Zadaniem układu
zasilania w silniku jest wytworzenie mieszanki
paliwowo powietrznej o odpowiednim składzie. W
silnikach benzynowych spotykamy w użyciu dwa
systemy zasilania: gaźnikowe i wtryskowe.
Wprawdzie gaźniki są rozwiązaniem już
archaicznym i wypieranym zdecydowanie przez
układy wtryskowe, ale jednak w sporcie
wyczynowym, szczególnie w imprezach popularnych
często spotykanym.
Należy zdawać sobie
sprawę, że silnikowi jest obojętne jakie
urządzenie przygotowuje mieszankę. Ważne jest,
aby miała ona odpowiedni stosunek paliwa do
powietrza. W celu osiągania maksymalnej mocy
wskazane są mieszanki o niższym współczynniku
nadmiaru powietrza, a więc "bogate".
W zakresie wyższych
prędkości obrotowych i przy nagrzanym silniku (a
tak silnik wyczynowy jest głównie używany) nie
ma też już takiego znaczenia stopień rozpylenia
paliwa. Procesy ssące są wówczas na tyle
gwałtowne, że wymieszanie nastąpi w przewodzie
ssącym.
Gaźnikowe zasilanie
silnika mimo, że jest rozwiązaniem przestarzałym
nadal znajduje zastosowanie w zasilaniu silników
wyczynowych. Związane jest to z prostotą
konstrukcji gaźnika i możliwością łatwej
regulacji (strojenia) za pomocą np. wymiany
dysz.
Poza tym gaźnik posiada
szereg wad:
- niedoskonałe dozowanie ilości paliwa
- duża wrażliwość na wstrząsy mechaniczne -
często zdarzają się przerwy w podawaniu paliwa
podczas ostrej jazdy w zakrętach lub na
nierównościach
- duże wymiary gabarytowe utrudniają często
optymalne zabudowanie przewodów ssących w
komorze silnikowej
- umieszczona w silniku gardziel i rozpylacz
stwarzają dodatkowe opory przepływu co obniża
moc silnika (około 10 % w stosunku do układu
wtryskowego)
- duże komplikacje konstrukcyjne w przypadku
zabudowy turbosprężarki.
Decydując się na montaż
gaźników w samochodzie, który będzie brał udział
w imprezach sportowych należy zastosować kilka
zasad:
- stosować gaźniki o powiększonych średnicach w
stosunku do gaźników seryjnych
- używać gaźników przeznaczonych konstrukcyjnie
do jazdy sportowej
- stosować gaźniki o oddzielnych przelotach na
każdy cylinder
- przygotować sobie odpowiedni zestaw dysz
umożliwiających właściwe zestrojenie gaźników na
próbach samochodu.
Rozwój elektroniki i
konstrukcji silników w ostatnich latach
spowodował, że w samochodach wyczynowych
przygotowanych profesjonalnie stosuje się
wyłącznie wtryskowe układy zasilania.
Układy wtryskowe w
porównaniu do gaźników nie posiadają
wymienionych wyżej wad, a ponadto wykazują
szereg istotnych zalet w przypadku stosowania w
silnikach sportowych:
- umożliwiają skonstruowanie optymalnego ze
względu na osiągi układu ssącego silnika
- charakteryzują się dużą niezawodnością
- utrzymują stałe parametry pracy bez względu na
drgania i wstrząsy.
Do najpoważniejszych wad
układów wtryskowych, które utrudniają ich montaż
(szczególnie w warunkach amatorskich) jest na
pewno skomplikowana budowa wymagająca dużej
wiedzy technicznej. Trudna jest również zmiana
parametrów pracy układu wymagająca odpowiedniego
drogiego oprzyrządowania. Urządzenia takie
umożliwiające przeprogramowanie pamięci
komputera są w posiadaniu tylko nielicznych firm
tuningowych w Polsce.
Stosowane w samochodach
użytkowych układy wtryskowe są bardzo
rozbudowane ze względu na wymagania ekonomiczne
i ekologiczne jakie stawia się współczesnym
samochodom. Układy wtryskowe konstruowane
wyłącznie do sportu są bardzo drogie i dlatego
stosuje się je tylko w pojazdach startujących w
poważnych imprezach.
Myślę, że warto zapoznać
się z zasadą działania benzynowego
elektronicznego układu wtryskowego. Układy
wtryskowe różnią się budową między sobą. Opiszę
więc działanie najczęściej spotykanego
rozwiązania, bez wnikania w szczegóły
poszczególnych rozwiązań konstrukcyjnych.
Podstawowym elementem
układu wtryskowego jest komputer sterujący zwany
popularnie ECU.
Do komputera są
doprowadzone sygnały określające parametry pracy
silnika, mierzone czujnikami. Czujniki określają
jaka jest temperatura silnika i temperatura
(gęstość) zasysanego powietrza, czujnik
podciśnienia w rurze ssącej określa jakie jest
obciążenie silnika, podawana jest wielkość
uchylenia przepustnicy i prędkość obrotowa wału
korbowego. Dodatkowo sonda lambda podaje
aktualny skład gazów spalinowych, a więc
określa, czy proces spalania przebiega
prawidłowo. Komputer analizuje otrzymane
wielkości i korzystając z zaprogramowanych
przebiegów tak zwanych "map", wysyła impulsy
sterujące do cewki zapłonowej - podając, w
którym momencie ma nastąpić iskra i wtryskiwacza
- określając ile paliwa ma wtrysnąć do rury
ssącej.
Całość pracuje bardzo
szybko i precyzyjnie. System jest także
stosunkowo niezawodny. Wynika to z tego, że
komputer posiada tak zwane "programy awaryjne" i
w przypadku uszkodzenia któregoś z mniej
istotnych czujników uruchamia właśnie taki
program. W przedstawionym układzie wtryskowym są
tylko trzy czujniki, które muszą być sprawne, by
silnik pracował: czujnik położenia i prędkości
wału, czujnik podciśnienia w rurze ssącej i
czujnik położenia przepustnicy.
Przebiegi (mapy) według
których komputer pracuje decydują o składzie
mieszanki i punkcie wyprzedzenia zapłonu.
Podczas strojenia układu
dobiera się mapy o takiej charakterystyce, która
zapewnia najlepsze osiągi samochodu.
Źródło: Lech Świątek
"Tuning wyczynowy. Układ zasilania", AUTO TUNING
ŚWIAT nr 11, listopad 2002, str. 46