambda i tak skoryguje dawkę paliwa do pierwotnej wartości.

Czujniki temperatury w różnych autach mogą wyglądać bardzo podobnie, ale ich sygnały wyjściowe mogą się znacznie różnić - uszkodzone czujniki należy zastępować identycznymi, ew. należy zadbać aby zamiennik miał identyczne parametry. Słabe połączenie czujnika z ECM (korozja konektorów itp.) może powodować znaczne zmiany dawki paliwa.

Ilustracja poniżej ilustruje zmiany napięcia na czujniku podczas rozgrzewania prawidłowo pracującego silnika Forda.

Oscylogram

W tym aucie zastosowano czujnik NTC. Czujnik jest zasilany z układu (wbudowanego w ECM), który reguluje napięcie zasilające tak, aby płynący przez niego prąd miał zawsze takie same natężenie. W ten sposób można badać rezystancję poprzez pomiar napięcia na zaciskach czujnika.

Przebieg uzyskano ustawiając podstawę czasu oscyloskopu tak, aby widoczne były zmiany napięcia w okresie 500 sekund (ok. 8 minut). Po uruchomieniu zimnego silnika napięcie wynosiło ok. 3V. Kiedy silnik się rozgrzał napięcie spadło poniżej 1V. Na przebiegu nie widać gwałtownych zmian napięcia.

Czujnik temperatury płynu chłodzącego Opel Multec



Czujnik współpracujący z systemem Multec w Oplu Vectra 1.6 działa na tej samej zasadzie, jednak zastosowano tu nieco inną metodę zasilania czujnika. Kiedy ten osiągnie temperaturę ok 40-50 stopni - układ zasilania czujnika (będący częścią ECM) przełącza się w drugi tryb i zasila czujnik większym natężeniem prądu. Zmiana ta następuje skokowo. Komplikacja ta ma na celu zwiększenie dokładności pomiaru temperatury kiedy silnik jest częściowo rozgrzany - zmiany napięcia są wtedy lepiej widoczne i łatwiejsze do wychwycenia przez ECM.