Schemat układu zapłonowego z bezdotykowym czujnikiem-dystrybutorem
1 - Świece zapłonowe; 2 - Rozdzielacz zapłonu; 3 - Przełącznik; 4 - Cewka zapłonowa; 5 - Wyłącznik zapłonu; 6 - Akumulator
Notatka. Systemy Bosch Mono-Motronic, Simos 2P i Magneti-Marelli 1AV to podsystemy jednego systemu zarządzania silnikiem, który steruje zasilaniem i kolejnością zapłonu paliwa. Ta część rozdziału jest poświęcona tylko elementom związanym z zapłonem.
Modele gaźników
Układ zapłonowy ma na celu zamianę prądu niskiego napięcia pochodzącego z akumulatora lub generatora na prąd wysokiego napięcia, a także dostarczenie tego napięcia wybuchowego w odpowiednich momentach do świec zapłonowych, które zapalają mieszankę paliwowo-powietrzną w cylindrach silnika.
W modelach gaźników omawianych samochodów zastosowano układ zapłonowy z bezdotykowym czujnikiem-dystrybutorem i przełącznikiem. Schemat takiego układu zapłonowego pokazano na ilustracji.
W obwodzie niskiego napięcia układu zapłonowego prąd przepływa przez styki wyłącznika zapłonu do zacisku "15" cewki zapłonowe, a następnie - z terminala "1" cewki do wyłącznika.
W obwodzie WN, indukowany w uzwojeniu wtórnym cewki zapłonowej (powstaje w momentach przerwy w prądzie w uzwojeniu pierwotnym cewki) prąd płynie do środkowego zacisku kołpaka rozdzielacza, a następnie - przez suwak i przewody BB - do świec zapłonowych.
Bosch Mono-Motronic i Magneti-Marelli 1AV
Oba systemy obejmują cztery świece zapłonowe, pięć drutów wybuchowych, rozdzielacz zapłonu, elektroniczną cewkę zapłonową, elektroniczną jednostkę sterującą (ECU), a także zestaw czujników informacyjnych, elementów wykonawczych i okablowania przyłączeniowego. Schematy rozmieszczenia elementów systemów są nieco inne, jednak zgodnie z zasadą działania systemu są prawie identyczne.
ECU dostarcza napięcie odniesienia do stopnia wejściowego cewki zapłonowej, zasilając uzwojenie pierwotne cewki. Okresowo napięcie odniesienia jest przerywane przez ECU, co prowadzi do zafałdowania pola magnetycznego uzwojenia pierwotnego i wytworzenia napięcia WN w uzwojeniu wtórnym. Ponadto wysokie napięcie wytworzone w cewce jest doprowadzane przez rozdzielacz wzdłuż przewodów BB do świec zapłonowych, które wytwarzają potężną iskrę podczas suwu zapłonu tłoka każdego z cylindrów. Iskra powstaje między elektrodami świecy zapłonowej w momencie przyłożenia do niej napięcia wybuchowego i zapewnia gwarantowany zapłon wtryskiwanej do cylindra mieszanki paliwowo-powietrznej. Czas wyprzedzenia zapłonu oraz czas trwania stanu zwartego styków przerywacza są ustalane i kontrolowane przez ECU na podstawie informacji z czujników systemu sterowania pracą silnika o prędkości obrotowej silnika, położeniu wału korbowego oraz głębokości wgłębienia w kolektor dolotowy. Inne parametry wpływające na wybór kąta wyprzedzenia zapłonu to położenie i prędkość obrotowa przepustnicy, temperatura powietrza dolotowego i płynu chłodzącego, a w układzie Magneti-Marelli również detonacja mieszanki paliwowo-powietrznej (informacje są przesyłane do ECU z odpowiednich czujników).
Kontrola stuków mieszanki paliwowo-powietrznej jest dostępna w modelach 1,6 l wyposażonych w układ wtrysku Magneti-Marelli 1AV. Czujnik spalania stukowego jest zamontowany na bloku cylindrów i nasilając wibracje wykrywa moment, w którym zapłon staje się zbyt wczesny. Po otrzymaniu informacji z czujnika w odpowiednim czasie, ECU opóźnia zapłon, zapobiegając występowaniu efektów dźwiękowych związanych z stukaniem. Następnie ECU w kilku etapach przywraca kąt wyprzedzenia zapłonu do normalnej wartości. W przypadku ponownego wystąpienia detonacji cykl się powtarza.
Kontrola prędkości obrotowej biegu jałowego odbywa się częściowo za pomocą elektronicznego modułu położenia przepustnicy zainstalowanego w ściance korpusu przepustnicy, a częściowo za pomocą układu zapłonowego poprzez terminową regulację kąta wyprzedzenia zapłonu. W związku z powyższym nie ma potrzeby ręcznej regulacji prędkości, a także nie przewidziano możliwości jej realizacji przez projekt systemu.
W niektórych systemach ECU jest w stanie zorganizować wielokrotny zapłon podczas uruchamiania zimnego silnika. Gdy silnik jest kręcony rozrusznikiem, świece wielokrotnie wytwarzają iskrę przy każdym skoku, co znacznie zwiększa efektywność zapłonu mieszanki i ułatwia rozruch silnika.
Należy zauważyć, że diagnostyka awarii systemu opisana w niniejszym rozdziale jest możliwa tylko przy użyciu specjalistycznego sprzętu elektronicznego. W przypadku ustalenia przyczyny niepowodzenia w trakcie realizacji wymienionych w pkt Diagnostyka wadliwego działania układu zapłonowego oraz sprawdzenie stanu jego elementów ten rozdział kontroli nie powiedzie się, samochód należy odwieźć do stacji paliw. Opisy procedur usuwania i instalowania uszkodzonych komponentów podano w odpowiednich sekcjach tego rozdziału.
Simos 2P
Simos 2P wykorzystuje zapłon statyczny (bez dystrybutora). Układ zapłonowy składa się z dwóch cewek zapłonowych zamkniętych w obudowach i połączonych w jeden moduł. Model jest montowany bezpośrednio nad świecami zapłonowymi, dlatego nie ma przewodów BB.
Każda z cewek modułu obsługuje dwa cylindry (jeden - 1 i 4, drugi - 2 i 3).
Zgodnie z poleceniami wydawanymi przez ECU, cewki generują dwie iskry zapłonowe w cylindrach - jedną na suwie sprężania i jedną na suwie wydechu. Napięcie przebicia świecy zapłonowej podczas suwu sprężania w wyniku wzrostu ciśnienia jest bardzo duże. Podczas suwu wydechu, gdy sprężanie jest znikome, generowana jest bardzo słaba iskra, która nie ma żadnego wpływu na spaliny uwalniane z cylindra i nazywana jest jałową. Ten schemat zapłonu eliminuje konieczność instalowania osobnej cewki dla każdej ze świec.
ECU steruje pracą układu na podstawie sygnałów odbieranych z różnych czujników informacyjnych. Na podstawie napływających informacji o temperaturze silnika, aktualnym obciążeniu i prędkości obrotowej, ECU ustala parametry korygujące kąt wyprzedzenia zapłonu oraz czas ładowania cewki. na biegu jałowym, ECU, odpowiednio dostosowując kąt wyprzedzenia zapłonu, zmienia moment obrotowy silnika, aby utrzymać stabilność obrotów. System działa w ścisłym kontakcie z potencjometrem położenia przepustnicy.
Układ zapłonowy zawiera również czujnik spalania stukowego. Zamontowany z tyłu bloku cylindrów czujnik reaguje na zmianę częstotliwości drgań silnika i określa moment, w którym mieszanka zaczyna detonować w cylindrach. W oparciu o informacje otrzymane z czujnika, ECU dokonuje w porę krok po kroku regulacji kąta wyprzedzenia zapłonu, zapobiegając dalszemu rozwojowi detonacji.