Układ zapłonowy — opis konstrukcji (Renault 19)

Elementy układu zapłonowego zlokalizowane wokół modułu zapłonowego

Dystrybutor

Komponenty elektroniczne zapewniają powstawanie wiecznie żywych iskier zapłonu w silnikach benzynowych Renault 19. Dzięki temu osiąga się niesamowitą precyzję momentu zapłonu przez cały okres eksploatacji silnika. Jednakże dobry, stary, obracający się wirnik w obudowie rozdzielacza nadal odpowiada za rozdzielanie wyładowań iskrowych na każdy cylinder.

Wyładowanie iskrowe

Aby w komorze spalania świecy zapłonowej doszło do wyładowania iskrowego, między elektrodami świecy zapłonowej musi występować napięcie co najmniej 30 000 V. Ponieważ akumulator wytwarza tylko 12 V, jego napięcie musi zostać znacznie zwiększone.



W dalszej części zajmiemy się wyładowaniem iskrowym trwającym nie dziesiąte, ani nawet setne sekundy, lecz tysięczne sekundy. Dlatego nawet minimalnie spóźnione lub zbyt wczesne rozładowanie może doprowadzić do nieprawidłowego działania zapłonu, a tym samym do pogorszenia osiągów silnika.

Górny martwy punkt i zapłon

Wyładowanie iskrowe musi nastąpić we właściwym momencie. Spalanie zachodzi najefektywniej, gdy zapłon mieszanki roboczej następuje w chwili jej sprężania w ograniczonej przestrzeni. W czterosuwowym silniku spalinowym moment ten występuje po zakończeniu przez tłok suwu sprężania (drugi suw) i przed rozpoczęciem ruchu w dół (skok roboczy 3).

Zanim kierunek ruchu tłoka ulegnie zmianie, przez ułamek sekundy pozostaje on nieruchomy w najwyższym punkcie swojego ruchu. Punkt ten nazywany jest "górnym martwym punktem" (TDC).

Zobacz oryginał w podanym zasobie: www.RenaultBook.ru

Wczesny zapłon: idealnym momentem zapłonu jest moment, w którym tłok zaczyna poruszać się w dół. Kompresja osiąga maksimum, a tłok jest gotowy do ruchu w dół dzięki energii spalania paliwa. Ale byłoby błędem ustawienie zapłonu dokładnie w GMP. Ponieważ mieszanka robocza potrzebuje pewnej ilości czasu (około 1/3000 sekundy) do zapłonu i wytworzenia pełnego ciśnienia spalania. Dlatego zapłon musi nastąpić nieco wcześniej – zjawisko to nazywa się "wczesnym zapłonem". Dlatego sygnał do wyładowania iskrowego przekazywany jest nawet podczas podnoszenia się tłoka, ale ciśnienie spalania zaczyna działać dopiero po przekroczeniu GMP.



W miarę jak wzrasta prędkość obrotowa silnika, iskra powinna pojawiać się coraz wcześniej, ponieważ do zapłonu mieszanki roboczej zawsze potrzebny jest taki sam czas. Zatem spalanie musi nastąpić dokładnie w odpowiednim momencie, mianowicie wtedy, gdy tłok zacznie ponownie poruszać się w dół. Szybkość spalania mieszanki roboczej zależy również od jej składu. Gdy pedał gazu nie jest wciśnięty do końca (niedociążenie) mieszanka robocza w komorach spalania zapala się gorzej; dlatego pali się wolniej. W tym przypadku zapłon również powinien nastąpić wcześniej.

Późny zapłon: w innych sytuacjach natomiast zapłon należy ustawić później. W tym przypadku zapłon nastąpi dopiero wtedy, gdy tłok przekroczy GMP. Odbywa się to niemal w trakcie suwu wydechu, co poprawia skład spalin, chociaż powoduje to zmniejszenie mocy silnika. Dlatego późny zapłon można uznać za normalny, jeżeli silnik pracuje bez obciążenia (na przykład podczas zjeżdżania z górki bez naciskania pedału gazu).

Zapłon elektroniczny

Zapłon stanowi integralną część układu sterowania silnikiem we wszystkich modyfikacjach Renault 19. To, co wydawało się skomplikowane, okazuje się całkiem proste: zapłonem steruje ta sama jednostka sterująca, co wtryskiem. Ma to tę zaletę, że oba systemy mogą się optymalnie ze sobą zestroić. Ponadto te same czujniki można wykorzystać do regulacji składu mieszanki i kąta wyprzedzenia zapłonu.

W układzie zapłonowym z elektronicznym sterowaniem cyfrowym IEZ (Zintegrowany zapłon elektroniczny) jedynie obrotowy rozdzielacz zapłonu pozostał sprawny mechanicznie.

Tak rodzi się iskra

• Podstawowa zasada zapłonu polega na tym, że prąd z akumulatora przepływa przez uzwojenie pierwotne cewki zapłonowej.
• Uzwojenie to składa się z kilku zwojów grubego drutu. Gdy do pręta żelaznego w cewce zapłonowej zostanie przyłożony prąd elektryczny, powstaje silne pole magnetyczne powodujące zapłon mieszanki roboczej.
• Gdy tłok w cylindrze zbliża się do punktu, w którym następuje zapłon zebranej i sprężonej mieszanki roboczej, czyli do momentu zapłonu, następuje przerwanie dopływu prądu elektrycznego do cewki zapłonowej. Następuje to na polecenie jednostki sterującej w module zapłonu.
• Po wyłączeniu prądu elektrycznego pole magnetyczne w cewce zapłonowej znika. Dzieje się tak, że w uzwojeniu wtórnym, które składa się z dużej liczby zwojów cienkiego drutu, pojawia się impuls prądu wysokiego napięcia o wartości kilku tysięcy woltów.
• Napięcie to jest dostarczane przez rozdzielacz zapłonu do świecy zapłonowej, która (w kolejności suwów zapłonu) powinno działać dobrze. Mieszanka robocza zapala się, a silnik kontynuuje pracę. Obwód elektryczny zostaje zamknięty, a cykl się powtarza.