Diagnostika zapalovacích soustav 6

Vícefunkční a víceparametrická regulace předstihu

RNDr. Bohumil Ferenc, březen 2001

  • Mechanické způsoby regulace
  • Působení podtlakové regulace v přechodových stavech motoru
    • U motorů se vstřikováním benzinu
    • V karburátorech
    • Ověřování funkce dvoukomorové podtlakové regulace
    • Ověřování podtlakové regulace vyuľívající daląích parametrů motoru
  • Kontrola
  • Ventily zpoľdění účinku podtlaku a přepínací vakuové termoventily
    • Postup kontroly funkce
    • Termoventily
  • Ventily a spínače ovládané podtlakem
  • Ostatní typy ventilů pouľívané v obvodech podtlakové regulace předstihu
    • Separátor paliva
    • Magneticky ovládaný podtlakový ventil
  • Obrazy

   Po nahrazení mechanických přeruąovačů bezkontaktními snímači polohy hřídelí se ukázaly nedostatky jednoduchých mechanických a pneumatických regulátorů předstihu. Zjistilo se, ľe nejsou schopné zajistit zvýąené nároky na regulaci průběhu záľehu, potřebné k dosaľení niľąích emisí a spotřeby paliva a ke zlepąení chodu motoru v přechodových reľimech, zejména při změnách jeho provozní teploty a při akceleracích a deceleracích.

Mechanické způsoby regulace

   Mechanické regulátory předstihu se, jak známo, dělí na odstředivé, které řídí předstih podle otáček motoru a na pneumatické, které provádějí změny předstihu podle jeho zatíľení, představovaného podtlakem v sacím potrubí.

   Oba regulátory mění úhel hřídele rozdělovače, při kterém dochází k přeruąení proudu primárním vinutím zapalovací cívky, tedy k přeskoku jiskry v zapalovací svíčce. Otáčkový regulátor natočením rotoru snímače, regulátor reagující na zatíľení motoru natočením statoru tohoto snímače. Výsledná změna je dána součtem obou dílčích. Při zvyąování otáček nebo zatíľení motoru se předstih obvykle zvyąuje.

   Odstředivý regulátor má poměrně velkou setrvačnost a v přechodových reľimech chodu motoru nemůľe průběh regulace předstihu vhodně ovlivnit. Pneumatický regulátor vyuľívá pro řízení předstihu podtlaku v sacím potrubí a reaguje podstatně rychleji. Podtlak je nejčastěji "měřen" v blízkosti ąkrticí klapky. Velikost podtlaku je ovlivňována nejen zatíľením motoru, podle kterého se mění jeho sání, ale i aerodynamickým odporem sacího traktu. Na hodnotu tohoto odporu má největąí vliv natočení (otevření) ąkrticí klapky. Při minimálním otevření je v místě mezi přivřenou klapkou a stěnou sacího potrubí podtlak z celého sacího traktu nejvyąąí. V sacím potrubí mezi klapkou a motorem je podtlak výrazně větąí, neľ před klapkou. Se zvětąujícím se otevřením se rozdíly v podtlaku před klapkou a za ní vyrovnávají. Místo, ze kterého se podtlak k pneumatickému regulátoru přivádí, se obvykle volí tak, aby při uzavření ąkrticí klapky nedocházelo k ovlivnění předstihu tímto regulátorem. Předstih je pak ovlivňován pouze otáčkovým regulátorem. Ve volnoběľných otáčkách motoru by neměl na předstih působit ani otáčkový regulátor, protoľe se při nich nastavuje základní hodnota tohoto parametru, a to natočením rozdělovače.

   Nízká hodnota předstihu je ľádoucí z hlediska úrovně emisí. Ale z hlediska výkonu motoru a jeho spotřeby je tomu naopak. Proto je předstih velmi důleľitým parametrem a při mechanické regulaci se provádí seřízení předstihu vľdy na hodnoty stanovené výrobcem vozidla.

   Po nastavení základního předstihu se seřídí mnoľství nasávaného volnoběľného vzduchu a mnoľství paliva tak, aby byly nastaveny předepsané otáčky volnoběhu a při nich pak poľadované sloľení směsi (zpravidla na lambda přibliľně rovno 1.0). Tyto parametry se ovąem nastavují v soustavě přípravy směsi. Sloľení směsi se má kontrolovat analyzátorem výfukových plynů.

Působení podtlakové regulace v přechodových stavech motoru

   Mechanické regulace předstihu bylo pouľíváno hlavně u motorů s karburátory bez elektronického řízení sloľení směsi, ale také u motorů se starąími typy vstřikování, tj. se spojitým (K a KE Jetronic) a simultánním (L Jetronic 1. a 2. generace), případně s centrálním vstřikováním.

U motorů se vstřikováním benzinu

je místo, odkud se podtlak k pneumatickému regulátoru přivádí, zvoleno zpravidla mezi ąkrticí klapkou a rozvodem nasávaného vzduchu nebo směsi k jednotlivým válcům.

   Protoľe mnoľství vstřikovaného paliva je odvozováno od mnoľství nasávaného vzduchu, které je "měřeno" přísluąným snímačem soustavy vstřikování, je sloľení směsi blízké stechiometrické hodnotě (lambda přibliľně rovno 1.0). Při ní směs nejrychleji hoří, takľe nemusí být prováděna korekce předstihu v důsledku ochuzení, které nastává u motorů s karburátorem s klesajícím zatíľením motoru.

   Obdobné je to v přechodových reľimech chodu motoru, při kterých jsou provozní podmínky rovněľ snímány snímači vstřikovací soustavy, a podle nich prováděna korekce dávkování paliva. Kontrola předstihových charakteristik obou regulátorů se proto neliąí od způsobů popsaných v části 3 AE 1-2/2001.

V karburátorech

se směs vytváří tak, ľe do nasávaného vzduchu se v rozpraąovači směąovací komory, případně v kanálu chodu naprázdno, přimísí palivo, jehoľ mnoľství závisí na podtlaku v sacím potrubí, tedy na zatíľení motoru.

   Karburátor má zabezpečit spouątění studeného i teplého motoru, provoz při volnoběhu, kdy je ąkrticí klapka uzavřena, takľe motor dostává palivo z volnoběľné soustavy. Dále při částečném zatíľení, kdy se udrľuje přibliľně stejné sloľení směsi pomocí korekčního vzduchu i při rostoucím podtlaku v okolí rozpraąovače, kdyľ se zvyąuje otevření ąkrticí klapky. Také při zrychlení a maximálním výkonu motoru, kdy se směs obohacuje (na lambda přibliľně 0.9).

   Je vąak třeba, aby při vąech provozních reľimech motoru byly hodnoty emisí CO a HC co nejniľąí, coľ vyľaduje správné dávkování paliva i dobrou tvorbu směsi.

   Při volnoběhu vzniká nebezpečí, ľe následkem velkého podílu zbytků spalin ve válci vynechává zapalování. Přitom je ve výfukových plynech velké mnoľství nespálených uhlovodíků (emise HC). Aby se zabránilo vynechání spalování, ąkrticí klapka se úplně neuzavře, takľe se vytváří směs, která je vľdy schopna zaľehnutí. Aby nebyly volnoběľné otáčky přílią vysoké, sníľí se předstih.

   Náhlé uzavření ąkrticí klapky má za následek velké obohacení směsi a tím zvýąení emisí ąkodlivin. Podtlak v sacím potrubí totiľ velmi vzroste a palivo vysráľené na stěnách se odpaří. Tomu zabrání tlumič zavírání klapky.

   Při brzdění motorem se ąkrticí klapka nesmí při vyąąích otáčkách úplně uzavřít, aby nevynechávalo spalování. Proto se při brzdění ąkrticí klapka částečně pootevře pomocí elektromagnetického členu. Po dosaľení volnoběľných otáček se klapka vrátí do své volnoběľné polohy.

   Karburátory bývají vybavovány doplňky, které jsou řízeny podtlakem v sacím potrubí, protoľe ten svými změnami postihuje zmíněné přechodové stavy. Na karburátoru, případně i daląích místech sacího potrubí, jsou vývodu podtlaku pro jednotlivé ovládače. Protoľe jejich působení mnohdy nezávisí jen na změnách zatíľení motoru vyjádřených podtlakem, ale i na daląích parametrech motoru, jako teplota, otáčky apod. je podtlak přiváděn přes ventily, které se otevírají nebo uzavírají v závislosti na hodnotách přísluąného parametru. Zpřísnění poľadavků na úroveň emisí vedlo k zařazení daląích doplňků, jako recirkulace výfukových plynů, odvětrávání palivové nádrľe a klikové skříně a jiné. Z hlediska zapalování je to pouľití dvoukomorové podtlakové regulace. Jedna z komor předstih zvyąuje a druhá jej naopak sniľuje. Ke komorám je přiváděn podtlak z různých míst. Z otvoru před ąkrticí klapkou (ve směru sání) je podtlak přiváděn ke komoře zvyąující předstih. Při menąím zatíľení musí být předstih zvyąován, protoľe směs je chudąí a hoří pomaleji. Při uzavírání ąkrticí klapky, které souvisí se sniľováním poľadovaného výkonu, podtlak v místě jeho odběru a tedy i v komoře pro zvýąení předstihu (čárkovaná poloha klapky) roste. Membrána komory spolu s táhlem se pohybuje vpravo a předstih je zvyąován, dokud táhlo nedosáhne svého dorazu (bod a). Pak se předstih přestane zvyąovat a naopak se začne sniľovat.

   Je to způsobeno tím, ľe daląím uzavíráním ąkrticí klapky se uvolňuje vývod podtlaku ke komoře, která předstih sniľuje. Jakmile se klapka uzavře, vzroste vlivem sání motoru podtlak před ní a předstih se sniľuje, coľ je příznivé z hlediska emisí. Táhlo regulátoru se pohybuje vlevo, případně aľ po doraz (bod b), kdy je předstih nejniľąí.

   Při otevírání ąkrticí klapky z polohy největąího uzavření se do okamľiku, kdy je v obou komorách podtlak, začne uplatňovat pouze komora zvyąující předstih. Ta je nadřazena komoře sníľení podtlaku. Tímto provedením se zlepąují jak emise HC a NOx (sníľením předstihu při deceleraci), tak jízdní vlastnosti motoru (zvýąení předstihu při zrychlení). Ověření funkce takové regulace je poněkud sloľitějąí, neľ jak bylo popsáno u jednokomorového regulátoru.

Ověřování funkce dvoukomorové podtlakové regulace

   Funkce se ověřuje v několika krocích. Prvním z nich je kontrola průběhů jednotlivých regulací. Provádí se obdobně, jak bylo popsáno v části 3 v AE 1-2/2001, tj. pomocí stroboskopické pistole, synchronizované od vn kabelu ke svíčce 1. válce. Od obou podtlakových komor se odpojí hadičky přívodu podtlaku a na odpojené straně se ucpou. Stejně tak se ucpe otvor komory, která není kontrolována. Je to nezbytné, aby nedoąlo k ovlivňování měřeného průběhu regulátoru kontrolované komory. K té se napojí podtlakové měřící čerpadlo, nebo jiný přístroj umoľňující měnit podtlak, v obou případech s přesným podtlakoměrem.

  1. Nejdříve se proměří průběh zvyąování předstihu. Přiváděný podtlak se nastaví na nulovou hodnotu a při otáčkách motoru 2000 min-1 se změří hodnota předstihu stroboskopickou pistolí. Naměřený předstih je za těchto podmínek pouze od odstředivého (otáčkového) regulátoru. Hodnotu zaznamenat. Potom se zvětąuje podtlak a zaznamená se hodnota, při níľ se předstih začíná zvyąovat, takľe se uplatňuje podtlaková regulace.

       Při změně podtlaku vľdy kontrolovat, zda zůstaly výchozí otáčky motoru zachovány. V případě odchylky provést nápravu, aby nedoąlo ke změně předstihu od odstředivého regulátoru.

       Pokračovat se zvyąováním podtlaku, aľ se předstih přestane měnit. Pak je třeba vrátit se zpět na hodnotu, kdy opět dochází ke změně předstihu. Obě hodnoty (podtlak i předstih) zaznamenat. Odečítáním úhlu předstihu odstředivého regulátoru od celkového úhlu na začátku a na konci působení podtlakové regulace se stanoví rozmezí předstihu i jemu odpovídající hodnota podtlaku. Průběh podtlakové regulace je lineární, takľe postačí měřit jen její začátek a konec a porovnat jej s údaji výrobce.

  2. Obdobně se proměří průběh sniľování předstihu. Podtlakové čerpadlo s podtlakoměrem se připojí ke komoře druhého regulátoru a otvor pro přívod podtlaku na komoře zvyąování předstihu se ucpe. Protoľe předstih se bude při zvyąování podtlaku zmenąovat, musí se otáčky motoru nastavit tak, aby se bezpečně stanovila hodnota při níľ se předstih přestává měnit. Rozsah této regulace bývá 6° aľ 8°, takľe předstih od odstředivého regulátoru by měl být nejméně 15° aľ 20°. Jinak je způsob kontroly stejný, jako u komory zvyąování předstihu.
  3. Po ověření průběhů podtlakové regulace se ověří vliv natočení ąkrticí klapky na velikost podtlaku v obou vývodech ze sacího potrubí. Provádí se tak, ľe se hadička vozidla připojí k jedné podtlakové komoře rozdělovače přes mezikus T, k jehoľ vývodu kolmého na průchod podtlaku se připojí měřič podtlaku. Přívod podtlaku ke druhé komoře zůstane připojen buď přímo, nebo je-li k dispozici daląí měřič podtlaku s T mezikusem, pak stejně jako u první. Vývod podtlaku, na kterém se měření neprovádí, můľe být ucpán, tj. odpojen od komory.

       Po nastartování a zahřátí motoru se změří hodnoty podtlaku při různých natočeních ąkrticí klapky od minimálního do maximálního otevření a to při otevírání z minimálního otevření a poté při uzavírání z maximálního otevření. Protoľe odečítání úhlu natočení ąkrticí klapky nebude zpravidla dostatečně přesné, nastavovat otáčky motoru. Odstup hodnot otáček volit podle změn v průběhu podtlaku, při rychlejąích změnách častějąí měření.

       Stejná měření provést u druhé podtlakové komory a výsledky obou skupin měření zakreslit do společného grafu závislosti podtlaku na otáčkách motoru (celkem 4 průběhy).

       Jde pouze o informativní ověření funkce, protoľe měření se provádějí při nezatíľeném motoru. Přesnějąí měření by muselo být prováděno na válcové brzdě.

  4. Pokud je potřeba ověřit, zda v soustavě podtlakové regulace nejsou netěsnosti, postupuje se obdobně, jak je popsáno ve zmíněné části 3 (AE 1-2/2001).

Ověřování podtlakové regulace vyuľívající daląích parametrů motoru

   Předstih záľehu je také závislý na provozní teplotě motoru. Jednak z hlediska emisí HC a CO, kdy se u vozidel vybavených katalyzátorem, nebo termoreaktorem během zahřívání sniľuje, aby směs dohořívala aľ ve výfukovém kanále, a tak se rychle ohřála přísluąná zařízení. Tato sniľují emise HC a CO tím, ľe při dostatečně vysoké teplotě v nich shoří nespálené uhlovodíky ve výfukových plynech, mnohdy za účasti "sekundárního" vzduchu, přifukovaného do výfukového kanálu.

   Jiným případem je sniľování předstihu při zahřátém motoru, kdy je teplota spalování poměrně vysoká, takľe rostou emise NOx. Zmenąením předstihu se oboje sníľí. Naopak při nezahřátém motoru se předstih nesniľuje, aby se dosáhlo lepąí odezvy motoru při zrychlování vozidla.

   K ovládání předstihu je vyuľíváno podtlakové regulace, k jejímľ komorám se přivádí podtlak ze sacího potrubí přes termoventily, které se působením teploty chladící kapaliny motoru otevírají nebo uzavírají.

   Na obr. 2 je soustava pouľívaná na vozech Toyota. Termoventil zařazený v okruhu komory zvyąující předstih otevírá při teplotě 40°C, od které se tak uvolní přívod podtlaku k regulátoru. Při niľąích teplotách je v činnosti pouze regulátor, který předstih sniľuje.

   Na obr. 3 je naopak způsob sniľování předstihu u zahřátého motoru. Termoventil se otevírá při teplotě nad 54°C. Otvory pro vývod podtlaku jsou umístěny poněkud odliąně neľ v předchozím případě. Odvod podtlaku pro sníľení předstihu je více vzdálen od ąkrticí klapky, takľe tento regulátor není polohou klapky ovlivňován. Ke sniľování předstihu dochází aľ po otevření termoventilu. Aby po poklesu teploty, tj. po opětném uzavření ventilu nezůstal regulátor předstihu v poloze sníľení, je v okruhu zpětný ventil, který při poklesu podtlaku v místě odběru ze sacího potrubí podtlak z komory regulátoru pozvolna odpouątí.

Kontrola

obou druhů regulace se provádí tak, ľe se nejdříve ověří funkce dvoukomorového regulátoru, jak bylo výąe popsáno a v případě, je-li správná, ověří se činnost termoventilu. Pokud je pouľito zpětného ventilu, i jeho funkce. Kontrola můľe být provedena buď s vymontovanými ventily pomocí podtlakového čerpadla a měřiče podtlaku, přičemľ se termoventil ohřívá nebo ochlazuje např. namočením jeho dolní části do vody, jejíľ teplota se mění a měří. Nebo s nainstalovanými ventily, přičemľ se k hadičce přivádějící podtlak k termoventilu připojí podtlakové čerpadlo nastavené na podtlak způsobující dobře pozorovatelnou změnu předstihu (podle kontroly komory podtlakového regulátoru). Při nastartovaném motoru se zjistí teplota jeho chladící kapaliny, při níľ doąlo ke skokové změně předstihu, kontrolovaného obvyklým způsobem stroboskopickou pistolí.

   Při ověřování zpětného ventilu v obvodu podle obr. 3 vloľit mezi termoventil a podtlakovou komoru rozdělovače druhý zpětný ventil propouątějící podtlak do komory. Po dosaľení změny předstihu otevřením termoventilu sniľovat postupně podtlak čerpadla a kontrolovat, zda se předstih zvyąuje aľ k původní hodnotě při minimálním (blízkém nule) podtlaku.

Druhý zpětný ventil můľe být nahrazen kohoutkem, který se po dosaľení předstihu zvýąeným podtlakem uzavře.

Ventily zpoľdění účinku podtlaku a přepínací vakuové termoventily

   Někteří výrobci (např. Ford, GM) pouľívají k řízení parametrů motoru v přechodových reľimech místo doplňků na karburátoru, řízených podtlakem v sacím potrubí, ventilů které ovlivňují převáľně jen funkci podtlakové regulace předstihu. Tyto ventily upravují účinek změn podtlaku při náhlém otevírání a uzavírání ąkrticí klapky, tj. při zrychlování motoru a při jeho brľdění.

   Princip činnosti takového ventilu vyplývá z obr. 4. Ventil se zařazuje mezi vývod podtlaku v sacím potrubí (nebo v blízkosti ąkrticí klapky) a komoru podtlakové regulace rozdělovače. V levé části obrázku je stav, kdy v sacím potrubí dojde k rychlému zvýąení podtlaku. Proud vzduchu z komory regulátoru můľe procházet pouze ąkrticí tryskou C v přepáľce ventilu. Podtlak v komoře regulátoru předstihu se tedy "zpozdí" za hodnotou v sacím potrubí. Jak zanikne sací účinek na levé straně ventilu, vyrovnání tlaku mezi oběma stranami ventilu se uskuteční rychle (pravá část obr. 4, příp. obr. 5 ) protoľe se otevírá zpětný ventil B a uvolňuje své otvory A. Takový ventil můľe být zapojen i v opačném směru, přičemľ se také obrátí vyvíjený účinek a podtlak bude mít udrľovací charakter. Tentýľ typ ventilu tedy vyvíjí účinek v závislosti na směru montování. Zapojí-li se jako zpoľďovač účinku podtlaku, tedy i zvyąování předstihu, je moľno dosáhnout při přechodu na částečné zatíľení u motoru zahřátého na provozní teplotu, ľe budou lepąí charakteristiky emisí. Při zahřívání studeného motoru je ale výhodný přesně opačný účinek. Je vhodné pomalé sniľování velkého předstihu částečného zatíľení. Ventil se má umístit v opačném směru.

   Vhodný průběh předstihu v závislosti na teplotě motoru je moľno řeąit pouľitím dvou vzájemně opačně zařazených ventilů a přepínat je podle provozní teploty motoru. Přepínání můľe provádět vakuový termoventil, který otevírá nebo uzavírá podtlakovou cestu. Jak patrno z obr. 6, je jeho dolní část A ve styku s chladící kapalinou motoru. Posun sloupku B ventilu spojuje střední výstup ventilu s dolním nebo horním vstupem podle toho, jak teplota na termoventil působí. Obr. 6a ukazuje polohu při studeném a obr. 6b při teplém motoru.

   Celý okruh ovládání podtlakové regulace předstihu podle teploty motoru je uveden na obr. 7a a 7b. Obr. 7a znázorňuje okruh působící při zahřívání motoru. Vakuový termoventil A zapojuje do okruhu ventil B orientovaný pro udrľování podtlaku (tj. zvýąeného předstihu). Při zahřátém motoru je potřebné účinek podtlaku zpoľďovat. Proto termoventil A (v obr. 7b) zapojí do přívodu podtlaku k podtlakovému regulátoru rozdělovače zpoľďovací ventil C. Při nárůstu podtlaku v důsledku rychlého uzavírání ąkrticí klapky se zvyąování předstihu zpoľďuje, coľ je výhodné z hlediska emisí HC a NOx.

   Soustava můľe být roząířena zařazením daląího vakuového termoventilu. Ten přepíná dojde-li při volnoběľném chodu motoru k jeho přehřátí i přesto, ľe je v provozu elektricky spouątěný ventilátor. K tomu dochází např. během letních veder. V takovém případě je nejvhodnějąí odpomocí zvýąit otáčky motoru, aby se zlepąilo chlazení. Toho se nejsnáze dosáhne zvětąením předstihu. V obr. 8c je uveden způsob tohoto provedení. Při volnoběhu je ąkrticí klapka v karburátoru uzavřena, takľe v sacím potrubí za ní je větąí podtlak, neľ v místě vývodu pro podtlakovou regulaci rozdělovače. Při zvýąení teploty chladící kapaliny nad hodnotu přepínání termoventilu tento přepne a k podtlakovému regulátoru předstihu je přiveden podtlak sacího potrubí. Protoľe komora zvyąující předstih je nadřazena komoře, která jej sniľuje, dojde tak ke zvýąení předstihu a následně otáček motoru.

   K obdobnému účelu můľe být pouľito i samostatného vakuového termoventilu. U některých vozidel bývá volnoběľný předstih nízký, aby se dosáhlo příznivějąích hodnot emisí. Motor se můľe při deląím volnoběľném chodu přehřát. Při zvýąení hodnoty nad hodnotu přepínání termoventilu C tento přepne a k podtlakové komoře regulátoru předstihu B je přiveden podtlak ze sacího potrubí místo z otvoru u ąkrticí klapky (A). Větąí předstih zvýąí otáčky motoru, čímľ se zlepąí účinek chlazení. Jak se motor opět ochladí, nastaví se znovu sníľená hodnota předstihu (ve volnoběhu!).

   Pokud je na motoru vozidla pouľito rozdělovače s jednokomorovým podtlakovým regulátorem předstihu, pouľívá se zpravidla provedení podle obrázku. V něm je pouľito dvou vakuových termoventilů, z nichľ jeden přepíná při teplotě nad 52°C a druhý při přehřátí motoru. Dále je pouľito zpětného ventilu a ventilu zpoľdění účinku podtlaku. I u tohoto způsobu je pouľito dvou různých míst vývodu podtlaku, tj. ze sacího potrubí a z karburátoru od ąkrticí klapky.

   Jak vyplývá z horního obrázku, je při studeném motoru, tj. pod 52°C přepnut termoventil tak, ľe ke komoře regulátoru předstihu přichází podtlak ze sacího potrubí a to přes zpětný ventil. Při volnoběhu, kdy je ąkrticí klapka uzavřena, je zde podtlak vyąąí a tedy předstih bude větąí, coľ přispívá k rychlejąímu zahřátí motoru. Ovąem při náhlém zrychlení podtlak okamľitě klesne. Aby nedoąlo ke sníľení předstihu, podrľí zpětný ventil po několik sekund v komoře regulátoru podtlak s předchozí velikostí, takľe motor neztrácí během zahřívání svou reakci na seąlápnutí plynového pedálu.

   Jakmile teplota chladící kapaliny překročí 52°C, přeruąí se přívod podtlaku ze sacího potrubí a ke komoře podtlakového regulátoru předstihu se přivede podtlak z karburátoru, zpravidla přes ventil zpoľdění, viz dolní obrázek. Ten působí při otevírání a uzavírání ąkrticí klapky, jak bylo dříve popsáno.

   Nadměrná teplota chladící kapaliny způsobí přepnutí druhého termoventilu a ke komoře regulátoru je přiveden podtlak ze sacího potrubí, který má při otevřené ąkrticí klapce niľąí hodnotu. Předstih je tedy sníľen.

   U vozidel vybavených recirkulací výfukových plynů bývá na karburátoru vývod podtlaku pro ovládání ventilu řídícího mnoľství recirkulovaných plynů. Tento vývod je umístěn blíľe ąkrticí klapky, neľ vývod podtlaku pro regulaci předstihu. Proto podtlak pro předstih je k dispozici aľ po větąím otevření ąkrticí klapky, tj. při otáčkách motoru poměrně vyąąích, neľ volnoběľné. Vývod podtlaku pro recirkulaci výfukových plynů (EGR) se přivádí k termoventilu 30°C. Při studeném motoru se EGR nepouľívá a termoventil přepne podtlak EGR přes zpětný ventil, který je přitom otevřen, k podtlakové komoře regulace předstihu na rozdělovači. Při otevírání ąkrticí klapky z volnoběľné polohy je tedy k této komoře přiveden podtlak dříve a s větąí hodnotou, neľ z vývodu pro předstih. Tím je dosaľeno u studeného motoru lepąí odezvy motoru na seąlápnutí plynu.

   Jakmile teplota chladící kapaliny motoru přesáhne 30°C, termoventil přeruąí přívod podtlaku EGR k podtlakové komoře regulátoru předstihu a přepne jej k ventilu regulace EGR. K regulátoru předstihu zůstane připojen pouze podtlak z vývodu pro jeho řízení a to přes ventil zpoľdění účinku přibliľně 20 sekund. Zpětný ventil mezi termoventilem 30°C a podtlakovou komorou rozdělovače brání úniku podtlaku do tohoto termoventilu a přes něj do okruhu podtlaku EGR. Při zrychlování motoru je podtlak zpoľděn o zmíněnou dobu, při deceleraci je sníľen okamľitě (viz i obr. 5).

   Pokud dojde k přehřátí motoru, termoventil 105°C ochrany přepne podtlakovou komoru regulátoru předstihu na podtlak ze sacího potrubí, obdobně jak bylo popsáno u předchozích typů.

   U některých vozidel bývá pouľito i podtlaku ovládaného nastavení bodů řazení převodových stupňů, v závislosti na tom, zda je motor studený či zahřátý na provozní teplotu. K tomu účelu rovněľ slouľí termoventil 30°C. Při studeném motoru je podtlak do okruhu převodovky vypnut. Malá změna bodů řazení zlepąí jízdní vlastnosti studeného motoru.

Postup kontroly funkce

takových obvodů obsahuje obdobné činnosti, jaké byly popsány v úvodu této části, případně v AE 1-2/2001. Nejdříve se tedy ověří funkce komor (nebo komory) podtlakové regulace rozdělovače. Potom následuje ověření průběhu podtlaku na jednotlivých vývodech ze sacího potrubí nebo karburátoru. Měří se nejlépe v závislosti na otáčkách motoru, počínaje volnoběľnými, při nichľ je ąkrticí klapka karburátoru uzavřená.

   Věnovat pozornost hodnotám podtlaku při uzavřené ąkrticí klapce (v koncové poloze minimálního otevření). Pokud je v okruhu vyuľíváno i vývodu podtlaku pro EGR (viz způsob podle obr. 11), sledovat i hodnoty otáček motoru (natočení ąkrticí klapky), od kterých se podtlak v jednotlivých vývodech začne zvyąovat a případně, kdy přestává růst (nebo kdy nadále neklesá).

   Po otevření podtlakových komor regulátoru předstihu rozdělovače a vąech vývodů podtlaku se přistoupí ke kontrole funkce ventilů zpoľdění účinků podtlaku a vakuových termoventilů.

   To lze provést jednak přímou kontrolou těchto dílů s vyuľitím zdroje podtlaku a podtlakoměru.

   U zpoľďovacích ventilů je postup následující:

  1. Na zdroji podtlaku se nastaví hodnota 33 kPa a přivede hadičkou k černě obarvené straně ventilu (bývá označena CARB).
  2. Na podtlakoměru připojeném hadičkou v délce 600 mm k barevně označené straně se má po určité době od přivedení podtlaku k ventilu zvýąit hodnota z nuly na 33 kPa.
  3. Změřit čas, který uplyne od okamľiku připojení podtlaku k ventilu do nárůstu na 33 kPa na podtlakoměru. Tento čas je závislý na typu ventilu, který je dán jeho barevným "kódem".
Vyhovující ventil má mít pro ventily vozů Ford zmíněný čas v následujících rozmezích.

Typ
ventilu
Čas v sekundách
Minimum Maximum
černý a ąedý
černý a hnědý
černý a bílý
černý a ľlutý
černý a modrý
černý a zelený
černý a oranľový
černý a červený
1 4
2 5
4 12
5.8 14
7 16
9 20
13 24
15 28

Pokud čas není v daném rozmezí, tj. a» je menąí neľ minimum nebo větąí neľ maximum, ventil je vadný a musí se vyměnit.

Termoventily

se kontrolují obdobně. Zdroj podtlaku se připojí ke vstupu termoventilu, podtlakoměr k výstupu, který je připojen při teplotě niľąí neľ hodnota, při které má dojít k přepnutí. Dolní část termoventilu se vloľí do tekutiny, která má niľąí teplotu neľ přepínací. Po nastavení podtlaku podtlakoměru (např. zmíněných 33 kPa) ohřívat kapalinu a měřit její teplotu. Pokračovat aľ do hodnoty při níľ termoventil přepne, coľ se má projevit poklesem podtlaku na nulu. Je-li toho dosaľeno, ověřit na druhém výstupu hodnotu podtlaku vytvářeného v jeho zdroji. Nemělo by docházet k měřitelnému rozdílu proti hodnotě ze zdroje.
Poznámka: Při kontrole termoventilů pro teplotu 100°C a vyąąí pouľít tekutinu s vhodným bodem varu.
Funkci obvodů je moľno do určité míry ověřovat i přímo na vozidle. Např. obvod podle obr. 10 je moľno ověřit způsobem zřejmým z obr. 13. Ke vstupu komory podtlakového regulátoru předstihu se připojí přes T-člen měřič podtlaku. Pokud je v obvodu pouľito ventilu zpoľdění účinku podtlaku, vyřadí se a nahradí propojkou. Nastartuje se motor a zahřeje se na provozní teplotu. Poté se motor zrychluje otevíráním ąkrticí klapky asi do 1/2 celkové dráhy a následně deceleruje do minimálního otevření (klapka nejvíce uzavřena). Správnou funkci obvodu ukazuje nárůst a pokles podtlaku měřeného měřičem během zrychlování a decelerací motoru. Zkontrolovat pečlivě vąechny hadičky podtlakového okruhu. V jakékoliv soustavě pouľívající ventily s uzavíranými vstupy sebemenąí únik podtlaku ovlivní funkci regulátoru předstihu.

   Ověření funkce termoventilů se provede pomocí zdroje podtlaku připojeného k hadičce ze zpětného ventilu. Při studeném motoru se nastaví vhodný podtlak, změří se předstih a sleduje se teplota motoru, aľ do okamľiku přepnutí (tj. zahřátí motoru na přepínací teplotu motoru). Při přepnutí má dojít k odpovídající změně předstihu, která je závislá na určené funkci okruhu.

   Toto ověření lze provést zpravidla pouze u termoventilů přepínajících ze "studeného" stavu motoru na "zahřátý", nikoliv u termoventilů omezujících "přehřátí" motoru. Tyto termoventily se ověřují, jak bylo výąe popsáno.

   U dvoukomorové podtlakové regulace předstihu (např. schéma v obr. 8c) se ověří funkce regulace bez termoventilu. Zdroj podtlaku se připojí k hadičce od vývodu podtlaku ze sacího potrubí, propojí se hadičky přívodů podtlaku ze sacího potrubí a podtlakové komory k termoventilu a při otáčkách motoru asi 2000 min-1 se zvyąuje hodnota podtlaku ze zdroje. Přitom se musí předstih zvětąovat, coľ svědčí o správné funkci dvoukomorové podtlakové regulace, u níľ je nadřazena komora zvýąení předstihu, jak bylo dříve popsáno.

Ventily a spínače ovládané podtlakem

   Provozní podmínky motoru jsou mimo jeho teplotu charakterizovány i zatíľením. Zatíľení se, jak známo, vyhodnocuje podle podtlaku v sacím potrubí. Toto je vyuľíváno ke sladění regulace předstihu s potřebami motoru prostřednictvím ventilů ovládaných podtlakem v sacím potrubí, jehoľ hodnota se "snímá" za ąkrticí klapkou (za karburátorem).

   V zapalování je to vakuový spínač, který je pouľíván např. v obvodu společně s ventilem zpoľdění účinku podtlaku. Jak vyplývá z obou dílčích obrázků, je zpoľďovací ventil zapojen mezi vývod podtlaku u ąkrticí klapky karburátoru a komoru podtlakového regulátoru předstihu v rozdělovači. Paralelně ke zpoľďovacímu ventilu je zařazen vakuový spínač ovládaný podtlakem z vývodu ze sacího potrubí.

    Obr. 14a představuje stav během jízdy vozidla, kdy je ąkrticí klapka více otevřena. Podtlak v sacím potrubí nedosahuje hodnotu, při které se vakuový spínač sepne, aby tak vytvořil cestu k obcházení zpoľďovacího ventilu. Ten vykonává funkci, která byla v předchozím popsána. Při málo otevřené ąkrticí klapce je podtlak v sacím potrubí velký, spínač sepne a podtlak můľe působit na regulátor předstihu bez zpoľdění (obr. 14b). Účelem tohoto obvodu je dosaľení hladkého přechodu z volnoběhu na jiný provozní stav.

   Vakuový spínač je sepnut i při volnoběhu, ale protoľe v místě vývodu podtlaku z karburátoru je hodnota blízká nule, není regulátor předstihu natáčen.

   V obr. 15 je řez konstrukcí vakuového spínače. Obr. 15a ukazuje stav, kdy podtlak přiváděný do horní komory nepřekoná sílu pruľiny a membrána mezi komorami uzavírá průchod spínačem. V obr. 15b je stav, kdy je spínač průchozí.

   Ověření funkce vakuového spínače se nejsnáze provede připojením zdroje podtlaku k jeho horní komoře a změřením hodnoty, při níľ je spínač průchozí.

   U vozů některých výrobců se pouľívá poněkud jiného způsobu, kde mimo vliv zatíľení motoru se přihlíľí i k jeho teplotě. Schéma takového obvodu je na obr. 16. Z něj je zřejmé, ľe obvod sestává z termoventilu, zpoľďovacího ventilu a podtlakem ovládaného vakuového přepínače, nazývaného také modulátorem podtlaku.

   Okruh teplotní závislosti je vřazen v přívodu podtlaku ze sacího potrubí. Sestává z termoventilu, který pouze uvolňuje průchod při dosaľení nastavené teploty. Jestliľe je motor studený, je termoventil uzavřený a jediná cesta podtlaku k rozdělovači (přes vakuový přepínač) je přes ventil zpoľdění účinku. Při silném zrychlení klesá okamľitě podtlak v sacím potrubí (otevírá se ąkrticí klapka) a zpoľďovací ventil podrľí podtlak v komoře regulátoru předstihu asi 4 sekundy. Pozvolným zpoľděním podtlakové regulace předstihu se zlepąují jízdní vlastnosti studeného motoru. Teplý motor otevře termoventil a tím se přivede ze sacího potrubí přímo ke vstupu modulátoru podtlaku.

   Ke druhému vstupu modulátoru podtlaku je přímo připojen přívod podtlaku od ąkrticí klapky. Výstup modulátoru podtlaku je připojen ke komoře podtlakového regulátoru předstihu v rozdělovači.

   Modulátor podtlaku pracuje následovně.

  1. Jestliľe je podtlak v sacím potrubí pod 33 kPa, coľ je obvyklé při plném otevření ąkrticí klapky, je přes modulátor přiveden přímo ke komoře podtlakového regulátoru.
  2. Je-li podtlak sacího potrubí vyąąí neľ 33 kPa a podtlak od ąkrticí klapky menąí neľ 33 kPa, přivádí modulátor podtlaku k regulátoru předstihu konstantně 33 kPa. Tento stav nastává při volnoběhu.
  3. Podtlak od ąkrticí klapky je přiváděn z modulátoru podtlaku ke komoře podtlakového regulátoru, kdyľ je pak podtlak u ąkrticí klapky, tak podtlak v sacím potrubí přesahuje 33 kPa, coľ je obvyklý stav při normálních cestovních rychlostech, kdy není ąkrticí klapka v ľádné z koncových poloh, tj. maximálního nebo minimálního otevření.

   Ověření funkce modulátoru podtlaku se provádí následovně.

a) K výstupnímu otvoru pro rozdělovač (viz obr. 17) se připojí měřič podtlaku. Ke vstupnímu otvoru podtlaku ze sacího potrubí se připojí zdroj podtlaku nastavený na 33 kPa. Výchylka na měřiči podtlaku se má zvýąit na 33 kPa a zůstat konstantní. Specifikace podtlaku se mění podle aplikace (typu vozidla).

b) Měřič podtlaku se nechá připojený k výstupnímu otvoru pro rozdělovač. Zdroj podtlaku se připojí ke vstupnímu otvoru od karburátoru a vstupní otvor od sacího potrubí se ucpe. Pozvolna se zvyąuje podtlak od otvoru pro karburátor. Měřič podtlaku by měl zpočátku ukazovat nulový podtlak aľ do doby, kdy výstup ze zdroje podtlaku dosáhne nebo překročí 33 kPa. Hodnota podtlaku odečtená na měřiči podtlaku by se měla rovnat podtlaku nastavenému na jeho zdroji.

   Jestliľe není splněn některý z obou bodů, modulátor je vadný a musí se vyměnit.

Ostatní typy ventilů pouľívané v obvodech podtlakové regulace předstihu

   Kromě dosud popsaných součástí se u některých typů vozidel nebo značek pouľívají jeątě následující díly.

Separátor paliva

pohlcuje kapalný nebo plynný benzin, který by se mohl dostat z karburátoru nebo ze sacího potrubí do okruhu podtlakové regulace předstihu v rozdělovači. Pouľití separátoru je důleľité zejména pro ochranu podtlakových membrán.

   Na levém obrázku je pohled na separátor s označením jeho přípojů. Nápis CARB označuje stranu směrem ke karburátoru, nápis DIST z druhého konce směřuje k rozdělovači.

   Na pravém obrázku je pohled do konstrukce separátoru. Vstup od karburátoru přivádí palivo do prostoru před úzkootvorové filtrační sítko, za kterým následuje papírový filtr a za ním, před výstupním otvorem k rozdělovači pěnová vloľka filtru. Při montáľi je třeba dávat pozor, aby otvor směřující ke karburátoru byl na spodní straně separátoru a odlučovaný benzin mohl odtékat zpět do sacího potrubí.

Magneticky ovládaný podtlakový ventil

slouľí převáľně jako spínač nebo přeruąovač přívodu podtlaku. Pouľívá elektromagnetu ovládaného napětím, přivedeným na jeho vinutí (svorky) přes vnějąí spínač. Tento ventil např. přeruąí přívod podtlaku ze sacího potrubí k podtlakovému regulátoru předstihu během řazení rychlostních stupňů, čímľ se zabrání výraznému zvýąení otáček při odpojení motoru od hnacích kol. Po zařazení rychlosti se přívod podtlaku obnoví. Spínač pro elektromagnet je součástí převodovky. Ověření funkce ventilu se provádí v uspořádání podle obr. 20a a 20b. Pouľívá se zdroje podtlaku, který se připojí ke vstupnímu otvoru ventilu. K vinutí jeho elektromagnetu se připojí kladná svorka vozidlové baterie a ľárovková kontrolka. Jestliľe je okruh napětí uzavřen, kontrolka svítí a na zdroji podtlaku lze nastavit dobře odečítatelnou hodnotu, protoľe ventil má být uzavřen (obr. 20a). Nastavený podtlak se má udrľet nejméně 10 sekund. Jakmile se elektrický obvod přeruąí (obr. 20b), ventil se má stát okamľitě průchozím.

   Je třeba upozornit, ľe existují i opačně pracující magnetické podtlakové ventily, které průchod zabezpečují při zapojení proudu do cívky elektromagnetu. Kontrolka takového ventilu se neliąí od výąe popsaného postupu, pouze měřené stavy se projevují opačně.

   Obvody ovládání předstihových charakteristik prostřednictvím doplňků podtlakové regulace nebývají zpravidla jedinými, které slouľí k neelektronickému řízení chodu záľehového motoru. Podtlak jak z karburátoru (od ąkrticí klapky), tak ze sacího potrubí, bývá pouľíván i k ovládání daląích soustav, jako např. recirkulace výfukových plynů, nastavení volnoběľných otáček a daląích. Příkladem takové soustavy řízení chodu motoru je uspořádání pouľité na modelech vozů Ford Escort a Orion z poloviny devadesátých let. Protoľe funkce dílů souvisejících s řízením předstihu byla převáľně popsána v předchozím, nebudou díly, které jsou součástí jiných soustav popisovány.

Literatura

  1. Automotive emission control and computer systems. Prentice-Hall.
  2. Vergaser und Katalysatortechnik. Vogel.
  3. Dokumentace fy Ford.

Autodíly MJauto, náhradní díly Brno, Vančurova 5, Židenice tel: 548 533 193, 603 812 458

Alfa Romeo -Audi- Austin- BMW- Citroen- Daewoo- Daf- Daihatsu- Dodge- Ferrari- Fiat- Ford- Honda- Hyundai- Isuzu- Jaguar- Iveco- Jaguar- Jeep- Kia- Lancia- Land Rover- Lexus- Maserati- Mazda- Mercedes- Mini- Mitsubishi- Nissan- Opel- Peugeot- Porsche- Renault- Rover- Saab- Seat- Skoda- Smart- Skoda- Subaru- Suzuki- Toyota- Vauxhal- Volkswagen- Volvo.

Copyright© 1998 - 2012 Autodíly MJauto, všechna práva vyhrazena