Основе система паљења моторних возила
Систем паљења је један од најважнијих система у моторним возилима на бензински погон (Ото мотори). Његова примарна функција је да произведе варницу у право време како би запалила смешу ваздуха и горива у комори за сагоревање. Без правилно функционишућег система паљења, мотор ће се тешко покренути, снага ће бити смањена, потрошња горива ће бити расипна, а емисија издувних гасова ће се повећати. Овај чланак разматра основе система паљења моторних возила, укључујући њихову функцију, главне компоненте, принципе рада, типове и уобичајене симптоме квара.
1. Функција система паљења
Генерално, систем паљења има неколико главних функција:
1. Повећајте електрични напон из извора напајања возила (батерија од 12 волти или магнет) на висок напон (десетине хиљада волти) тако да може да прескочи размак електроде свећице.
2. Подесите време паљења тако да се варница појави у најефикаснијем тренутку, генерално близу краја такта компресије.
3. Дистрибуира високи напон на сваку свећицу према редоследу паљења у сваком цилиндру (код вишецилиндричних мотора).
4. Обезбеђује стабилно сагоревање под различитим условима, као што су ниски/високи обртаји, мала/велика оптерећења, температура мотора и промене квалитета горива.
Добар систем паљења резултира савршенијим сагоревањем, бржим одзивом мотора, повећаном ефикасношћу и нижим емисијама.
2. Основни принципи рада система паљења
У бензинском мотору, смеша ваздуха и горива се компресује клипом. Како се притисак и температура смеше повећавају, потребан је извор енергије за покретање сагоревања. Ту до изражаја долази свећица, која производи варницу. Међутим, стварање снажне варнице захтева висок напон.
Овај принцип конверзије напона генерално користи калем за паљење, који делује као трансформатор: низак напон у примарном калему се претвара у високи напон у секундарном калему. Овај високи напон се затим преноси на свећицу, прескаче размак између електрода и пали смешу горива.
Кључ успешног паљења лежи у две ствари:
– Довољна енергија варнице (исправан напон и струја).
– Време паљења је исправно у складу са условима мотора.
3. Главне компоненте система паљења
Иако се дизајни разликују, компоненте система паљења бензина у основи укључују:
а. Извор струје (батерија/алтернатор или магнето)
У модерним возилима, примарни извор напајања је обично батерија (12V) коју напаја и пуни алтернатор. Код неких мотоцикала, посебно старијих модела, извор може бити магнето.
б. Прекидач за паљење и примарно коло
Прекидач за паљење повезује и искључује главну електричну струју. Примарно коло је пут струје ниског напона који тече до примарног калема преко контролера паљења (платинасти или електронски модул).
ц. Калем за паљење
Завојница се састоји од:
– Примарни калем: прима струју од 12 V (или из магнета).
– Секундарни калем: производи високи напон, може бити 10.000–40.000 волти или више, у зависности од система.
Калем ради када се примарна струја нагло прекине (колапс магнетног поља), тако да у секундарном калему долази до индукције високог напона.
d. Контролер/прекидач примарног кола
Постоји неколико врста:
– Платина (контактни прекидач): механички прекидач у конвенционалним системима.
– CDI/TCI/ECU: електронски модул који регулише када се струја прекида и колико дуго се завојница „пуни“ (време задржавања).
е. Дистрибутер (на одређеним аутомобилским моторима)
У конвенционалним системима на старијим аутомобилима, дистрибутер дистрибуира високи напон на сваку свећицу према редоследу паљења. Дистрибутери су обично опремљени са:
– ротор, капа и механизам за претходну паљење (регулатор претходне паљености).
У модерним возилима, дистрибутер је често напуштен.
f. Високонапонски кабл / калем на утикачу (COP)
Високи напон се преноси кроз кабл за паљење. У модерним COP системима, калем је директно причвршћен за свећицу, што омогућава уклањање или скраћивање кабла високог напона.
г. Свећица
Свећица је „врх“ система за паљење. Варница се јавља на месту зазора електроде. Стање свећице (зазор, наслаге угљеника, хабање електроде) значајно утиче на квалитет сагоревања.
4. Врсте система паљења
Технолошки развој је довео до тога да се систем паљења развио од механичког до електронског са рачунарском контролом.
1) Конвенционални систем паљења (платина)
Овај систем користи платину за прекидање примарне струје калема. Његове предности су једноставне и лако разумљиве, али има и недостатке:
– Платина је истрошена, потребно јој је редовно подешавање.
– Време се лако мења због хабања брегасте осовине или опруге.
– Варница може ослабити при високим обртајима (због платинастог „одбијања“).
Обично постоји кондензатор који смањује варницу на платини и убрзава колапс магнетног поља тако да се секундарни напон повећава.
2) CDI (Capacitor Discharge Paljenje) Sistem paljenja
CDI уређаји су уобичајени на мотоциклима. Овај систем складишти енергију у кондензатору, а затим је брзо ослобађа у калем. Карактеристике CDI уређаја:
– Стабилнија варница при високим обртајима.
– Минималне механичке компоненте.
– Може користити наизменичну (магнетну) или једносмерну (батеријску) струју, у зависности од дизајна.
CDI је погодан за моторе којима је потребан брз одзив паљења, али карактер варнице може бити „краћи“ него код индуктивног система.
3) TCI/транзисторски систем паљења (индуктивно паљење)
ТЦИ се широко користе у модерним возилима, користећи транзисторе као прекидач струје примарног калема. Њихове предности:
– Прецизнија контрола времена задржавања.
– Добра енергија варнице при различитим обртајима.
– Издржљивији и захтева минимално одржавање.
4) Интегрисани систем паљења ECU (Управљање мотором)
У модерним аутомобилима, ECU регулише паљење на основу улазних података сензора као што су:
– CKP (сензор положаја радилице)
– CMP (сензор положаја брегасте осовине)
– TPS (сензор положаја гаса)
– MAP/MAF (притисак/улазни колектор или проток ваздуха)
– ECT (температура расхладне течности)
– Сензор за куцање (детекција куцања)
ECU може динамички подесити време паљења ради снаге, ефикасности и спречавања детонације.
5) Систем паљења без дистрибутера (DIS) и систем паљења са калемом на свећици (COP)
DIS елиминише дистрибутер, користећи или двоструке завојнице или завојницу по цилиндру. Најчешћи COP данас: сваки цилиндар има своју завојницу директно на свећици, што резултира:
– Мањи губитак енергије.
– Прецизнија контрола паљења по цилиндру.
– Лакше одржавање јер се мање компоненти помера.
5. Време паљења и претходни режим паљења
Време паљења је тренутак када се варница јавља у односу на положај клипа. Генерално, варница се јавља пре горње мртве тачке (ГМТ) током такта компресије, што се назива ГМТ (пре горње мртве тачке). Зашто пре ГМТ? Пошто је за развој сагоревања потребно време, очекује се да ће се вршни притисак појавити убрзо након што клип прође ГМТ ради најефикаснијег потиска.
При високим брзинама мотора, расположиво време је краће. Због тога, претходни паљење мора бити постављен да би се одржало оптимално сагоревање. Конвенционални системи користе механички претходни паљење (центрифугални/вакуумски), док се модерни системи ослањају на ECU.
Ако је време превише унапред:
– Мотор може да „куца“ (куцање/детонација), нестабилна снага, ризик од оштећења клипа.
Ако је превише далеко уназад:
– Слаба снага, расипање горива, повећана температура издувних гасова.
6. Симптоми оштећења система за паљење
Неки уобичајени знаци проблема са паљењем:
1. Мотор се тешко покреће: мртва свећица, слаб калем, празан акумулатор, проблематичан CKP сензор.
2. Прескок или прекид паљења: прљаве свећице, цурење жица свећица, напукли калеми, инјектори/гориво такође могу да га покрену, али је потребно проверити паљење.
3. Смањена снага: време је поремећено, завојница је слаба, свећице нису у складу са спецификацијама.
4. Расипна потрошња горива: непотпуно сагоревање, слаба варница, неправилно паљење.
5. Да ли је упаљена лампица „Провери мотор“ (модерни аутомобили): DTC-ови повезани са прескакањем паљења (нпр. P0300-P0304) могу указивати на паљење или довод горива.
7. Основно одржавање система паљења
Да бисте осигурали да је систем паљења издржљив и оптималан, извршите следеће одржавање:
– Проверите и замените свећице према интервалима које је прописао произвођач. Уверите се да зазор свећице испуњава стандард.
– Проверите жице и калем свећице: потражите пукотине, цурења или корозију на конекторима.
– Уверите се да је напон батерије добар и да је систем пуњења нормалан.
– Користите гориво са препорученим октанским бројем како ECU не би пречесто успоравао време због детонације.
– У конвенционалним системима: периодично подешавати платину и време и проверавати кондензатор и дистрибутер.
Пенутуп
Систем паљења моторног возила претвара нисконапонску електричну енергију у високонапонску енергију како би произвео варницу на свећици у право време. Кључне компоненте као што су калем, регулатор струје (Platinum/CDI/TCI/ECU) и свећице раде заједно како би створиле ефикасно и стабилно сагоревање. Разумевање основа система паљења помаже корисницима и техничарима да дијагностикују проблеме са мотором, обављају рутинско одржавање и одржавају оптималне перформансе возила.
Ако желите, могу направити конкретнију верзију чланка за мотоцикле (CDI/TCI) или модерне аутомобиле (COP, ECU, CKP/CMP сензори), заједно са дијаграмима тока рада и примерима кварова.
