Vžigalna svečka: ne samo iskra
Upravljanje strojev

Vžigalna svečka: ne samo iskra

Vžigalna svečka: ne samo iskra Bistvo svečke v motorju na vžig se zdi očitno. To je preprosta naprava, pri kateri sta najpomembnejši del dve elektrodi, med katerima preskoči vžigalna iskra. Malo nas ve, da je v sodobnih motorjih vžigalna svečka dobila novo funkcijo.

Sodobni motorji so krmiljeni skoraj izključno elektronsko. krmilnik, Vžigalna svečka: ne samo iskra popularno znan kot "računalnik" zbira vrsto podatkov o delovanju enote (tu omenjamo predvsem hitrost ročične gredi, stopnjo "pritiska" na stopalko za plin, atmosferski zračni tlak in sesalni razdelilnik, temperaturo hladilne tekočine, goriva in zraka ter sestavo izpušnih plinov v izpušnem sistemu pred in po čiščenju s katalizatorji), nato pa te podatke primerja s tistimi, shranjenimi v njegovem pomnilniku, izda ukaze na sisteme za nadzor procesa vžiga in vbrizgavanja goriva ter položaj zračne lopute. Dejstvo je, da mora biti plamenišče in doza goriva za posamezne obratovalne cikle optimalna z vidika učinkovitosti, ekonomičnosti in prijaznosti do okolja v vsakem trenutku delovanja motorja.

PREBERITE TUDI

Vžigalne svečke

Igra je vredna svečke

Med podatki, potrebnimi za nadzor pravilnega delovanja motorja, so tudi podatki o prisotnosti (ali odsotnosti) detonacijskega zgorevanja. Mešanica zraka in goriva, ki je že v zgorevalni komori nad batom, mora goreti hitro, a postopoma, od svečke do najbolj oddaljenih dosegov zgorevalne komore. Če se zmes vname v celoti, torej »eksplodira«, se učinkovitost motorja (tj. sposobnost izrabe energije, ki jo vsebuje gorivo) močno zmanjša, hkrati pa se poveča obremenitev pomembnih komponent motorja, kar lahko privede do neuspeha. Zato ne bi smeli dovoliti stalnega detonacijskega pojava, po drugi strani pa morata biti trenutna nastavitev vžiga in sestava mešanice goriva in zraka takšna, da je proces zgorevanja sorazmerno blizu tem detonacijam.

Vžigalna svečka: ne samo iskra Zato so že nekaj let moderni motorji opremljeni s t.i. senzor udarcev. V tradicionalni različici je to pravzaprav specializiran mikrofon, ki se, privit v blok motorja, odziva le na tresljaje s frekvenco, ki ustreza tipičnemu detonacijskemu zgorevanju. Senzor pošlje informacijo o morebitnem trkanju na motorni računalnik, ki se odzove tako, da spremeni vžigno točko, da do trkanja ne pride.

Zaznavanje detonacijskega zgorevanja pa se lahko izvede na drug način. Švedsko podjetje Saab je že leta 1988 začelo s proizvodnjo vžigalne enote brez razdelilnika imenovano Saab Direct Ignition (SDI) v modelu 9000. Pri tej rešitvi ima vsaka svečka svojo vžigalno tuljavo, vgrajeno v glavo cilindra, in »računalnik ” podaja samo krmilne signale. Zato je v tem sistemu lahko točka vžiga različna (optimalna) za vsak valj.

Vendar je pri takem sistemu pomembneje, za kaj se uporablja posamezna svečka, ko ne proizvaja vžigalne iskre (trajanje iskre je le desetine mikrosekund na obratovalni cikel, pri 6000 vrt./min pa en motor delovni cikel je dve stotinke sekunde). Izkazalo se je, da lahko iste elektrode uporabimo za merjenje ionskega toka, ki teče med njimi. Tu je bil uporabljen pojav samoionizacije molekul goriva in zraka med zgorevanjem naboja nad batom. Ločeni ioni (prosti elektroni z negativnim nabojem) in delci s pozitivnim nabojem omogočajo pretok toka med elektrodami, nameščenimi v zgorevalni komori, in ta tok je mogoče izmeriti.

Pomembno je omeniti, da je navedena stopnja ionizacije plina v komori Vžigalna svečka: ne samo iskra zgorevanje je odvisno od parametrov zgorevanja, t.j. predvsem na trenutni tlak in temperaturo. Tako vrednost ionskega toka vsebuje pomembne informacije o procesu zgorevanja.

Osnovni podatki, ki jih je pridobil sistem Saab SDI, so zagotavljali informacije o trkanju in morebitnih neuspelih vžigah ter omogočili določitev zahtevanega časa vžiga. V praksi je sistem dajal zanesljivejše podatke kot običajni sistem za vžig s tradicionalnim senzorjem trkanja in je bil tudi cenejši.

Trenutno se široko uporablja tako imenovani Distributionless sistem s posameznimi tuljavami za vsak valj, številna podjetja pa že uporabljajo merjenje ionskega toka za zbiranje informacij o procesu zgorevanja v motorju. Temu prilagojene vžigalne sisteme ponujajo najpomembnejši dobavitelji motorjev. Izkazalo se je tudi, da je vrednotenje procesa zgorevanja v motorju z merjenjem ionskega toka lahko pomemben način za preučevanje zmogljivosti motorja v realnem času. Omogoča vam neposredno odkrivanje ne le nepravilnega zgorevanja, temveč tudi določanje velikosti in položaja (izračunano v stopinjah vrtenja ročične gredi) dejanskega največjega tlaka nad batom. Do sedaj taka meritev pri serijskih motorjih ni bila mogoča. S pomočjo ustrezne programske opreme je zaradi teh podatkov mogoče natančno nadzorovati vžig in vbrizgavanje v veliko širšem razponu obremenitev in temperatur motorja ter prilagajati parametre delovanja enote specifičnim lastnostim goriva.

Dodaj komentar