Všechny časy jsou v UTC + 1 hodina [ Letní čas ]




Odeslat nové téma Odpovědět na téma  [ Příspěvků: 2 ] 
  Verze pro tisk
  

Snímače motoru 1.4 a 1.6 Zetec (S-SE) a jejich funkce
Autor Zpráva
sdílet
PříspěvekNapsal: pondělí 13. duben 2009, 19:06 
Ford-club devoted
Ford-club devoted
Člen klubu
Uživatelský avatar
Offline
menej ako 16 hodín

Příspěvky: 11179
Bydliště: čáslavsko
Karma: 886
V dnešní době, kdy spalovací motory musí dodržovat emisní limity EURO, už to bez využití elektroniky nejde. Každý motor má řídící jednotku, která optimalizuje jeho chod hlavně kvůli emisím. Samotná jednotka je ale k ničemu, pokud nemá jednotlivá čidla a senzory, která sbírají data o činnosti jednotlivých komponent motoru. Tato data se v řídící jednotce zpracovávají podle nahraného softwaru a ovlivňují chod motoru. Díky jednotlivým čidlům motor pracuje v optimálním režimu.
Na obrázku je rozmístění čidel:



Příloha:
Snímače motoru.jpg [ 442.28 KiB | Zobrazeno 22925 krát ]


Legenda:

1/ řídící jednotka motoru
2/ snímač polohy vačkového hřídele
3/ snímač polohy spojky
4/ snímač teploty hlavy válců motoru
5/ snímač rychlosti
6/ váha vzduchu (u vozů po FL umístěna na sání u alternátoru)
7/ snímač otáček motoru
8/ snímač polohy škrtící klapky
9/ volnoběžný ventil
10/ lambda sonda (u vozů po FL je druhá lambda sonda za katalyzátorem)
11/ snímač klepání motoru
12/ snímač tlaku v servořízení (pro vozy bez klimatizace)
13/ snímač tlaku v servořízení (pro vozy s klimatizací)



Jednotka EEC-V (řídící jednotka)

Řídící jednotka 5. generace se nachází na pravém předním sloupku (u spolujezdce) a je přístupná po vyklopení odkládací přihrádky.


Příloha:
Řídící jednotka a GEM.jpg [ 217.86 KiB | Zobrazeno 23895 krát ]


Výraz EEC je zkratkou pro Electronic Engine Control, čili systém elektronického ovládání motoru. Jedná se o řídící jednotku vstřikování, používanou k elektronickému řízení různých procesů ve vozidle. Řídící počítač vstřikování obsahuje paměťové čipy, mikrorelé pro nastavení aktivních členů, procesor, který to celé řídí a také program, díky kterému všechno funguje naprosto hladce. Počítač sbírá data z čidel, tím rozezná, v jakém prostředí motor právě pracuje. Dalším zdrojem dat je chování řidiče, na jehož základě může počítač odhadnout, jaký pracovní postup chcete zvolit. Po získání všech nutných poznatků systém propočítává optimální složení zápalné směsi a ideální opravu proměny zapalování. Po stanovení optimálních hodnot počítač oživí konkrétní akční členy, které provedou stanovené úpravy výbušné směsi a zapalování. Dalším krokem je opět „ fáze naslouchání“, kdy počítač prostřednictvím čidel zjišťuje, zda chování motoru odpovídá předpokládaným požadavkům řidiče i vstřikovací jednotky samotné. Všechny tyto kroky se odehrají během milisekundy a opakují se dostatečně často na to, aby bylo možné upravovat zážeh jednotlivých válců i při více než 6000 ot. / min.



Snímač polohy vačkového hřídele – CMP

Snímač polohy vačkové hřídele (Camshaft position sensor – CMP) je umístěn na motoru vpravo, zezadu na hlavě válců.

Příloha:
Snímač polohy vačkového hřídele.jpg [ 201.16 KiB | Zobrazeno 22837 krát ]


Ze signálu tohoto snímače a celkového zatížení motoru řídící jednotka stanovuje nejvhodnější okamžik vstřiku paliva do sacího potrubí a jeho zážeh.



Snímač polohy spojky – CPP

Snímač polohy spojky (Clutch pedal postion – CPP) je umístěný společně se spínačem brzdových světel na konzole nad pedály.

Příloha:
Snímač polohy spojky.jpg [ 130.77 KiB | Zobrazeno 22812 krát ]


Při sešlápnutí spojky signál z tohoto snímače umožňuje rychlé nastavení režimu motoru na volnoběh a umožní pohodlné řazení rychlostních stupňů. Tohoto snímače se využívá i k ovládání tempomatu.



Snímač teploty hlavy motoru – CHT

Snímač teploty hlavy motoru (Cylinder head temperature sensor) je umístěn v hlavě motoru mezi druhou a třetí svíčkou.

Příloha:
Snímač teploty hlavy motoru.jpg [ 120.9 KiB | Zobrazeno 22817 krát ]


Při spouštění a volnoběhu studeného motoru je díky signálu z tohoto čidla obohacena směs paliva a vzduchu, a tím je zajištěn jeho stabilní chod. Během ohřívání se volnoběžné otáčky snižují až na 750 ot/min.
Další jeho funkcí je chránit motor před přehřátím:

1. Pokud se ukazatel teploty chladící kapaliny se posune do červeného pole, rozsvítí se kontrolka poruchy chlazení. Jestliže teplota nadále vzrůstá, systém zavede střídavý přísun paliva do válců. Vyřazené válce působí jako vzduchová čerpadla a chladí motor
2. Pokud teplota hlavy válců stále roste, rozsvítí se na přístrojové desce ještě navíc varovná kontrolka motoru.
3. Pokud teplota hlavy válců přesto stále roste, začne kontrolka teploty na přístrojové desce blikat a tím dávat signál, že během 30ti sekund řídící jednotka úplně vypne motor
U vozů před FL je senzor schován pod černým krytem hlavy válců společně s vysokonapěťovými kabely a svíčkami. Po FL se kryt již nemontoval. Podle TSB (Technical service bulletinu) č. 97/2001, vydaného 7.2.2002 se doporučuje u všech motorů 1.4 a 1.6 připevnit páskou kabel snímače k hadičce podtlaku tak, aby byl kabel co nejdále od vysokonapěťového zapalovacího kabelu. Hrozí možnost cukání při akceleraci.

Příloha:
Úprava vedení kabelu.jpg [ 740.93 KiB | Zobrazeno 22813 krát ]




Snímač rychlosti vozidla – VSS

Snímač (vehicle speed sensor – VSS) je namontovaný zezadu na převodovce.

Příloha:
Snímač rychlosti vozidla.jpg [ 167.51 KiB | Zobrazeno 22971 krát ]


Signál rychlosti jízdy vyžadují některé dílčí systémy vozidla včetně tempomatu a řídící jednotky. EEC používá tento signál pro programy ke snižování emisí a funkci omezovače otáček, měření rychlosti a počtu ujetých kilometrů. Vlastní snímač je zajištěn kolíkem a utěsněn gumovým O kroužkem.



Váha vzduchu – MAF

Váha vzduchu (Mass air flow sensor – MAF) je umístěn na výstupu z airboxu a odtud vzduch proudí hadicí ke škrtící klapce. Toto platí pro vozy vyrobené do FL

Příloha:
Váha vzduchu - MAF.jpg [ 153.12 KiB | Zobrazeno 22779 krát ]


od 2.poloviny roku 2001 byl MAF senzor přesunut pod sací potrubí vedle alternátoru.

Příloha:
MAF po FL.jpg [ 70.93 KiB | Zobrazeno 22771 krát ]


MAF senzor zjišťuje dvě různé věci. Měří hmotnost vzduchu spotřebovaného motorem za vteřinu a na základě tohoto údaje řídící jednotka určí poměr vzduchu a paliva v nasávané směsi. Jelikož hustota vzduchu je při nižších teplotách vyšší, nepřímo se zjišťuje i teplota nasávaného vzduchu. Druhým uplatněním MAF je zjištění hodnoty zatížení motoru, což je číslo, které velmi významně ovlivňuje stupeň obohacení směsi. Váha vzduchu je nejpřesnější přímý způsob měření zatížení motoru, na druhou stranu je „nejpomalejší“ součástí celého systému, tj. reaguje na změny nejpomaleji. Jak to ale funguje? V angličtině se pro toto čidlo někdy užívá název „horký drát“. Důvodem pro tento název je konstrukční řešení senzoru, doopravdy totiž užívá dva ohřívané drátky, jimiž měří průtok vzduchu. Údaje z těchto drátků jsou před odesláním do řídící jednotky mezi sebou porovnány vnitřním procesorem čidla. První z nich je „horký drát“ k měření teploty nasávaného vzduchu, druhý z nich můžeme pro názornost nazvat „studený drát“. Ten slouží k měření teploty okolního vzduchu.

Příloha:
Schema MAF.jpg [ 41.04 KiB | Zobrazeno 22707 krát ]


„Studený drát“ je schovaný mimo hlavní proud vzduchu, proto podává souvislé údaje o teplotě okolního vzduchu. Do tohoto drátku proudí určité napětí, jehož úkolem je drátek ohřát na určenou teplotu. Okolní vzduch jej však ochlazuje. Tento pokles teploty se odrazí v signálním napětí vracejícím se do MAF. Jednoduché, účinné.
Na zcela jiném systému však pracuje „horký drát“. Pomocí elektřiny je zahříván na teplotu o 200 °C vyšší než je teplota okolního vzduchu (studený drát) a je ochlazován průtokem vzduchu proudícího do sacího potrubí. Při ochlazení horkého drátu zvýší procesor v MAF napětí dodávané do horkého drátu tak, aby jeho teplota byla stále o
200 °C vyšší než již zmiňovaná teplota okolního vzduchu. Čím více napětí musí do horkého drátu přicházet, tím větší je také signál odesílaný do řídící jednotky. Níže je zobrazen schematický pohled do útrob MAF. Již víme, jak váha vzduchu funguje, přišel tedy čas, abychom si řekli, proč a v čem je MAF složitý.
Na rozdíl od ostatních čidel používaných v systémech elektronického vstřikování paliva, váha vzduchu má na vrchní straně jakousi černou krabičku. V této krabičce je umístěn signální procesor – díky němu je MAF jedním z nejsložitějších senzorů vůbec. MAF a ŘJ zpracovávají dva rozdílné typy dat, které se od sebe velmi podstatně liší. Jako styčný důstojník mezi oběma z nich funguje právě signální procesor, který příkon MAF mění na napětí 0 – 5V, což je formát pro ŘJ dobře čitelný. Váha vzduchu zpracovává množství proudu nutné k udržení vyžadované teploty „horkého drátu“. Díky podkladům získaným z MAF je řídící jednotka schopna určit, kolik gramů vzduchu proudí do motoru každou vteřinu. Signální procesor tedy zjistí, kolik ampér spotřebuje „horký drát“ a tuto hodnotu vyjádří jako signální napětí pro ŘJ, tedy napětí od 0 do 5V. Součástí programového vybavení řídící jednotky je také tabulka s údaji přicházejícími z konkrétní váhy vzduchu použité v daném motoru. Tyto předprogramované hodnoty pochopitelně musí odpovídat programu signálního procesoru. Aby celý systém fungoval ve vzájemném souladu, signální procesor MAF je naprogramován pro všechny možné údaje o rychlosti a teplotách proudění vzduchu, které při běhu motoru mohou nastat. Řídící jednotka rozumí signálnímu napětí 0 – 5V, jenž označuje přesně daný počet gramů vzduchu (tedy hmotnost), které motor spálí.



Snímač otáček motoru – CKP

Snímač otáček motoru (Crankshaft position sensor – CKP) se nachází vpředu na motoru, na nálitku příruby setrvačníku, vedle spoje s převodovkou.

Příloha:
Snímač otáček motoru.jpg [ 247.52 KiB | Zobrazeno 22802 krát ]


Snímač sleduje otáčky motoru a zpravidla určuje polohu horní úvrati pro první válec.
Bez signálu tohoto snímače nelze spustit motor.



Snímač polohy škrtící klapky – TP

Snímač polohy škrtící klapky (Throttle position sensor – TP) se nachází v místě škrtící klapky na dolním konci hadice sání a podává počítači informace o poloze škrticí klapky.

Příloha:
Snímač škrtící klapky.jpg [ 192.02 KiB | Zobrazeno 22754 krát ]


Princip funkce TP je velmi jednoduchý, jedná se o potenciometr, tedy stejnou věc, jako je regulátor osvětlení palubní desky. Snímač je napájen přes kontakt uzemnění signálního napětí. S postupným otevíráním klapky vzrůstá napětí směrované do řídící jednotky a naopak klesá napětí odcházející portem VREF.
Data proudící do systému z TP jsou velmi důležitá pro určení poměru palivové směsi a křivek zážehu, jedná se totiž o senzor přímo ovládaný obsluhou, tedy řidičem. V rovině výměny informací mezi řidičem a řídící jednotkou plní TP roli telefonu: ŘJ poslouchá každý váš povel vyjádřený plynovým pedálem. Snímač polohy je vybaven plovoucím algoritmem, jenž v každé situaci hledá polohu minimálního možného otevření škrticí klapky (odpovídající stavu CLOSED THROTTLE = klapka zavřená, tedy volnoběh). Nejedná se pochopitelně o opravdový volnoběh, kdy není plynový pedál stlačován, ale o simulovaný, virtuální stav polohy klapky pro udržení momentálních otáček. Díky tomuto opatření mizí nutnost nastavovat senzor pro referenční hodnotu stavu skutečného úplného zavření klapky. Při volnoběžném režimu motoru je škrtící klapka zavřená, vlastní volnoběh motoru obstarává volnoběžný ventil (IAC), který je umístěn v obtokovém kanále a vzduch, který jím prochází přes škrtící klapku nejde. Jelikož jde do obtokového kanálu i vzduch z klikové skříně obsahující karbon, dochází časem k přilepení klapky a v chladných dnech u studeného motoru bývá problém sešlápnout plynový pedál. Klapku je nutno vyčistit.



Volnoběžný ventil – IAC

Volnoběžný ventil (Idle air control – IAC) se nachází mezi škrtící klapkou vpravo a koleny sání vlevo.

Příloha:
Volnoběžný ventil.jpg [ 144.3 KiB | Zobrazeno 22786 krát ]


Jak už z názvu vyplývá, jde o regulační prvek volnoběhu. Celá jednotka je připevněna k tělesu škrtící klapky. V případě, že je klapka uzavřena, vzduch vstupuje do motoru dříve, než by prošel klapkou. V podstatě obchází těleso klapky a dostává se do té části sacího kanálu, která vede přímo k válcům. Volnoběžný ventil byl vynalezen proto, aby motor mohl být zásoben vzduchem i za nepřítomnosti řidiče. Ventil zná pouze dvě polohy: otevřenou a uzavřenou, neexistuje situace, ve které by byl otevřen „napůl“. Řídící jednotka vysílá během jedné vteřiny velký počet pulzů, kterými určuje, zda ventil má být otevřený nebo ne. Tyto pulzy způsobují kmitání plunžru uvnitř ventilu. Frekvence kmitů je dostatečně vysoká na včasnou úpravu sacího procesu, proto byste neměli zaznamenat sebemenší změny v otáčkách motoru. Kmit nazýváme pracovní cyklus, jeho hodnota je procentuálním vyjádřením času, po který je ventil otevřen. Tedy pro stálé uzavření ventilu platí hodnota 0%, při stálém otevření říkáme, že je ventil otevřen na 100%. Neexistují jiné hodnoty pracovního cyklu.

Příloha:
Schema volnoběžného ventilu.jpg [ 44.51 KiB | Zobrazeno 22730 krát ]


Pro použití volnoběžného ventilu existují tři jasné důvody:

Spouštění motoru:
• Při startu motor potřebuje volný přísun vzduchu, proto je signálem ŘJ ventil otevřen na 100%.
• Po snížení otáček a stabilizaci provozu motoru musí být zabezpečen přísun vzduchu pro volnoběh.

Volnoběh:
• Procesy platné při volnoběhu je poněkud složitější, než vyplývá z názvu.
• Běh motoru musí být hladký a stabilní.
• Počet otáček při volnoběhu je vyšší při studeném startu.
• Počet otáček při volnoběhu je vyšší pokud se motor přehřívá.
• Vlivem vyšších otáček pracuje vodní čerpadlo rychleji, čímž se zvyšuje průtok chladicí kapaliny v motoru.
• Počet otáček při volnoběhu stoupá se zatížením alternátoru.
• Počet otáček při volnoběhu je také ovlivněn polohou volantu a momentálními nároky posilovače řízení.

Ubírání plynu:
• Při uvolnění plynového pedálu se IAB otevře na 100%, nedojde tím k zhasnutí motoru.
• Poté, co otáčky motoru poklesnou na hodnotu platnou pro volnoběh, IAB se vrací k pracovnímu cyklu (kmitání).
• Při zastavení vozidla je hodnota volnoběžných otáček motoru zcela ovládána volnoběžným ventilem.

Plný plyn:
• Při plném otevření škrticí klapky je ventil otevřen na 100%. Nicméně otázkou zůstává, zda se tak zvýší průtok vzduchu.
• Vzduch do motoru může vtékat dvěma místy: škrticí klapkou a otevřeným ventilem.

Zkouška volnoběžného ventilu:
Velmi snadná záležitost. Podobně jako u ostatních problémů, i zde je důležité nejdříve získat servisní kódy z ŘJ, abychom vyloučili jiné možné poruchy. Na základě získaných dat poté proveďte testy a opravy. V případě, že získáte signál ukazující na problém s IAB, nastartuje motor a dosáhněte pracovní teploty. Otáčky nechte zcela v režii volnoběžnému ventilu, nedotýkejte se tedy plynového pedálu ani škrticí klapky. Otevřete kryt motoru a odpojte elektrické napájení ventilu. Pokud se otáčky motoru propadnou nebo pokud motor zhasne, ventil je v pořádku a není třeba jej opravovat. Pokud ke změnám otáček nedojde, bude vhodné ventil odmontovat a prohlédnout.


Může nastat i situace, kdy ventil je vadný a přesto testem projde úspěšně, případně test může být negativní a ventil dokonale funkční. Plunžr a pružina se mohou zanést nečistotami a olejem, čímž se sníží průtok vzduchu a podstatně omezí i funkce ventilu. IAB odmontujte a vyčistěte. Ze zkušeností ale vyplývá, že u čištěného ventilu se závada za čas opakuje, protože nejde dokonale vyčistit a je lepší volnoběžný ventil vyměnit.



Lambda sonda – HO2S

Lambda sonda, neboli snímač zbytkového kyslíku ve výfukových plynech je umístěna ve šroubení navařeném mezi svody výfukového potrubí na jedné straně a pletencem na straně druhé.

Příloha:
Lambda sonda.jpg [ 238.62 KiB | Zobrazeno 22703 krát ]


Tzv. „lambda“ je jedním z nejdůležitějších prvků soustavy čidel, jejím úkolem je měření obsahu kyslíku ve spalinách odváděných výfukovým kanálem od válce. Signál z lambda sondy (též kyslíková sonda) je zpětnou vazbou pro řídící jednotku, její signál určuje, zda poměr vzduchu a paliva je vyšší nebo nižší než 14,7:1. (Toto je ideální poměr, při něm dochází k úplnému a tedy nejhospodárnějšímu shoření paliva. Tuto hodnotu označujeme jako stechiometrickou.) Někdy se počítač snaží o tvorbu této směsi, jindy účelově signál z lambdy ignoruje.
Ne všechna kyslíková čidla jsou vyhřívána, proto tedy slovo vyhřívaný nemusí platit pro váš vůz. (Ford Focus = vyhřívaná lambda sonda)
Význam pojmů „bohatá směs“, „ideální směs“ a „chudá směs“ plně závisí na situaci, ve které je budete používat. Ideální směs je množství paliva potřebné pro konkrétní chování motoru. Bohatá směs je taková směs, ve které je obsaženo více paliva než je potřeba. Chudá směs se vyznačuje příliš malým množstvím paliva pro danou situaci.
Lambda sonda snímá obsah kyslíku v plynech vedených výfukovým kanálem a v závislosti na zaznamenané koncentraci tohoto plynu generuje signální napětí s proměnlivou hodnotou. Pokud je koncentrace kyslíku ve spalinách vysoká (chudá směs paliva a vzduchu), signální napětí je nižší než 0,4V. Nízkému obsahu kyslíku (bohatá směs paliva a vzduchu) odpovídá signální napětí vyšší než 0,6V. Lambda sonda naznačuje řídící jednotce, zda se konkrétní použitá směs paliva a vzduchu v uzavřené smyčce blíží stechiometrické hodnotě 14,7:1. Hodnota signálního napětí směrovaného do řídící jednotky se pohybuje mezi 0,0V a 1,1V.
Focus plnil od začátku výroby normu EURO 2, pro splnění vyšších nároků na emise byla po FL doplněna ještě jedna lambda sonda a to za třícestným katalyzátorem. V této úpravě splňuje i EURO 3 a 4.



Snímač klepání motoru – KS

Snímač klepání motoru (Knock sensor – KS) se nachází na bloku motoru mezi druhým a třetím válcem za sacím potrubím (parohy).

Příloha:
Snímač klepání motoru.jpg [ 159.28 KiB | Zobrazeno 22695 krát ]


Úkolem čidla klepání je zaznamenat detonace motoru způsobené špatně nastaveným časováním. Signál z tohoto čidla ovlivní pokyn řídícím jednotky k mírnému pozdržení časování zážehu. KS je v podstatě piezoelektrický akcelerometr, jehož snímač je nastaven tak, aby rezonoval v kmitočtu odpovídajícím frekvenci klepání daného motoru. KS tyto vibrace mechanicky zesílí. Touto metodou lze dosáhnout relativně mohutného signálu bez elektronického zesilování. Další výhodou jsou i malé rozměry čidla.
Čidlo klepání je tvořeno tenkým piezoelektrickým keramickým diskem, jenž je přilepen ke kovové membráně. Zařízení je připojeno přes konektor se dvěma kontakty.
Klepání, neboli neřízené detonační hoření paliva může v zásadě vznikat dvěma způsoby:
1. Při vysokém zatížení motoru a nízkých otáčkách a vysokému kompresnímu poměru, kdy dochází k přehřátí některých součástí a dochází k nekontrolovatelnému hoření směsi ještě před zapálením směsi jiskrou svíčky.
2. Při použití nízkooktanového benzínu dochází k rychlejšímu, detonačnímu hoření. Vysokooktanové benzíny hoří pomaleji.



Snímač tlaku v servořízení – PSP

Snímač tlaku oleje v servořízení (Power steering pressure switch - PSP) je umístěn zezadu na pravé straně motoru, zhruba pod snímačem polohy vačkového hřídele (CMP). Platí jen pro vozy s klimatizací. U ostatních by mělo být někde u alternátoru. Čidlo sleduje rozmezí pracovního tlaku v soustavě posilovače řízení.

Příloha:
Snímač tlaku v servořízení.jpg [ 257.63 KiB | Zobrazeno 22764 krát ]


ZÁKLADNÍ PROVOZNÍ SITUACE

Start / spouštění motoru

Startujeme motor. K nastartování motoru potřebuje EEC zaznamenat několik údajů:
napájení řídící jednotky a palivového čerpadla:
1. signál CMP a CKP (čidla polohy vačkového a klikového hřídele)
2. signál z MAF
3. hodnota TPS (škrtící klapka): uzavřeno
4. lambda: chudá směs
5. volnoběžný ventil otevřen

Tyto parametry informují EEC o tom, že jste zkontrolovali palubní desku, chcete nastartovat motor a již jste otočili klíčkem. I přesto, že jste možná zaslechli krátké zabzučení palivového čerpadla, vstřikovací trysky nevpustí benzín do válců dříve, než obdrží signál o protočení motoru. Toto konkrétní nastavení zlepšuje mazání motoru. Dávka benzínu je stanovena na základě informací o teplotách chladící kapaliny a nasávaného vzduchu, čím nižší teplota, tím více paliva. Volnoběžný ventil je naplno otevřen, tím je umožněno bezproblémové startování na pokyn obsluhy (to jest řidiče). Sekvence a úprava zážehu je pod dohledem čidla otáček rozdělovače po dobu, kdy je klíček otočen v poloze START. Co když se něco pokazí, motor nenastartujete a zahltíte? Při startu sešlápněte plynový pedál až na podlahu: snímač polohy pedálu počítači naznačí, že je vhodné vstříknout co nejméně paliva. Motor nechejte při plně sešlápnutém pedálu chvíli protáčet. Až se budete domnívat, že jste přebytečné palivo již z válců vypudili, uvolněte pedál, EEC nechá zažehnout injektory a motor naskočí. Ihned po zastavení startéru (klíček v poloze I, motor tedy běží) je časování upravováno podle dat přijímaných z teploměrů chladící kapaliny a nasávaného vzduchu, zaznamenávaný profil zapalování a hodnoty MAF/MAP se ustálí a vstřikovací jednotka se posune do další provozní situace.

Studený start a zahřátí motoru

Motor se právě rozběhl a musí se přizpůsobit okolí. To hravě zvládne nebohá EEC, tato situace není nepodobná tomu, když se s kocovinou probudíte vedle neznámé osoby. Počítač přemýšlí přibližně takto: “Kam jsem hodil/a kalhot(k)y, mám vypadnout rychle nebo se naopak pokusit o nenápadné vytracení?” První reakcí EEC je držet přísun vzduchu na nejnižší možné úrovni – jinak bychom se opět dostali ke startování. Otáčky motoru se nicméně sníží (na cca 1000 ot/min) a o několik vteřin později se postupně propadnou na hodnotu blízkou až identickou základnímu volnoběhu. Podmínkou je teplota chladící kapaliny, ta by měla být vyšší než 70 ºC. V této době se EEC soustředí především na teplotu chladící kapaliny a polohu plynového pedálu podle nichž lze určit, co se má dít dále. Čím studenější motor je, tím více paliva je do něho vstřikováno a úprava zážehu je progresivnější. Ve chvíli, kdy teplota motoru překročí hranici přibližně 80 ºC, směs začíná chudnout. Tímto postupem se výrazně zkracuje doba nutná k zahřátí motoru a katalyzátoru na provozní teplotu.

Přišel čas povědět, co se stane, když se probudí ta druhá strana po propařené noci (zásah obsluhy vozidla, tedy řidiče). Pokud se chcete rozjet s teplotou chladiče nižší než 85 ºC, EEC použije postupy vyhrazené pro situaci Odjezd se studeným motorem. Pokud spíte dál (viz veselý úvod) a počkáte, až se motor zahřeje nad 85 ºC, vstřikovací jednotka rozezná situaci Volnoběh – zahřátý motor. Přesto opravdu nemusíte s odjezdem otálet – konstruktéři by určitě nevymezovali a nepojmenovávali všechny situace zbytečně. Vaše ministerstva životního prostředí, průmyslu a vůbec všeho mají veliký zájem na tom, abyste se rozjeli co nejdříve po nastartování auta. Studený motor spotřebuje více paliva, je proto důležité jej co nejdříve ohřát. Ještě chvilku nikam nejezděte: doporučuji vám počkat několik vteřin aby dostatečně vzrostl tlak oleje a i potom je velmi vhodné počkat s bláznivými úlety na plný plyn alespoň do té doby, než budete mít dostatek teplého oleje i pro ty nejmenší součástky. Jinými slovy, používejte selský rozum a mějte rádi svoje auto, třeba vám to někdy oplatí.

Odjezd se studeným motorem

Takže poloha plynového pedálu a profil zážehu se podle potřeby mění, hustoměr vzduchu a tlakoměr sání ukazují rostoucí zatížení a teplota v chladiči nepřekročila 85 ºC. Podle polohy plynu a MAF/MAP EEC usuzuje, že jsme ve fázi odjíždění. V tuto chvíli je cílem a) jízda vozidla bez zhasnutí motoru a b) rychlé zahřátí motoru. Volnoběžný ventil je zcela uzavřen, což působí jako pojistka pro případ, kdyby se těleso škrticí klapky zavřelo. Do válců je nasávána bohatá směs, která řídne v závislosti na stupající teplotě. Při více než 77 ºC je poměr směsi menší než 15:1, dříve tak dosáhneme běžné pracovní teploty motoru. Moment zážehu je posunut dopředu, při zahřívání se postupně zpožďuje dokud neodpovídá hodnotě stanovené pro normální pracovní teplotu. Ve chvíli, kdy teplota v chladiči přesáhne 85 ºC, poměr směsi vzduchu a paliva by se měl upravit na hodnotu odpovídající provozní teplotě chladící kapaliny a nadále by měl být ovlivňován pouze daty z ohřáté lambda sondy (pokud ovšem netlačíte plyn na podlahu). Po čtyřech minutách by měl motor být ohřátý natolik, aby byla spuštěna funkce zpětného přisávání spalin do válce (EGR). Pokud je EGR aktivní, lze říci, že v provozu auta se již objeví jen tři provozní situace: jízda s ohřátým motorem, akcelerace – plný plyn a akcelerace – částečně sešlápnutý plyn. Ty vás dovedou až k cíli cesty.

Volnoběh s ohřátým motorem

Nyní se budeme bavit především o emisích. Tato situace nastává tehdy, kdy motor již běží, teplota v chladiči přesahuje 85 ºC a vozidlo zastavilo například před křižovatkou nebo nastaly jiné důvody pro přerušení přenosu síly motoru na kola. Počítač je pro tyto případy naprogramován tak, aby provedl všechny kroky, které mohou upravit otáčky volnoběhu přibližně na 750 ot/min. O přehřátí motoru můžeme vážně mluvit v době, kdy ukazatel teploty chladiče dosahuje hodnoty 120 ºC. Jaké procesy teď uvnitř motoru probíhají? Dávkování paliva se pohybuje v uzavřené smyčce (… chudá směs = lambda přikáže směs obohatit = bohatá směs = lambda přikáže ochudit směs = chudá směs…), průměrný poměr paliva a vzduchu díky cyklickým povelům lambda sondy dosahuje žádané hodnoty 14,7:1. Tvorba emisí je minimální, k významnějšímu obohacení směsi dojde pouze, pokud teplota v chladiči přesáhne 120 ºC. Zážeh je mírně v předstihu a po chvíli se začne opožďovat. Žhavé spaliny potřebujeme pro důkladné shoření směsi a pro správnou funkci katalyzátoru. Druhotné přisávání vzduchu do katalyzátoru pomůže udržet otáčky na nízkých hodnotách – pokud by motor běžel příliš rychle, automobily s automatickými převodovkami by mohly projevovat tendenci se i při zastavení samovolně rozjíždět. Pokud teplota v chladiči nebo v sání přesáhne kritickou hodnotu 120 ºC, počet otáček se zvýší o 100 až 200, protože spalováním bohatší směsi dochází k mírnému ochlazení spalovací komory. Každá změna otáček motoru se projevuje i ve funkci vedlejších agregátů, především vodního čerpadla a větráku. Vrtule s řemenovým pohonem se budou otáčet rychleji, stejně tak vrtule poháněné elektromotorem spotřebují více proudu z alternátoru.

Jízda se zahřátým motorem

Dostali jsme se do stavu, kdy jsme spokojeni s otáčkami motoru a s rychlostí auta a přáním zůstává klidný odjezd do západu slunce. Zní to krásně jednoduše, jenže jak zjistíme, jedná se o jednu z nejkomplikovanějších a nejpromyšlenějších provozních situací vůbec. Základním předpokladem je poznatek, že spořádaní občané (to jako my) uplatňují tuto situaci po valnou většinu času, který tráví v autě. Potřebujeme tedy co nejnižší emise, nejvyšší ekonomičnost provozu a nepříliš vysoký momentální výkon pohonné jednotky. Jedinými kladnými rysy jízdy se zahřátým motorem je stabilita pracovních podmínek motoru a z ní vyplývá potřeba jen těch základních bezpečnostních opatření. Solenoid druhotného sání vzduchu je naplno otevřen jako přípravné opatření pro brždění. Dávkování paliva je stabilizováno lambda sondou, přepínání mezi bohatou a ochuzenou směsí proběhne přibližně desetkrát až dvacetkrát za vteřinu. Základním účelem lambdy je snížení spotřeby benzínu, té dosahujeme cyklováním bohatosti směsi. Zpětné přisávání spalin pracuje, čímž poskytuje dostatek času pro shoření směsi ve válcích a snižuje riziko pozdního zapálení (došlo by k prošlehnutí hořícího paliva do výfukového kanálu). Odtah výparů do katalyzátoru je otevřen naplno, jedná se o další zařízení snižující spotřebu a také zabraňuje úniku benzínových par do atmosféry. Zapalování může být podle potřeby v mírném předstihu oproti jiným provozním situacím. Zahřáté motory lépe spalují nasávanou směs. Shoření paliva nespáleného ve válci je umožněno dodatečným přisáváním vzduchu do výfukové soustavy. Využitím tohoto vzduchu a teploty výfuku dojde k dalšímu rozkladu kysličníku uhelnatého, oxidů dusíku a hydrokarbonu na kysličník uhličitý, vodu a plynný dusík. Přestože katalyzátor dokáže zpracovat všechen přicházející plyn, není třeba se obávat jeho přehřátí během jízdy. Ochlazuje jej vzduch proudící pod automobilem.

Akcelerace s úplně sešlápnutým plynem

Zapnout pásy, jde do tuhého, jaká je nejkratší cesta z bodu A do bodu B? Samozřejmě, že pouze a jedině ta s plynem na podlaze! Čidlo polohy plynového pedálu oznamuje řídící jednotce sešlápnutí na doraz a také to, že právě teď se řidič nezajímá o nějaké emise nebo úspornost provozu, jen o plný výkon motoru. Bohatost směsi je předem dána, dokonce i tehdy, když je teplota chladící kapaliny nízká. Časování zážehu je posunuto daleko dopředu, přibližně o 28º a do hry vstupuje čidlo klepání. Jedná se o zařízení, které Ford používá jako pojistku protože nechce, aby vstřikovací jednotka změnila zážeh přes tuto mez. Pokud si koupíte nové auto a změníte nastavení zážehu úpravou čipu nebo jiného elektronického zařízení, můžete způsobit detonace v motoru. Jedná se o úpravy, které mnoho lidí dělá pro zvýšení výkonu. Role čidla klepání spočívá v tom, že i při provedení výkonově orientovaných změn zážehu ochrání provozovatele vozidla před odpálením pístního kroužku nebo před propálením ventilu. Sání vzduchu je otevřeno na 100%, což poskytuje jakýsi kyslíkový polštář v případě nenadálého zavření plynové klapky. Zpětné přisávání spalin do válce je neaktivní a solenoid odtahu výparů do skříně katalyzátoru je uzavřen, těmito kroky zajistíme optimální složení nasávané směsi. Klimatizační jednotka, elektrický větrák a ostatní energeticky náročné systémy jsou odpojeny, alternátor není nucen vyrábět takové množství elektřiny, což snižuje zátěž motoru. Kvůli bezpečnosti vozidla potřebujeme i omezovač otáček a omezovač rychlosti.

Zpomalování

Vozidlo jede a uvolníte nohu z plynového pedálu. Řídící jednotka zaznamenává změnu polohy pedálu a snížení rychlosti auta. Z tohoto stavu vychází několik problémů, které hravě překonáme. Zaprvé je nutné zabránit zhasnutí motoru, proto je omezovač přístupu vzduchu při volnoběhu otevřen jako opatření proti náhlému uzavření škrticí klapky. Po uzavření klapky se pomalu zavírá i přisávání vzduchu, které dále ovládá otáčky při volnoběhu a motor se pomalu dostává do provozní situace pro volnoběh se zahřátým motorem. Člověk ohleduplný k přírodě se neustále zaobírá emisemi vycházejícími z jeho automobilu a je upřímně zděšen při myšlence na obrovské plýtvání benzínem při zpomalování. Pokud jsou otáčky motoru vyšší než 1500 a teplota chladící kapaliny přesahuje 60 ºC, EEC zcela vypíná injektory. Ty opět ožijí při poklesu otáček pod 1500, nebo pokud se dotknete pedálu. Pokud vaše vozidlo není vybaveno čidlem rychlosti, existuje teoretická možnost zhasnutí motoru, pokud při zpomalování překračujete shora hranici 1500 ot/min. Přisávání spalin do válce je stále neaktivní, ale odtah benzínových výparů z nádrže do skříně katalyzátoru běží. Časování zážehu může být ze dvou důvodů posunuto dopředu: 1) při nízkém průtoku vzduchu je velmi výrazně sníženo riziko klepání, 2) předstih zážehu vytváří na pístech protitlak vůči smyslu setrvačnosti pohybu vozidla a pomáhá při tvorbě brzdícího účinku motoru.


ZÁLOŽNÍ PROVOZNÍ SITUACE

Stav poruchy

Stav poruchy je náhradní situací, kterou řídící jednotka používá při havárii, nefunkčnosti nebo výpadku dat z jednoho nebo více čidel. Ve chvíli, kdy EEC zjistí, že data z určitého čidla jsou mimo tabulkové rozmezí, začne používat údaje z provozní paměti RAM. Řídící jednotka neustále porovnává průběžně získávaná data s tabulkami získanými za podobných provozních podmínek. Tak moment, to zní pěkně složitě! Ne tak docela, EEC prohlíží minulost motoru a ověřuje tak, zda se motor neocitá mimo běžné pracovní podmínky. Pokud jsou data z nějakého konkrétního senzoru mimo tabulkové rozpětí pro danou veličinu, tomuto senzoru nelze důvěřovat a jím poskytovaná data nejsou dále považována za správná. Namísto úpravy parametrů motoru na základě chybného senzoru nahradí řídící jednotka chybná data nejvhodnějšími údaji z paměti, čímž jednak neohrozí ovladatelnost vozidla ani provoz motoru. Především kvůli ztrátě provozních pracuje každé odpojení baterie spíše proti uživateli než naopak. Po opětovném zapojení baterie jsou všechna data uchovávána znovu, aniž by řídící jednotka měla podezření na špatně fungující čidlo. Pokud se EEC setká na počátku provozu s nepřiměřenými hodnotami, bude na určení špatně fungujícího senzoru potřebovat více času. Nicméně Ford myslel i na podobné situace: v ROM paměti jsou zaznamenány i poznatky o tom, jaké údaje by mělo každé čidlo podávat, a proto EEC odhalí falešného hráče za kratší dobu. Prakticky můžeme senzory rozdělit do dvou skupin. První z nich způsobí zavedení stavu poruchy, ale neomezí řiditelnost vozidla. Na druhé straně prvky druhé ze skupin znemožní nahození motoru, případně velmi výrazně zhorší ovladatelnost automobilu. Pohyblivé prvky také mohou způsobit zavedení stavu poruchy, ale jen v případě, že špatně fungující ovladač produkuje velmi podivná data.



Adaptivní situace

Teď to bude asi trochu složité. Řídící jednotka si ráda hraje s různými poměry benzínu a vzduchu. Získané hodnoty posléze použije při výpočtu složitých matematických rovnic, jejichž výsledkem je údaj o množství paliva nutném k dosažení určité bohatosti směsi. Pokud vás zajímá, proč se tohle děje, odpovíme, že tahle hra na kočku a na myš nám později pomůže při jemném dolaďování vlastností motoru v ostatních provozních situacích. Stále kroutíte hlavou? EEC na zlomek vteřiny vypne injektory a počítá, jak dlouhá bude prodleva mezi tímto krokem a získáním signálu pro chudou směs z lambda sondy. EEC dávkuje do směsi různá množství paliva a následně získává různé hodnoty ze senzorů. Tato čísla poskytují řídící jednotce poznatky o tom, zda motor potřebuje nějakou opravu, jestli jste systém dodatečně upravovali a v neposlední řadě skutečně mění množství paliva vstřikovaného do válců. Co se dále stane s takto nasbíranými daty? Existuje totiž tabulka s titulem „Adaptivní tabulka pro palivo“. Hodnoty zde uvedené jsou použité jako proměnné pro násobení, mají dokonce přednost i před hlavní tabulkou zatížení. Těmito proměnnými jsou znásobeny hodnoty uvedené v hlavní tabulce zatížení, výsledkem je lepší přehled a zásobení motoru palivem. V počítači právě připojeném k autobaterii bude tato tabulka obsahovat pouze hodnoty 1. Pokud tedy znásobíte hlavní tabulku jedničkou, výsledek bude identický s původním obsahem tabulky před násobením. Nejsem matematik, ale pochopím, že poměr 14,7:1 znásobený 1 (14,7:1)x1 opět může být jen 14,7:1! Po mnoha a mnoha dnech ježdění po cestách a necestách se v tabulce začínají objevovat i jiné hodnoty, například 1,2 nebo 0,9 , což již jsou údaje, které dokáží hlavní tabulku efektivně změnit. Nevěříte? (14,7:1) x 1,2 = 17,6:1 a podobně (14,7:1) x 0,9 = 13,3:1. K jemnému vyladění motoru a některých provozních parametrů jsme tedy potřebovali pouze mírně upravené násobné hodnoty! Nebylo nutné měnit žádné součásti, neutratili jsme ani pětník a dokonce jsme si ani neušpinili ruce… Nicméně každá mince má dvě strany, tento postup je účinný pouze pokud jsou kyslíková čidla čistá, nová a v dobrém stavu. Řídící jednotka samozřejmě není zodpovědná za účinek převrtání válců, výměny vaček nebo jiných významných zásahů do motoru. Účelem tohoto postupu je udržovat EEC na podobné úrovni opotřebení jako stárnoucí motor se slábnoucím výkonem. Zcela určitě tato data nelze považovat za vhodný základ tuningu vašeho motoru!


Sestaveno z článků z fordfans, TIS 2004 a knih RNDr. Bohumila Ference a doplněno.
Foto: 14x Jemar, 1x gordon7

_________________
Obrázek
Obrázek
FOCUS - Red Pepper GALERIE
KA - Deep Rosso GALERIE


Typ auta: Ford Focus | Typ motoru: benzínový | Výkon motoru v kW: 74 | Rok výroby: 1999 |
Nahoru
Dolů
 Profil  
 

Re: Snímače motoru 1.4 a 1.6 Zetec (S-SE) a jejich funkce
sdílet
PříspěvekNapsal: úterý 19. únor 2013, 17:00 
fiesta cup driver
fiesta cup driver
Offline
viac ako 2 týždne

Příspěvky: 176
Karma: 0
Doplním, co jsem se zrovna dozvěděl. Je to všeobecně k motorům. Souvisí to s tím, proč nelze zaslepit EGR ventil u aut s Euro4 (elektronicky řízené EGR). Čas od času při deaceleraci a brždění motorem a otáčkách nad 1500 se na malou chvíli otevře a zavře EGR ventil a jednotka porovná hodnoty tlaku vzduchu v sání v obou stavech a tím pozná, jestli EGR funguje a je průchozí. Pokud to nesedí hodí chybu p0400.


Typ auta: Ford C-max | Typ motoru: benzínový | Výkon motoru v kW: 92 | Rok výroby: 2005 |
Nahoru
Dolů
 Profil  
 

Zobrazit příspěvky za předchozí:  Seřadit podle  
Odeslat nové téma Odpovědět na téma  [ Příspěvků: 2 ] 

Všechny časy jsou v UTC + 1 hodina [ Letní čas ]


Kdo je online

Uživatelé procházející toto fórum: Žádní registrovaní uživatelé a 0 návštevníků


Nemůžete zakládat nová témata v tomto fóru
Nemůžete odpovídat v tomto fóru
Nemůžete upravovat své příspěvky v tomto fóru
Nemůžete mazat své příspěvky v tomto fóru
Nemůžete přikládat soubory v tomto fóru

Hledat:
Přejít na:  
Style by phpBB3 styles, zdrowie alveo
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Český překlad – phpBB.cz
Karma functions powered by Karma MOD © 2007, 2009 m157y