Spark

Opis elektronicznego układu zapłonowego

Elektroniczny układ zapłonu produkuje i reguluje wtórną iskrę wysokiej energii. Iskra zapala sprężoną mieszankę powietrzno-paliwową w precyzyjnie zadanym czasie, zapewniając optymalne osiągi, ekonomiczną charakterystykę zużycia paliwa oraz kontrolę emisji spalin. Moduł sterujący silnika (ECM) pobiera informacje z czujnika wału korbowego oraz czujnika wałka rozrządu i na tej podstawie steruje kolejnością, przerwami oraz rozrządem zapłonu iskrowego w poszczególnych cylindrach. Moduł ECM nadaje sygnał częstotliwości do zespołu cewki zapłonowej w odpowiednim obwodzie sterowania zapłonu w celu aktywacji świec zapłonowych.

Czujnik pozycji wału korbowego (CKP) to generator z magnesem stałym, znany jako czujnik o zmiennej reluktancji. Czujnik CKP wytwarza napięcie prądu przemiennego o zmiennej amplitudzie i częstotliwości. Częstotliwość zależy od prędkości obrotowej wału korbowego. Sygnał wyjściowy prądu przemiennego zależy od pozycji wału korbowego i napięcia akumulatora. Czujnik CKP działa w połączeniu z tarczą kodera o 58 zębach zamocowaną na wale korbowym. W miarę przemieszczania się każdego zęba tarczy kodera względem czujnika CKP, powstająca zmiana pola magnetycznego tworzy impuls typu ZAŁ./WYŁ. 58 razy na każdy obrót wału. Moduł sterujący silnika (ECM) przetwarza te impulsy w celu określenia pozycji wału korbowego. Sygnały wejściowe z czujnika CKP i czujnika CMP służą do synchronizacji rozrządu zapłonu, rozrządu wtrysku paliwa oraz kontroli spalania stukowego przez moduł ECM. ECM wykorzystując sygnały z czujnika CKP w połączeniu z sygnałami czujnika CMP określa z większą dokładnością pozycję silnika. Czujnik CKP służy również do wykrywania przerw zapłonu oraz stanowi podstawę wskazań obrotomierza. ECM uczy się zmian zachodzących pomiędzy wszystkimi 58 zębami w różnych warunkach prędkości i obciążenia w celu prawidłowe wykrywania przerw zapłonu. Obwody czujnika CKP składają się z obwodu sygnałowego, obwodu odniesienia masy, oraz ekranowanego obwodu masy. Oba obwody czujnika CKP chronione są przed interferencją elektromagnetyczną za pomocą ekranowanego obwodu masy.

Tarcza kodera stanowi część wału korbowego. Tarcza kodera składa się z 58 biegunów i szczeliny referencyjnej. Wszystkie bieguny na tarczy kodera są rozstawione co 6° z 12° przerwą na szczelinę referencyjną. Impuls szczeliny referencyjnej jest nazywany impulsem synchronizującym. Impuls synchronizujący służy do synchronizacji kolejności zapłonu cewki z pozycją wału korbowego, natomiast pozostałe bieguny dostarczają informacji o położeniu cylindra w czasie obrotu.

Czujnik wałka rozrządu to czujnik wykorzystujący efekt Halla. Sygnał czujnika wałka rozrządu to cyfrowy impuls WŁ/WYŁ, wysyłany jednokrotnie przy każdym obrocie wałka rozrządu. Czujnik wałka rozrządu nie ma bezpośredniego wpływu na działania układu zapłonowego. Informacje czujnika wałka rozrządu są wykorzystywane przez moduł sterujący silnika (ECM) do określenia położenia mechanizmu rozrządowego względem położenia wału korbowego. Monitorując sygnały położenia wałka rozrządu i wału korbowego moduł ECM może precyzyjnie uruchamiać wtryskiwacze paliwa. Umożliwia to modułowi ECM obliczanie rzeczywistego trybu działania sekwencyjnego wtrysku paliwa. Jeśli przy uruchomionym silniku zostaje utracony sygnał położenia wałka rozrządu, układ wtryskowy paliwa przechodzi do trybu działania sekwencyjngo wtrysku paliwa w oparciu o ostatni impuls wtrysku paliwa i silnik kontynuuje pracę. Czujnik wałka rozrządu składa się z obwodu zapłonowego, obwodu masy i obwodu sygnałowego.

Koło ma gładka ścieżkę, której jedna połowa ma niższy profil niż druga. Ścieżka jest odczytywana promieniowo lub kątowo. Umożliwia to czujnikowi wałka rozrządu dostarczanie sygnału od razu po ustawieniu kluczyka do położenia WŁĄCZONY, ponieważ czujnik odczytuje profil ścieżki a nie nacięcie.

Cewka zapłonowa dostarcza napięcie do 2 świec zapłonowych równocześnie. Cewka zapłonowa to pakiet podwójnej cewki, bezpośrednio zasilający każdą ze świec zapłonowych. Moduł sterujący silnika (ECM) wyda komendę włączenia obwodu cewki zapłonowej, co umożliwia przejeście prądu przez zwoje cewki głównego obwodu elektrycznego układu zapłonowego przez odpowiedni czas i przerwę. Gdy moduł ECM wydaje komendę wyłączenia obwodu cewki zapłonowej, powoduje to przerwanie przepływu prądu przez zwoje cewki głównego obwodu elektrycznego układu zapłonowego. Pole magnetyczne utworzone w zwojach cewki głównego obwodu elektrycznego układu zapłonowego przechodzi przez zwoje podrzędnego układu elektrycznego, co wzbudza wysokie napięcie. Napięcie w podrzędnym układzie elektrycznym przechodzi z zacisku wyjściowego cewki, do przewodu świecy zapłonowej a następnie przez szczelinę świecy zapłonowej do kadłuba silnika. Cewka zapłonowa nie może być serwisowana, podlega wymianie jako zespół. Cewka zapłonowa składa się z obwodu zapłonowego, obwodu sterującego cewki zapłonowej 1 i cewki zapłonowej 4 oraz obwodu sterującego cewki zapłonowej 2 i cewki zapłonowej 3.

Moduł sterujący silnika (ECM) odpowiada za utrzymanie właściwego rozrządu iskry i wtrysku paliwa we wszystkich warunkach jazdy. Elektroniczny rozrząd zapłonu to metoda, za pomocą której moduł ECM steruje wyprzedzeniem zapłonu. Moduł zapłonu jest zintegrowany w module ECM i sygnał włączenia/wyłączenia zwoju głównego obwodu elektrycznego układu zapłonowego sterowany jest bezpośrednio przez moduł ECM. Aby zapewnić optymalne warunki jazdy i emisję spalin, przy obliczaniu rozrządu zapłonu moduł ECM monitoruje sygnały wejściowe z następujących podzespołów:

Jest jeden normalny tryb pracy, z zapłonem sterowanym przez moduł sterujący silnika (ECM). Jeśli impulsy czujnika wału korbowego zostają utracone, silnik nie działa. Utrata sygnału pozycji wałka rozrządu może powodować dłuższy czas rozruchu, ponieważ moduł ECM nie może określić, w trakcie którego suwu są tłoki. Diagnostyczne kody usterek umożliwiają dokładną diagnostykę układu zapłonowego za pomocą testera diagnostycznego.

Napięcie wyjściowe podrzędnych obwodów cewek zapłonowych wynosi ponad 40000 V. Należy unikać kontaktu ciała z częściami tych obwodów podczas pracy silnika, nie zastosowanie się do tego zalecenia może być przyczyną obrażeń.

Należy uważać, aby nie uszkodzić mieszków falistych podrzędnych cewek zapłonowych podczas serwisowania układu zapłonowego. Obrócić każdy przewód świecy zapłonowej w celu zdjęcia mieszka falistego ze świecy przed jej wyjęciem. Nigdy nie należy przebijać mieszka falistego podrzędnego elementu zapłonowego w celu testowania. Przeprowadzenie sondy lub próbnika przez izolację składników podrzędnych układów zapłonowych podczas testowania spowoduje nieuniknione problemy układu zapłonowego w przyszłości.