System Common Rail | sterowanie momentem obrotowym silnika

Zamówienia złożone do godz. 15 wysyłamy tego samego dnia!

Moment obrotowy z fizycznego punktu widzenia to nic innego jak siła, jaka występuje w ruchu obrotowym, zatem, aby wał korbowy silnika mógł wykonać obrót, potrzebny jest odpowiednio wysoki moment. Jednocześnie moment ten musi być na tyle duży, aby zapewnić odpowiednią elastyczność jazdy dla różnych prędkości obrotowych. W praktycznym znaczeniu im większym momentem obrotowym dysponuje silnik przy wysokich obrotach, tym większą moc jest w stanie wytworzyć. Pomiędzy mocą a momentem obrotowym istnieje ścisła zależność, gdyż właśnie moment obrotowy pomnożony przez prędkość obrotową silnika diesla daje po przekształceniu jednostek moc w kW, którą dysponuje dana jednostka napędowa. Ponadto wysoki moment obrotowy przy wysokich prędkościach obrotowych powoduje, iż nawet przy wysokich obrotach silnik ma siłę, żeby rozpędzać samochód. W praktyce moment obrotowy jest siłą w ruchu obrotowym odpowiedzialną za przyśpieszenie oraz uciąg samochodu, a właśnie przyśpieszenie jest kluczową własnością podczas wykonywania manewru wyprzedzania. Można się przy tym posłużyć stwierdzeniem, że im większym momentem dysponuje silnik w pojeździe, tym jest on bardziej bezpieczny. Współczesne silniki o zapłonie samoczynnym Common Rail do sterowania momentem obrotowym wykorzystują elektroniczne sterowanie. Pierwszymi sterownikami elektronicznymi ukierunkowanymi na moment obrotowy były sterowniki EDC firmy Bosch o numerze 16, które przystosowują silnik do rzeczywistych wartości występujących w pojeździe, zbierając i oceniając, a później realizując poszczególne zadania. Jeśli mówimy o sterowaniu momentem obrotowym silnika, należy uwzględnić dobór jego wartości do poszczególnych wytycznych, które można podzielić na wytyczne wewnętrzne i zewnętrzne.

Moment obrotowy elektronicznej jednostki sterującej

Do wewnętrznych wytycznych, do których elektroniczna jednostka sterująca dostosowuje odpowiedni moment obrotowy, można zaliczyć:
- rozruch,
- regulację biegu jałowego,
- pełne obciążenie,
- ograniczenie mocy,
- ograniczenie prędkości obrotowej,
- komfort jazdy,
*ochronę podzespołów.

Natomiast do wytycznych zewnętrznych zaliczamy następujące czynniki:
- położenie pedału przyśpieszenia,
- włączenie tempomatu,
- występowanie automatycznej skrzyni biegów i jej sterowanie,
- sterowniki układów tj. ABS, ESP itp.
- klimatyzację i inne zewnętrzne urządzenia napędzane od silnika.

Najczęściej jednak na zmianę momentu obrotowego w sposób pośredni wpływa kierowca pojazdu poprzez naciśnięcie pedału przyśpieszenia, wysyłając sygnał do jednostki sterującej Common Rail pochodzący z czujnika położenia pedału przyśpieszenia. Oczywiście niezależnie od tego pozostałe urządzenia pozyskujące napęd od silnika do swojej poprawnej pracy potrzebują odpowiednio dostosowanego momentu (np. klimatyzacja, alternator) i wobec tego same automatycznie wysyłają sygnały do EDC. Sygnały do jednostki sterującej docierają najczęściej poprzez magistrale transmisji danych. Następnie owe sygnały trafiają do mikroprocesora, gdzie zostają poddane przeliczeniu, a w dalszym etapie porównaniu z wartościami znamionowymi zapisanymi w pamięci sterownika. Na ich podstawie zostają wysłane odpowiednio wysterowane sygnały do elementów wykonawczych (wtryskiwaczy, pompy Common Rail). W procesie właściwego kształtowania momentu obrotowego silnika ma znaczenie poprawne wysterowanie dwóch podstawowych układów, a mianowicie układu wtrysku paliwa i układu do-prowadzenia powietrza. Dodatkowo do układów, które mają wpływ na sterowanie momentem obrotowym silnika Common Rail można zaliczyć układ recyrkulacji spalin, a dokładniej sterowany elektronicznie zawór EGR. Poprzez odpowiednio wysterowane sygnały docierające do urządzeń wtryskowych (np. wtryskiwaczy, pompowtryskiwaczy, pomp PLD) i układu doprowadzenia powietrza (np. turbo-sprężarki tłoczącej określoną ilość świeżego powietrza) następuje tworzenie mieszanki powietrznej, która odpowiednio dobrana, powoduje wzrost lub obniżenie momentu obrotowego. Dla lepszego zobrazowania przebiegu elektronicznego sterowania momentem obrotowym poniżej został zamieszczony rysunek 3.5, przedstawiający krok po kroku proces sterowania silnika odpowiedzialny za odpowiednie dobranie momentu obrotowego.

Rys. 3.5. Schemat elektronicznego sterowania momentem obrotowym silnika Common Rail

Sterowanie momentem obrotowym to nie tylko ingerencja w sam proces poruszania się pojazdem. To również dbanie o komfort pracy kierowcy i silnika czy też bezpieczeństwo poszczególnych podzespołów silnika. Sterowanie odbywa się automatycznie, a kierowca może poczuć się bardziej komfortowo, wiedząc, iż wszystkie procedury związanie z pracą silnika i poszczególnych układów w sposób należyty wzajemnie ze sobą współpracują, bez konieczności mechanicznej regulacji (np. doboru dawki rozruchowej). Dzięki wprowadzeniu elektronicznego sterowania momentem obrotowym pojawiły się szerokie możliwości powszechnie już stosowane np. wprowadzenie tempomatu, który utrzymuje zadaną przez kierowcę prędkość bez potrzeby operowania pedałem przyśpieszenia, a także wprowadzenie automatycznej skrzynki biegów, gdzie do zmiany przełożenia dochodzi na skutek odpowiednio wysterowanego momentu obrotowego silnika, odbywającego się również automatycznie (bez potrzeby ingerencji człowieka). W przyszłości daje to również bodziec do wprowadzenia coraz to nowych rozwiązań i powiązania z innymi układami w pojeździe, tworząc pojazd jeszcze bardziej komfortowy i bezpieczny, a także bardziej ekologiczny.