Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti 1. Spalovací motor jako zdroj energie. 2. Charakteristika automobilových paliv. 3. Pracovní.

Prezentace na téma: "Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti 1. Spalovací motor jako zdroj energie. 2. Charakteristika automobilových paliv. 3. Pracovní."— Transkript prezentace:

1 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti 1. Spalovací motor jako zdroj energie. 2. Charakteristika automobilových paliv. 3. Pracovní oběhy zážehových a vznětových motorů. 4. Tepelná bilance a účinnosti spalovacího motoru. 5. Kinematika a dynamika klikového ústrojí. 6. Základy konstrukce pístových spalovacích motorů. 7. Palivové soustavy zážehových motorů - nepřímé vstřikování. 8. Palivové soustavy zážehových motorů - přímé vstřikování. 9. Palivové soustavy vznětových motorů. 10. Ekologické aspekty provozu spalovacích motorů. 11. Charakteristiky, regulace a měření spalovacích motorů. 12. Zapalovací soustavy zážehových motorů. 13. Elektrické příslušenství spalovacích motorů. 14. Chladicí a mazací soustavy spalovacích motorů. Spalovací motory Ing. Jan Hromádko, Ph.D. Email: janhromadko@tf.czu.cz Témata přednášek

2 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Motronic Tento systém představuje komplexní řešení elektronického zapalování a vstřikování, ve kterém jsou obě funkce řízeny společným mikropočítačem. V základním provedení se jedná o řízení předstihu zapalování, okamžiku vstřiku a dávky paliva v závislosti na otáčkách motoru, zatížení motoru, teplotě motoru a na tlaku a teplotě nasávaného vzduchu. K tomu je třeba přizpůsobit systém snímačů a akčních členů. Absolutní synchronizace obou činností vede k jízdnímu komfortu ve všech režimech chodu motoru. Systém bývá často označován jako “elektronický motormanagement“. Je aplikován na vstřikovací systémy KE-, L-, LH- a Mono-Jetronic.

3 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Motronic

4 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Motronic Mezi základní provozní data, která jsou snímána patří: zatížení motoru, otáčky motoru a poloha klikového a vačkového hřídele, složení směsi měřené lambda sondou, klepání motoru (detonační spalování), teplota motoru a nasávaného vzduchu a napětí akumulátoru. Systém Motronic zpracovává základní provozní data a podle nich nastavuje parametry vstřikování a zapalování.

5 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory 1. Zatížení motoru Zatížení motoru je jedna z hlavních veličin pro výpočet vstřikovaného množství a okamžiku zážehu. Pro stanovení zatížení motoru se u sys­témů Motronic používají následující snímače zatížení: - měřič množství vzduchu (stejný systém jako u L-Jetronicu) - měřič hmotnosti vzduchu se žhave­ným drátem - měřič hmotnosti vzduchu s vyhříva­ným filmem - snímač tlaku v sacím potrubí (stejný systém jako u D-Jetronicu) - snímač polohy škrtící klapky Snímač polohy škrtící klapky se u systémů Motronic většinou používá jako tzv. vedlejší snímač zatížení, společně s výše jmenovanými hlavními snímači zatížení. Jen ojediněle se používá jako hlavní snímač zatížení.

6 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory 2. Otáčky motoru a poloha klikového a vačkového hřídele Nejdůležitější hodnota, bez které nelze motor nastartovat. Nestačí pouze snímač otáček klikové hřídele, ale je zapotřebí znát i polohu vačkové hřídele Poloha vačkové hřidele je nejčastěji snímána Hallovým snímačem Tvorba signálu polohy klikového hřídele Na klikovém hřídeli je připevněn feromagnetický ozubený kotouč s místem pro 60 zubů, přičemž jsou dva zuby vynechány (zubová mezera 60° a 6° před horní úvratí). Snímač otáček 1-permanentní magnet, 2-těleso snímače, 3- skříň motoru, 4-jádro z měkké oceli, 5-vinutí cívky, 6-zubený kotouč se zubovou mezerou

7 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory 3. Složení směsi Složení směsi je závislé na součiniteli přebytku vzduchu, který měří lambda sonda. Lambda ( ) je poměrné číslo, určující poměr vzduchu a paliva ve směsi. Při = 1 dochází ke spalování stechiometrické směsi a katalyzátor pracuje optimálně. Lambda sonda Vnější strana elektrody lambda sondy zasahuje do proudu výfukových plynů, vnitřní je v kontaktu s venkovním vzduchem viz obr. dále. Sonda se skládá ze speciální keramiky na jejímž povrchu jsou naneseny tenké, plyn propouštějící platinové elektrody. Účinek sondy je založen na propustnosti porézní keramické hmoty, jež umožňuje difúzi vzdušného kyslíku (pevný elektrolyt). Keramika se stává při vysokých teplotách vodivou.

8 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory 3. Složení směsi Je-li obsah kyslíku na obou stranách elektrod různě veliký, objeví se na elektrodách elektrické napětí. Při stechiometrickém poměru složení směsi vzduchu s palivem = 1 se projeví skoková funkce viz obr. vpravo. 1-aktivní keramika sondy, 2-elektrody, 3- kontakt, 4-upevnění v tělese, 5-výfukové potrubí, 6-keramická porézní ochranná vrstva, 7-výfukové plyny, 8-čistý vzduch. Lambda sonda

9 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory 3. Složení směsi Lambda sonda Vyhřívaná lambda sonda 1-těleso sondy, 2-keramická ochranná trubka, 3-elektrické kontakty, 4-ochranný klobouček se zářezy, 5-aktivní keramika sondy, 6-kontaktní část, 7- ochranné pouzdro, 8-vyhřívaný element, 9-svorkové připojení topného elementu Vyhřívání sondy zkracuje dobu od nastartování motoru do doby zahájení lambda regulace a umožňuje regulaci i při studených spalinách (např. při volnoběhu). Vyhřívané sondy mají kratší reakční doby, což vylepšuje rychlost regulace. Možnosti montáže těchto sond jsou rozmanitější.

10 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory 4. Klepání motoru U zážehových motorů se může za určitých abnormálních podmínek vyskytovat typické "klepání" omezující nárůst výkonu a účinnosti motoru. Tento nežádoucí spalovací proces se nazývá detonační spalování nebo-li klepání a je následkem samozápalů částic směsí, které se nestačily zapálit od postupně prohořívající směsi zapálené jiskrou svíčky. Signály snímače klepání Snímač klepání vysílá signál (c), odpovídající skutečnému průběhu tlaku (a) ve válci. Odfiltrovaný tlakový signál je označen (b).

11 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory 4. Klepání motoru U detonačního spalovaní se vyskytují rychlosti hoření více jak 2000 m·s -1, přičemž u normálního spalování je to asi 30 m·s -1. Vzniklé tlakové vlny se rozpínají a narážejí na stěny spalovacího prostoru. Při déle působícím klepání mohou tlakové vlny a zvýšené tepelné zatížení způsobit mechanická poškození těsnění pod hlavou, pístů a ventilů. Spolehlivé rozpoznávání klepání musí být zajištěno u všech válců a za všech provozních stavů motoru, zejména při vysokých otáčkách a výkonech. Zpravidla bývají 4-válcové řadové motory osazeny jedním, 5- a 6-válcové motory dvěma a 8-a 12-válcové motory dvěma nebo více snímači klepání viz obr.

12 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory 5. Teplota motoru a nasávaného vzduchu Snímač teploty motoru je osazen teplotně závislým odporem, který vyčnívá do chladící kapaliny motoru a sdílí její teplotu viz obr. Stejným způsobem získá snímač v sacím potrubí teplotu nasávaného vzduchu. Snímač teploty motoru 1-elektrické připojeni, 2-těleso, 3-NTC odpor Charakteristika NTC snímače

13 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory 6. Napětí akumulátoru Otvírací a zavírací čas elektromagnetického vstřikovacího ventilu je závislý na napětí akumulátoru. Vyskytne-li se během provozu zakolísání palubního napětí, zkoriguje řídicí jednotka z toho vyplývající reakční zpoždění vstřikovacího ventilu změnou doby vstřiku. Při nízkém napětí akumulátoru se musí doba sepnutí zapalovacího obvodu prodloužit, aby mohla zapalovací cívka akumulovat dostatečnou energii pro jiskru.

14 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Zpracování provozních dat Všechny tyto hodnoty jsou v řídící jednotce zpracovávány a stanovuje se z nich hodnota zatížení motoru, doba vstřiku paliva, úhel sepnutí kontaktů přerušovače a úhel zážehu. 1. Výpočet hodnoty zatížení Hodnota zatížení odpovídá hmotnosti nasátého vzduchu za jeden zdvih motoru. Je brána jako základ pro výpočet doby vstřiku a pro adresaci pole charakteristik určujícího úhel zážehu. Způsob výpočtu hodnoty zatížení se liší podle použitého měřiče zatížení.

15 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory 2. Výpočet doby vstřiku Základní doba vstřiku je vypočítávaná přímo z hodnoty zatížení a konstanty vstřikovacího ventilu. Konstanta vstřikovacího ventilu definuje vztah mezi ovládacím časem vstřikovacího ventilu a protékajícím množstvím a je závislá na jeho konstrukci. Základní dimenzování probíhá na součinitel přebytku vzduchu = 1. Efektivní doba vstřiku je k dispozici po dodatečném propočítání korekčních veličin. Tyto jsou vypočítávány ve zvláštních funkcích a zohledňují rozličné provozní rozsahy a provozní stavy motoru. Korekce přitom působí jak samostatně, tak i v kombinaci s právě aplikovaným (používaným) parametrem. Výpočet efektivní doby vstřiku je zobrazen na obr. dále.

16 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory 2. Výpočet doby vstřiku

17 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory 2. Výpočet doby vstřiku Vedle správné doby vstřiku je okamžik vstřikování další z parametrů optimalizujících spotřebu paliva a emise výfukových plynů. Možnosti jednotlivých variant jsou přitom závislé na použitém způsobu vstřikování viz obr. dále. a) simultánní vstřikování U simultánního vstřikování dochází ke vstřikování všech vstřikovacích ventilů v jeden okamžik, dvakrát za cyklus, tzn. jednou za otáčku klikového hřídele. Okamžik vstřiku je dán pevně předem. b) skupinové vstřikování U skupinového vstřikování jsou vytvořeny dvě skupiny vstřikovacích ventilů, kdy každá skupina vstřikuje jednou za cyklus. Časový odstup obou skupin tvoří jedna otáčka klikového hřídele. Toto uspořádání umožňuje již načasování okamžiku vstřiku dle provozních podmínek

18 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory 2. Výpočet doby vstřiku c) sekvenční vstřikování Toto vstřikovaní umožňuje největší vol­nost. Vstřikovací ventily jsou ovládány nezávisle na sobě ve stejný okamžik, vztaženo na příslušný válec. Okamžik vstřiku je volně programovatelný a lze jej přizpůsobit na příslušná optima­lizační kritéria. U skupinového a sekvenčního vstřikování je v porovnání se simultánním vstřikováním nutný větší variační rozsah (rozsah od nejmenšího množství při volnoběhu až po největší množství při plném zatížení) vstřikovacího ventilu.

19 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory 2. Výpočet doby vstřiku

20 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory 3. Řízení úhlu sepnutí Pomocí pole charakteristik úhlu sepnutí je řízena doba průtoku proudu do zapalovací cívky v závislosti na otáčkách a napětí akumulátoru tak, že je na konci doby průtoku proudu, i při provozu ve vzdálených rozsazích, dosaženo požadované hodnoty primárního proudu. Z doby nabíjení zapalovací cívky, která je závislá na velikosti napětí aku­ mulátoru, vychází doba sepnutí viz obr. Průběh primárního proudu při různých palubních napětích

21 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory 4. Řízení úhlu zážehu V řídicí jednotce je uloženo pole charakteristik se základním úhlem zážehu v závislosti na zatížení motoru a jeho otáčkách. Tento úhel zážehu je optimalizován vzhledem ke spotřebě paliva a emisím ve výfukových plynech. Vyhodnocováním teploty motoru a teploty nasávaného vzduchu (převzatými ze snímačů teploty motoru a nasá­vaného vzduchu) jsou zohledněny změny teplot. Výpočet doby zážehu je zobrazen na další prezentaci

22 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory 4. Řízení úhlu zážehu

23 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Přizpůsobení provozním stavům V některých provozních stavech se potřeba paliva velmi odlišuje od stacionární potřeby zahřátého motoru. V takových případech je nutný korekční zásah do přípravy směsi, případně je použito speciálního výpočtu pro stanovení vstřikovaného množství (fáze startu). 1. Start V průběhu celého startu je vstřikované množství stanoveno speciálním výpočtem. 2. Doba po startu Během doby po startu probíhá další redukce zvýšeného vstřikovaného množství v závislosti na teplotě motoru a době uběhlé od nastartování. 3. Zahřívání Podle konstrukce motoru a úpravy výfukových plynů může mít fáze zahřívání různý průběh. Rozhodujícím faktorem je chování při jízdě stejně jako zlepšení emisí škodlivin a spotřeby paliva.

24 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Přizpůsobení provozním stavům 4. Přechodové kompenzace Existují dvě přechodové kompenzace. Jedna je použita při akceleraci motoru a druhá je použita při deceleraci motoru. Doba vstřiku v přechodové fázi 1-doba vstřiku z hodnoty zatížení, 2- efektivní doba vstřiku, 3-množství navíc, 4-snížené množství, 5-úhel škrtící klapky

25 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Přizpůsobení provozním stavům 5. Volnoběžná fáze Regulace volnoběžných otáček musí vytvořit rovnováhu mezi odevzdaným kroutícím momentem a zatížením mo­toru a tím zajistit konstantní otáčky. Zatížení motoru při volnoběhu sestává z rozličných zátěžových momentů (třecí síly klikového a ventilového pohonu a přídavných agregátů, jako např. vodní čerpadlo). Existují tři základní možnosti regulace volnoběžných otáček. Osvědčeným způsobem regulace je řízení množství vzduchu přes obtokový kanál kolem škrtící klapky. Druhá (podstatně rychlejší) možnost je zásah do úhlu zážehu. Řízením úhlu zážehu v závislosti na otáčkách lze docílit toho, že při klesajících otáčkách motoru bude úhel zážehu nastaven na větší hodnotu a tím dojde ke zvýšení točivého momentu. Poslední možnost je zásah do složení směsi, který se z důvodu přísných emisních předpisů a omeze­ných možností prakticky nepoužívá.

26 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Lambda regulace Účinným opatřením snižování škodlivých emisí ve výfukových plynech je jejich zpracování v třícestném katalyzátoru. Tento katalyzátor převádí tři škodlivé složky CO, HC a NO X na H 2 O, CO 2 a N 2. Zpracování zmíněných tří složek výfukových plynů je možné pouze ve velmi úzkém rozsahu v tzv. "lambda okně" ( = 1 ± 0,03). Toho lze dosáhnout pouze s lambda regulací. Lambda sonda, umístěná v proudu výfukových plynů před katalyzátorem, měří obsah kyslíku.

27 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Lambda regulace Regulační rozsah lambda sondy a účinnost přeměny škodlivých emisí Schéma funkce lambda regulace

28 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Odvětrávání palivové nádrže Palivo se v palivové nádrži zahřívá, jak tepelným zářením zvenku tak přebytečným palivem vracejícím se od vstřikovacích ventilů a ohřátým v motorovém prostoru. Tím vznikají emise HC, které se vypařují zejména v palivové nádrži. Odvětrávací soustava palivové nádrže 1-vedení od palivové nádrže k nádobce s aktivním uhlím, 2-nádobka s aktivním uhlím, 3-čerstvý vzduch, 4- regenerační ventil, 5-vedení k sacímu potrubí, 6-škrtící klapka, D p -diference mezi p s tlakem v sacím potrubí a p u tlakem okolí

29 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Přímé vstřikování paliva Motory s přímým vstřikováním benzínu vytváří směs paliva se vzduchem ve spalovacím prostoru. Otevřeným sacím ventilem proudí v době sání pouze vzduch potřebný ke spalování. Palivo je vstřikováno přímo do spalovacího prostoru speciálními vstřikovacími ventily.

30 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Přímé vstřikování paliva

31 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Způsob činnosti Elektrické palivové čerpadlo dopravuje palivo s podávacím tlakem 0,3 - 0,5 MPa k vysokotlakému čerpadlu. Vysokotlaké čerpadlo vytváří v závislosti na pracovním režimu motoru (požadovaný točivý moment a otáčky) systémový tlak. Palivo pod vysokým tlakem proudí do tlakového zásobníku (Rail). Tlak paliva je měřen snímačem vysokého tlaku a pomocí ventilu pro regulaci tlaku je udržován na hodnotě mezi 5 - 12 MPa. Na tlakovém zásobníku označovaném také jako „Common Rail" jsou umístěny vysokotlaké vstřikovací ventily. Jsou aktivovány řídicí jednotkou motoru a vstřikují palivo do spalovacího prostoru válce.

32 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Způsob činnosti V závislosti na provozním režimu motoru je palivo vstřikováno tak, aby v celém spalovacím prostoru byla: buď homogenně rozdělená směs s  = 1 (homogenní provoz), nebo aby okolo zapalovací svíčky byl oblak vrstvené náplně s ≥ 1 (provoz s vrstveným plněním příp. s chudou směsí). Zbylý spalovací prostor je při provozu s vrstveným plněním vyplněn buď nasátým čerstvým vzduchem, inertními plyny přivedenými recirkulací spalin nebo velmi chudou směsí paliva se vzduchem. Z toho vyplývá celkově chudá směs paliva se vzduchem s celk > 1.

33 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Základní komponenty Tlakový zásobník Vysokotlaké čerpadlo Ventil pro řízení tlaku Snímač tlaku v tlakovém zásobníku Vysokotlaký vstřikovací ventil

34 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Proces spalování Jako proces spalování se označují druh a způsob, jakými jsou ve spalovacím prostoru realizovány tvorba směsi a přeměna energie. Jsou možné dva principiálně odlišné procesy spalování. První je označován jako proces spalování vedený paprskem a druhý je nazýván jako proces spalovaní vedený stěnami. Proces spalování vedený paprskem Proces spalovaní vedený paprskem se vyznačuje tím, že palivo je vstříknuto v bezprostřední blízkosti zapalovací svíčky a zde se odpaří. To vyžaduje přesné umístění zapalovací svíčky a vstřikovací trysky a přesné nasměrování paprsku, aby směs mohla být zapálena ve správný okamžik. Zatížení zapalovací svíčky výměnou tepla je přitom velmi vysoké, protože je za určitých podmínek přímo smáčena vstřikovaným paprskem.

35 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Proces spalování Proces spalování vedený stěnami Při procesu spalovaní vedeném stěnami se rozlišuje mezi dvěma možnými prouděními vzduchu, které vznikají cíleným uspořádáním sacích kanálů a tvaru pístu. Vstřikovací ventil vstřikuje palivo do proudění vzduchu. Vznikající směs paliva se vzduchem dospěje s tímto prouděním jako uzavřený oblak k zapalovací svíčce. Vířivé (swirl) proudění Vzduch nasávaný pístem válce přes otev­řený sací ventil vytváří turbulentní proudění (rotační pohyb vzduchu) podél stěny válce. Tento proces spalování se v angličtině označuje jako swirl (angl. swirl = víření). Valivé (tumble) proudění Při tomto procesu vzniká valivé proudění vzduchu (angl. tumble = valit se, převalit se), které vychází ze shora, mění směr v prohlubni vytvarované v pístu a pohy­buje se opět nahoru směrem k zapalo­vací svíčce.

36 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Proces spalování Poměry proudění při různých procesech spalování a-vedené paprskem, b-vířivé proudění vedené stěnami, c-valivé proudění vedené stěnami

37 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Tvorba směsi Tvorba směsi při homogenním provozu Aby bylo pro vytvoření směsi k dispozici co nejvíce času, vstřikuje se palivo co možná nejdříve. Proto se při homogenním provozu palivo vstřikuje již v době sání a pomocí nasávaného vzduchu je dosaženo odpaření paliva a dobré homogenity směsi. Tvorba směsi při provozu s vrstveným plněním Pro provoz s vrstveným plněním je rozhodující vytvoření hořlavého oblaku směsi, který se v době zážehu nachází v oblasti zapalovací svíčky. K tomu je palivo během doby komprese vstřikováno tak, aby vznikl oblak směsi, který je prouděním vzduchu ve spalovacím prostoru a pístem pohybujícím se nahoru přemístěn do oblasti zapalovací svíčky. Okamžik vstřiku závisí na otáčkách a na požadovaném točivém momentu motoru.

38 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Druhy provozu Při přímém vstřikování benzínu je známých šest druhů provozu Provoz s vrstveným plněním Homogenní provoz Homogenní provoz s chudou směsí Homogenní provoz s vrstveným plněním Homogenní provoz chránící před klepáním Provoz s vrstveným plněním a zahříváním katalyzátoru Tyto druhy provozu umožňují co nejlepší přizpůsobení pro každý druh provozu motoru. K přepínání druhu provozu dochází bez skokové změny točivého momentu a řidič je tak nezpozoruje.

39 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Druhy provozu Křivky v diagramu ukazují, kterými druhy provozu prochází motor při silném zrychlení (vysoká změna točivého momentu při nejprve neměnných otáčkách) a při pomalém zrychlení (malá změna točivého momentu při rostoucích otáčkách). A-homogenní provoz s = 1; tento druh provozu je možný ve všech oblastech B-provoz s chudou náplní nebo homogenní provoz = 1 s recirkulací spalin; tento druh provozu je možný také v oblasti C a D C-provoz s vrstveným plněním s recirkulací spalin Druhy provozu s dvojím vstřikováním: C-provoz s vrstveným plněním a zahříváním katalyzátoru; stejná oblast jako u provozu s vrstveným plněním s recirkulací spalin D-homogenní provoz s vrstveným plněním E-homogenní provoz chránící před klepáním

40 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Druhá generace přímého vstřikování Druhá generace se liší od první generace nárůstem vstřikovacího tlaku až na 20 MPa. Je použit proces spalovaní vedený paprskem. Elektromagnetické vstřikovače jsou nahrazeny piezovstřikovači s rychlou odezvou a možností použití několika vstřiků v krátkých intervalech za sebou. To vše vede k rozšíření oblasti s možností spalovaní vrstvené směsi do vyšších otáček a většího točivého momentu motoru.

41 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Druhá generace přímého vstřikování Na obr. dále je podrobně znázorněn proces spalování vedený stěnami, který je použit u první generace přímého vstřikování a proces spalování vedený paprskem použitý u druhé generace. Proces spalovaní vedený stěnami přináší oproti nepřímému vstřikování přibližně 10 % úsporu ve spotřebě paliva. Jeho nevýhoda spočívá v možnosti ulpívání paliva na stěnách válce nebo dně pístu, což zvyšuje spotřebu paliva a nedochází tak k plnému využití potenciálu přímého vstřiku paliva. U procesu spalování vedeným paprskem dochází k poklesu spotřeby paliva přibližně o 15 % ve srovnání s nepřímým vstřikem paliva. Vysoké požadavky jsou však kladené na vstřikovací ventil a svíčku, které jsou více tepelně namáhány než u procesu spalování vedeným stěnou. Také řízení celého procesu spalování je náročnější.

42 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Druhá generace přímého vstřikování

43 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Druhá generace přímého vstřikování Piezovstřikovače, použité u druhé generace přímého vstřikování, se vyznačují maximálně krátkými spínacími dobami a umožňují tak vysoce flexibilní strategie vstřikování vedoucí k optimálnímu využití potenciálů spotřeby paliva a škodlivých emisí. Ve vrstveném provozu je možné vytvořit vícenásobné velmi úzce časově propojené vstřiky, které ve spojení s opakovatelným tvarem paprsku přispívají k velké mohutnosti procesu spalování. Tím lze oblast efektivního vrstveného provozu rozšířit pro vyšší zatížení. Na obr. dále je znázorněn piezovstřikovač firmy Siemens VDO (dnes Continental), včetně znázornění možností časového rozvržení vstřiku.

44 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Druhá generace přímého vstřikování

45 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Druhá generace přímého vstřikování Přesné umístění piezovstřikovače a zapalovací svíčky v konkrétním podání od firmy BMW je znázorněno na obr. vlevo. Na obr. vpravo je zobrazeno rozšíření oblasti využívající spalování vrstvené směsi též u vozidla BMW.

46 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Vozidla s přímým vstřikem Automobil Goliath

47 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Vozidla s přímým vstřikem Automobil Gutbrod

48 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Vozidla s přímým vstřikem Automobil Mercedes-Benz 300 SL

49 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Vozidla s přímým vstřikem [1]Technická příručka Bosch - Řízení zážehového motoru - Základy a komponenty, Praha, 2002, ISBN 80-903132-3-X [2]Technická příručka Bosch – Řízení zážehového motoru - Systém řízení motoru Motronic, Praha, 1997 [3]Technická příručka Bosch - Řízení zážehového motoru - Zapalování, Praha, 1998 [4]Technická příručka Bosch - Řízení zážehového motoru - Systém vstřikování KE-Jetronik, Praha, 1997 [5]Technická příručka Bosch - Řízení zážehového motoru - Systém vstřikování Mono-Jetronik, Praha, 1997 [6]Technická příručka Bosch - Řízení zážehového motoru - Systém vstřikování K-Jetronik, Praha, 1997 [7]Technická příručka Bosch - Řízení zážehového motoru - Systém vstřikování L-Jetronik, Praha, 1997 [8]Tiskové zprávy Bosch [online]. [cit.2006-01-11] Dostupný z WWW:. [9]Praktická dílna [online]. [cit.2006-01-11] Dostupný z WWW:.