Zapalovací svíčka: více než jen jiskra
Provoz strojů

Zapalovací svíčka: více než jen jiskra

Zapalovací svíčka: více než jen jiskra Podstata zapalovací svíčky v zážehovém motoru se zdá zřejmá. Jedná se o jednoduché zařízení, ve kterém jsou nejdůležitější dvě elektrody, mezi kterými přeskakuje zapalovací jiskra. Málokdo z nás ví, že v moderních motorech zapalovací svíčka získala novou funkci.

Moderní motory jsou ovládány téměř výhradně elektronicky. Ovladač, Zapalovací svíčka: více než jen jiskra lidově „počítač“ shromažďuje řadu údajů o chodu agregátu (zde zmiňujeme především otáčky klikové hřídele, míru „sešlápnutí“ plynového pedálu, atmosférický tlak vzduchu a sacího potrubí, teplotu chladicí kapaliny, paliva a vzduchu a také složení výfukových plynů ve výfukovém systému před a po jejich čištění katalyzátorem) a poté, porovnáním těchto informací s údaji uloženými v jeho paměti, vydá příkazy k systémům pro řízení procesu zapalování a vstřikování paliva a také k poloze vzduchové klapky. Bod vzplanutí a dávka paliva pro jednotlivé provozní cykly totiž musí být optimální z hlediska účinnosti, hospodárnosti a šetrnosti k životnímu prostředí v každém okamžiku chodu motoru.

PŘEČTĚTE SI také

Žhavicí svíčky

Hra stojí za svíčku

Mezi údaji nutnými ke kontrole správného chodu motoru nechybí ani informace o přítomnosti (či nepřítomnosti) detonačního spalování. Směs vzduchu a paliva již ve spalovací komoře nad pístem musí hořet rychle, ale postupně, od zapalovací svíčky až po nejvzdálenější místa spalovací komory. Pokud se směs vznítí celá, tedy „vybuchne“, výrazně klesá účinnost motoru (tj. schopnost využít energii obsaženou v palivu) a zároveň se zvyšuje zatížení důležitých součástí motoru, což může vést k selhání. Proto by neměl být umožněn konstantní detonační jev, ale na druhé straně by nastavení okamžitého zážehu a složení směsi paliva a vzduchu mělo být takové, aby se spalovací proces těmto detonacím relativně přiblížil.

Zapalovací svíčka: více než jen jiskra Proto jsou již několik let moderní motory vybaveny tzv. snímač klepání. V tradiční verzi se vlastně jedná o specializovaný mikrofon, který zašroubovaný do bloku motoru reaguje pouze na vibrace s frekvencí odpovídající typickému detonačnímu spalování. Snímač posílá informaci o případném klepání do počítače motoru, který reaguje změnou bodu zážehu tak, aby ke klepání nedocházelo.

Detekce detonačního hoření však může být provedena i jiným způsobem. Již v roce 1988 zahájila švédská společnost Saab výrobu bezrozdělovací zapalovací jednotky s názvem Saab Direct Ignition (SDI) v modelu 9000. V tomto řešení má každá zapalovací svíčka vlastní zapalovací cívku zabudovanou v hlavě válců a „počítač “ dodává pouze řídicí signály. Proto v tomto systému může být bod zážehu pro každý válec jiný (optimální).

Důležitější v takovém systému je však to, k čemu se každá zapalovací svíčka používá, když neprodukuje zapalovací jiskru (doba trvání jiskry je pouze desítky mikrosekund na provozní cyklus a například při 6000 ot./min. jeden motor provozní cyklus je dvě setiny sekundy). Ukázalo se, že stejné elektrody lze použít k měření iontového proudu, který mezi nimi protéká. Zde bylo využito fenoménu samoionizace molekul paliva a vzduchu při spalování náplně nad pístem. Oddělené ionty (volné elektrony se záporným nábojem) a částice s kladným nábojem umožňují proudění proudu mezi elektrodami umístěnými ve spalovací komoře a tento proud lze měřit.

Je důležité si uvědomit, že stupeň indikované ionizace plynu v komoře Zapalovací svíčka: více než jen jiskra spalování závisí na parametrech spalování, tzn. hlavně na aktuálním tlaku a teplotě. Hodnota iontového proudu tedy obsahuje důležité informace o procesu spalování.

Základní data získaná systémem Saab SDI poskytla informace o klepání a případných chybách zapalování a umožnila také určit požadované časování zážehu. V praxi systém poskytoval spolehlivější údaje než běžný zapalovací systém s tradičním snímačem klepání a byl také levnější.

V současnosti je hojně využíván tzv. Distributionless systém s jednotlivými cívkami pro každý válec a řada firem již využívá měření iontového proudu pro sběr informací o spalovacím procesu v motoru. Tomu přizpůsobené zapalovací systémy nabízejí nejvýznamnější dodavatelé motorů. Ukazuje se také, že vyhodnocení spalovacího procesu v motoru měřením iontového proudu může být důležitým způsobem, jak studovat výkon motoru v reálném čase. Umožňuje přímo odhalit nejen nesprávné spalování, ale také určit velikost a polohu (počítáno ve stupních natočení klikového hřídele) skutečného maximálního tlaku nad pístem. U sériových motorů dosud takové měření nebylo možné. Pomocí příslušného softwaru lze díky těmto údajům přesně řídit zapalování a vstřikování v mnohem širším rozsahu zatížení a teplot motoru a také přizpůsobovat provozní parametry agregátu konkrétním vlastnostem paliva.

Přidat komentář