Układy wtrysku paliwa — krótka charakterystyka (Peugeot Eurovans 806)

Układ wtrysku paliwa Magnetti Marelli 8P15. Silnik 1,8 litra

Ten wielopunktowy układ wtrysku paliwa ma statyczny układ zapłonowy i jest wyposażony w czujniki spalania stukowego. Czas zapłonu oraz skład mieszanki regulowany jest przez elektroniczną jednostkę sterującą. Ilość wtryskiwanego paliwa zależy od czasu otwarcia wtryskiwacza paliwa. Czas otwarcia wtryskiwacza paliwa zależy z kolei od obciążenia silnika, które rejestrowane jest przez czujnik ciśnienia w kolektorze dolotowym oraz czujnik prędkości obrotowej wału korbowego zamontowany na kole zamachowym.

Wszystkie cztery wtryskiwacze otwierają się jednocześnie przy każdym obrocie silnika i wtryskują paliwo do kolektora dolotowego. Podczas jazdy układ wtryskowy steruje pracą układu wtryskowego, dokonując odpowiednich regulacji, które mają na celu dostosowanie pracy układu do obciążenia silnika i warunków drogowych. Działanie układu wtryskowego uzależnione jest od informacji otrzymywanych z różnych podzespołów układu. Działanie układu wtrysku paliwa jest determinowane przez:

• informacja o temperaturze płynu chłodzącego pochodząca z odpowiedniego czujnika;
• informacje o obciążeniach roboczych silnika (bieg jałowy, pełne obciążenie, przejście z jednego trybu do drugiego, wymuszony bieg jałowy), który pochodzi z czujnika GMP i prędkości wału korbowego znajdującego się na kole zamachowym;
• ciśnienie atmosferyczne;
• napięcie baterii;
• gęstość powietrza dolotowego rejestrowana przez czujnik temperatury powietrza dolotowego;
• informacje z sondy lambda;

Jednostka sterująca elektroniczna reguluje również następujące funkcje:

• zmienia czas zapłonu i skład mieszanki paliwowo-powietrznej na podstawie danych otrzymanych z czujnika spalania stukowego;
• otwiera zawór, aby dostarczyć parę paliwa z adsorbera do kolektora dolotowego;
• zmienia czas zapłonu i dopływ dodatkowego powietrza po włączeniu klimatyzacji;
• informuje kierowcę za pomocą kontrolki o wystąpieniu usterek i awarii w działaniu, rejestrowanych przez system samodiagnostyki;
• chroni silnik przed pracą przy nadmiernych obrotach poprzez wyłączenie zapłonu;
• informuje kierowcę o prędkości obrotowej silnika poprzez monitorowanie sygnałów na obrotomierzu;
• wyłącza wtrysk paliwa (z późniejszym włączeniem), jeśli prędkość obrotowa silnika spadnie do 1400 obr./min;
• reguluje działanie układu regulacji obrotów biegu jałowego podczas rozruchu silnika i pracy na biegu jałowym.

Informację o ciśnieniu w kolektorze dolotowym dostarcza umieszczony tam czujnik. W chwili włączenia zapłonu i rozrusznika czujnik ten zapamiętuje ciśnienie atmosferyczne. Oznacza to, że gdy silnik pracuje, czujnik informuje układ elektroniczny o zmianach ciśnienia w kolektorze dolotowym w stosunku do zarejestrowanego ciśnienia atmosferycznego. Czujnik ten zasilany jest napięciem 5 V i wysyła sygnał elektryczny do jednostki sterującej, którego moc zależy od ciśnienia w kolektorze dolotowym.

Potencjometr położenia przepustnicy informuje jednostkę sterującą o kącie otwarcia przepustnicy. Jednostka potrzebuje tych informacji w celu określenia obciążenia silnika. Po zwolnieniu pedału przyspieszenia silnik znajduje się w trybie biegu jałowego, a całkowite wciśnięcie pedału przyspieszenia oznacza tryb pełnego obciążenia silnika. Za pomocą ruchu pedału przyspieszenia sterowane są procesy przyspieszania i hamowania, a także załączanie wymuszonego biegu jałowego.



Prędkość biegu jałowego jest regulowana przez siłownik (napęd) regulacji prędkości biegu jałowego. Regulator znajduje się w przepustnicy i steruje dopływem powietrza z pominięciem przepustnicy. Zapewnia to dopływ dodatkowego powietrza, gdy silnik jest zimny, a prędkość biegu jałowego jest ustalana w zależności od obciążenia silnika i temperatury płynu chłodzącego (zobacz ilustrację 2.0).



Czujnik temperatury płynu chłodzącego znajduje się w rurze wylotowej, natomiast czujnik temperatury powietrza dolotowego znajduje się w wlocie powietrza.

Na przepustnicy zamontowane są następujące elementy: linka przyspieszenia, regulator ciśnienia paliwa, zawór adsorpcyjny, dodatkowy zawór powietrza, serwo hamulcowe, potencjometr położenia przepustnicy, podgrzewacz powietrza biegu jałowego, czujnik temperatury powietrza dolotowego oraz silnik siłownika regulacji obrotów biegu jałowego.



Jeśli chodzi o układ paliwowy, należy wymienić następujące główne części:

• pompa paliwowa. Montowany jest poziomo w zbiorniku paliwa. Pompa dostarcza paliwo do filtra paliwa.
• filtr paliwa. Jest on przymocowany do zbiornika paliwa i należy go wymienić po przejechaniu około 80 000 km. Na obudowie filtra znajduje się strzałka, która po zamontowaniu powinna wskazywać przód silnika.
• adsorber. Opary paliwa powstające w zbiorniku paliwa są wychwytywane przez węgiel aktywny adsorbera. Zawór łączący adsorber ze zbiornikiem paliwa jest stale otwarty, gdy silnik nie pracuje. Po włączeniu zapłonu zawór zamyka się. Podczas pracy silnika zawór otwiera się zgodnie z "wymaganiami" elektronicznej jednostki sterującej, tzn. gdy zaistnieją warunki ustawione w programie pracy jednostki sterującej. Po otwarciu zaworu opary paliwa zgromadzone w adsorberze są dostarczane do kolektora dolotowego.
• zawór redukcyjny ciśnienia paliwa. Zawór montowany jest na linii dystrybucji paliwa. Paliwo dostaje się do przewodu z pompy paliwa, a zawór redukcyjny ciśnienia utrzymuje stałe ciśnienie w przewodzie paliwowym na poziomie 2,5 bara na biegu jałowym i 3,0 barów przy pełnym obciążeniu silnika. Niewykorzystane paliwo wraca do zbiornika.
• wtryskiwacze zaworowe. Wtryskiwacze zaworowe wtryskują paliwo i jednocześnie rozpylają je bezpośrednio do kolektora dolotowego. Wszystkie cztery wtryskiwacze są aktywowane przy każdym obrocie silnika (zobacz ilustrację 2.0a).

Układ wtrysku paliwa Magnetti Marelli 8P22

Ten wielopunktowy układ wtrysku paliwa ma statyczny układ zapłonowy i jest wyposażony w czujniki spalania stukowego. Czas zapłonu oraz skład mieszanki regulowany jest przez elektroniczną jednostkę sterującą. Ilość wtryskiwanego paliwa zależy od czasu otwarcia wtryskiwacza paliwa. Czas otwarcia wtryskiwacza paliwa zależy z kolei od obciążenia silnika, które rejestrowane jest przez czujnik ciśnienia w kolektorze dolotowym oraz czujnik prędkości obrotowej wału korbowego zamontowany na kole zamachowym.

Wszystkie cztery wtryskiwacze otwierają się jednocześnie przy każdym obrocie silnika i wtryskują paliwo do kolektora dolotowego. Podczas jazdy układ wtryskowy jest sterowany przez sterownik, który dokonuje odpowiednich regulacji, tak aby działanie układu odpowiadało obciążeniom roboczym silnika i warunkom drogowym. Działanie układu wtryskowego uzależnione jest od informacji otrzymywanych z różnych podzespołów układu. Działanie układu wtrysku paliwa jest determinowane przez:

• informacja o temperaturze płynu chłodzącego pochodząca z odpowiedniego czujnika;
• informacje o obciążeniach roboczych silnika (bieg jałowy, pełne obciążenie, przejście z jednego trybu do drugiego, wymuszony bieg jałowy), który pochodzi z czujnika GMP i prędkości wału korbowego znajdującego się na kole zamachowym;
• ciśnienie atmosferyczne;
• napięcie baterii;- gęstość powietrza dolotowego rejestrowana przez czujnik temperatury powietrza dolotowego;
• informacje z sondy lambda;
• Jednostka sterująca elektroniczna reguluje również następujące funkcje: - zmienia czas zapłonu i skład mieszanki paliwowo-powietrznej na podstawie danych otrzymanych z czujnika spalania stukowego;
• otwiera zawór, aby dostarczyć parę paliwa z adsorbera do kolektora dolotowego;
• zmienia czas zapłonu i dopływ dodatkowego powietrza po włączeniu klimatyzacji;
• informuje kierowcę za pomocą kontrolki o wystąpieniu usterek i awarii w działaniu, rejestrowanych przez system samodiagnostyki;
• chroni silnik przed pracą przy nadmiernych obrotach poprzez wyłączenie zapłonu przy prędkości obrotowej silnika 6500 obr./min;
• informuje kierowcę o prędkości obrotowej silnika poprzez monitorowanie sygnałów na obrotomierzu;
• wyłącza wtrysk paliwa (z późniejszym włączeniem), jeśli prędkość obrotowa silnika spadnie do 1400 obr./min;
• reguluje działanie układu regulacji obrotów biegu jałowego podczas rozruchu silnika i pracy na biegu jałowym.

Informację o ciśnieniu w kolektorze dolotowym dostarcza umieszczony tam czujnik. W chwili włączenia zapłonu i rozrusznika czujnik ten zapamiętuje ciśnienie atmosferyczne. Oznacza to, że gdy silnik pracuje, czujnik informuje układ elektroniczny o zmianach ciśnienia w kolektorze dolotowym w stosunku do zarejestrowanego ciśnienia atmosferycznego. Czujnik ten zasilany jest napięciem 5 V i wysyła sygnał elektryczny do jednostki sterującej, którego moc zależy od ciśnienia w kolektorze dolotowym.



Na przepustnicy zamontowane są następujące elementy: linka przyspieszenia, regulator ciśnienia paliwa, zawór adsorpcyjny, dodatkowy zawór powietrza, serwo hamulcowe, potencjometr położenia przepustnicy, podgrzewacz powietrza biegu jałowego, czujnik temperatury powietrza dolotowego oraz silnik siłownika regulacji obrotów biegu jałowego.

Potencjometr położenia przepustnicy informuje jednostkę sterującą o kącie otwarcia przepustnicy. Jednostka potrzebuje tych informacji w celu określenia obciążenia silnika. Jeżeli pedał gazu zostanie zwolniony. wówczas silnik pracuje na biegu jałowym, a całkowite wciśnięcie pedału przyspieszenia oznacza pracę silnika pod pełnym obciążeniem. Za pomocą ruchu pedału przyspieszenia sterowane są procesy przyspieszania i hamowania, a także załączanie wymuszonego biegu jałowego. Prędkość biegu jałowego jest regulowana przez siłownik (napęd) regulacji prędkości biegu jałowego. Regulator znajduje się w przepustnicy i steruje dopływem powietrza z pominięciem przepustnicy. Zapewnia to dopływ dodatkowego powietrza, gdy silnik jest zimny, a prędkość biegu jałowego jest ustalana w zależności od obciążenia silnika i temperatury płynu chłodzącego.

Czujnik temperatury płynu chłodzącego znajduje się w rurze wylotowej, natomiast czujnik temperatury powietrza dolotowego znajduje się w wlocie powietrza.

Dopływ powietrza do cylindrów regulowany jest za pomocą przepustnicy (zobacz ilustrację 2.0).

Jeśli chodzi o układ paliwowy, należy wymienić następujące główne części:

• pompa paliwowa. Montowany jest poziomo w zbiorniku paliwa. Pompa dostarcza paliwo do filtra paliwa.
• filtr paliwa. Jest on przymocowany do zbiornika paliwa i należy go wymienić po przejechaniu około 80 000 km. Na obudowie filtra znajduje się strzałka, która po zamontowaniu powinna wskazywać przód silnika.
• adsorber. Opary paliwa powstające w zbiorniku paliwa są wychwytywane przez węgiel aktywny adsorbera. Zawór łączący adsorber ze zbiornikiem paliwa jest stale otwarty, gdy silnik nie pracuje. Po włączeniu zapłonu zawór zamyka się. Podczas pracy silnika zawór otwiera się zgodnie z "wymaganiami" elektronicznej jednostki sterującej, tzn. gdy zaistnieją warunki ustawione w programie pracy jednostki sterującej. Po otwarciu zaworu opary paliwa zgromadzone w adsorberze są dostarczane do kolektora dolotowego.
• zawór redukcyjny ciśnienia paliwa. Zawór montowany jest na linii dystrybucji paliwa. Paliwo dostaje się do przewodu z pompy paliwa, a zawór redukcyjny ciśnienia utrzymuje stałe ciśnienie 2,5 bara w przewodzie paliwowym, gdy silnik pracuje na biegu jałowym, i 3,0 bara przy pełnym obciążeniu silnika. Niewykorzystane paliwo wraca do zbiornika.
• wtryskiwacze zaworowe. Wtryskiwacze zaworowe wtryskują paliwo i jednocześnie rozpylają je bezpośrednio do kolektora dolotowego. Wszystkie cztery wtryskiwacze są aktywowane przy każdym obrocie silnika (zobacz ilustrację 2.0b).

Układ wtrysku paliwa Bosch MP 5.1 Motronic

System ten jest montowany w silnikach o pojemności 1,8 litra. Podobnie jak wspomniany już układ wtryskowy Magnetti Marelli, system Motronic również opiera się na informacjach o obciążeniu silnika, rejestrowanych przez czujnik ciśnienia w kolektorze dolotowym oraz na informacjach z czujnika prędkości obrotowej wału korbowego zamontowanego na kole zamachowym (zobacz także ilustrację 1.0a). Podstawowe składniki Motronic identyczne systemie wtrysku Magnetti Marelli.

Układ wtrysku paliwa Bosch MP 3.2

System ten wyposażony jest w 2-litrowy silnik z 8 zaworami i turbosprężarką gazową. Generalnie system jest identyczny jak Magnetti Marelli, ale ma pewne różnice (zobacz ilustrację 2.0b).





Wtryskiwacze zaworowe montowane są na linii dystrybucji paliwa. Są one sterowane przez elektroniczną jednostkę sterującą i każdy z nich wtryskuje paliwo indywidualnie przez zawór swojego cylindra przy każdym obrocie silnika.

Regulator ciśnienia paliwa umiejscowiony jest na przewodzie paliwowym i utrzymuje stałe ciśnienie paliwa na poziomie 3,0 barów przy każdym obciążeniu silnika.

Kolektor dolotowy posiada kanały dolotowe powietrza o zmiennej długości i średnicy wewnętrznej, co pozwala na zwiększenie momentu obrotowego przy niskich prędkościach obrotowych silnika.

Elektroniczny układ sterujący przerywa dopływ paliwa podczas wymuszonego biegu jałowego przy prędkości obrotowej silnika poniżej 1280 obr./min i ponownie włącza go po wzroście prędkości obrotowej silnika.

Aby zabezpieczyć silnik przed przekroczeniem prędkości obrotowej, elektroniczny układ sterujący wyłącza wtrysk paliwa przy 6840 obr./min. Czujnik GMP jest zamontowany na głowicy cylindra.

Układ wtrysku paliwa Bosch MP 7.3

Ten układ wtrysku paliwa jest stosowany w silnikach 2,0-litrowych z 16 zaworami. Ogólnie rzecz biorąc, jego komponenty są identyczne z systemem Bosch MP 3.2. Sam system to sekwencyjny wtrysk paliwa.

Prędkość obrotowa biegu jałowego i zawartość CO2

Jak już wspomniano, bieg jałowy w przypadku silników z wyżej wymienionymi systemami wtrysku paliwa regulacji nie nadaje. Niezmienność biegu jałowego przez elektroniczną jednostkę sterującą, która za pomocą napędu regulatora biegu jałowego obsługuje obroty biegu jałowego na poziomie wartości znamionowych. Dopuszczalne odchylenie może wynosić ±50 obr./min, nie ma ono wpływu na pracę silnika.

Zawartość CO w spalinach jest automatycznie utrzymywana na ustalonym poziomie około 0,5% za pomocą sondy lambda.