Moottorinohjausjärjestelmä teoriaa part5 (sytytys)

Yleistä: 

• Ottomoottorin sytytysjärjestelmä sytyttää oikealla hetkellä ilma-polttoaineseoksen sytytystulpalla muodostetulla kipinällä.
• Sytytyskipinä muodostetaan puolavirran katkaisulla määrätyssä kampiakselikulmassa (sytytyskulma).

Sytytysjärjestelmän toiminta:

• Kuvassa esitetään tavanomaisen sytytysjärjestelmän kytkentäkaavio. Toimintaperiaate on kuitenkin aina samankaltainen kaikentyyppisissä sytytysjärjestelmissä.

• Kun sytytysvirta kytketään päälle, ensiökäämiin kohdistuu jännite. Virrankulku ensiökäämin lävitse määräytyy katkojan koskettimien asennon perusteella.

* Kun katkojan koskettimet on avattu, myös virtapiiri

 on avattu. Käämeissä ei tällöin tapahdu mitään.

* Kun katkojan koskettimet sitten suljetaan, ensiövirtapiiri sulkeutuu. 

Nyt ensiökäämiin indusoituu jännite, jonka 

seurauksena sen ympärille muodostuu magneettikenttä.

* Sytytyshetkellä katkojan koskettimet avataan. Tällöin ensiökäämin virtapiiri katkeaa.

* Magneettikentän äkillinen romahdus indusoi toisiokäämiin jännitteen.

* Näin toisiokäämin jännite kohoaa moninkertaiselle tasolle verrattuna ensiökäämiin kohdistettuun jännitteeseen.

* Määrätyllä hetkellä toisiojännite kohdistetaan sytytystulpan keskielektrodiin, jossa se vastaa kipinän läpilyönnistä.

* Lopuksi ensiövirtapiiri suljetaan katkojan 

koskettimilla, jotta magneettikentän muodostaminen 

seuraavaa sytytystä varten voi alkaa.

Kosketinohjattu sytytysjärjestelmä: 

• Sytytyspuolaa ohjataan katkojan koskettimilla. Virranjakajan nokka avaa ja sulkee akun ja sytytyspuolan välistä yhteyttä pyörintänopeuden mukaisesti. 
• Magneettikentän romahdus laukaisee sytytyskipinän.

1. Akku

2. Virtalukko

3. Ensiökäämi

4. Sytytyspuola

5. Toisiokäämi

6. Sytytystransistori

7. Katkojan koskettimet

8. Nokka

9. Virranjakaja

10. Alipainekalvoyksikkö

11. Virranjakajan pyörijä

12. Sytytystulppa

Huom: Sytytysajoitusta säädetään virranjakajan keskipakopainojen ja alipainesäätimen avulla.

Katkojan kärjet tulee vaihtaa ohjehuoltovälein. 

Kosketinohjattu transistorisytytysjärjestelmä: 

• Kosketinohjattu transistorisytytysjärjestelmä on tavanomaisen järjestelmän kehittyneempi versio.

• Tärkeimmät osat ovat samanlaisia kuin tavallisessakin sytytysjärjestelmässä, mutta lisäksi tässä järjestelmässä on transistori.

* Ensiövirta kytketään järjestelmään lisätyn 

transistorin kautta. Tämä vähentää koskettimiin

 kohdistuvaa kuormitusta, sillä ne syöttävät ainoastaan 

transistorin tarvitseman ohjausvirran.

Kärjetön Hall-transistorisytytysjärjestelmä: 

• Koskettimien sijasta järjestelmässä käytetään Hall-anturia. 

*Hall-anturi on kärjetön katkaisija, joka on asennettu virranjakajaan.

* Moottorinohjausyksikkö saa tiedot moottorin 

käyntinopeudesta ja kampiakselin asennosta suorakulmasignaaleina.

* Se laskee optimaalisen sytytyshetken ja antaa 

ohjaussignaalin sytytyksenohjausyksikölle, joka kytkee ensiövirtapiirin ja laukaisee siten sytytyksen.

Huom: Etuna tässä järjestelmässä on se, että sytytysajoitus ei enää voi muuttua koskettimien kulumisen johdosta. 

Täysin elektroniset sytytysjärjestelmät

• Jännitettä ei enää jaeta mekaanisesti, sillä toiminnasta vastaa täysin elektroninen sytytyksenohjausyksikkö.
• Täysin elektronisissa sytytysjärjestelmissä käytetään kahta ensiö- ja toisiosytytyspuolaa.

*Toisiosytytyspuolaan on kytketty kaksi sytytystulppaa.

 Tämä merkitsee sitä, että ohjausyksikkö ohjaa aina 

kahta sytytystulppaa samanaikaisesti.

1.Akku

2.Virtalukko

3.EI-sytytyspuola

6.CKP-anturi

7.Sylinterien 2 ja 3 sytytystulppapari

8.Sylinterien 4 ja 1 sytytystulppapari

Yksittäiskipinäsytytyspuola

• Koska yksittäiskipinäsytytyspuolat on asennettu suoraan sytytystulppien yhteyteen, näitä osia ei enää tarvitse yhdistää sytytysjohdolla.
• Tämän lisäksi säästetään erillisten sytytyspuolien vaatima tila kaikille sylintereille.
• Yksittäiskipinäsytytyspuolien käyttö tarkoittaa, että jokaista sylinteriä ohjataan erikseen ja ainoastaan kerran työkierron aikana (työtahdissa).
• Sytytyspuolien ohjauksesta vastaa sytytyksenohjausyksikkö tai voimansiirron ohjausmoduli.

Sytytyskulma

• Sytytyskulmalla on ratkaisevan tärkeä merkitys moottorin käynnin kannalta.

* Sytytyskulmalla tarkoitetaan sytytyksen aloituksen ja kampiakselin yläkuolokohdan välistä kulmaa.

Sytytysjohdot

Kuparijohdot ja häiriönpoistovastus

Kupari johtaa sähköä erittäin hyvin, mutta syöpyy erittäin helposti. Tästä syystä sytytysjohtojen kupari tinataan. Tinakerros suojaa kuparia hapettumiselta.

Sytytysjohtimen kuparipunos häiriönpoistovastuksineen on suljettu silikonivaippaan, joka tekee johdosta jäykän ja eristää sähköä.

Silikonikautsusta valmistettu ulkoeriste kestää jopa 220 °C lämpötiloja, bensiiniä ja öljyä.

Kuparijohdoissa ei ole omaa häiriönpoistovastusta. Vastus on lasisula johtavine osineen, joka on integroitu sytytystulpan ja- puolan pään liittimeen. Sen resistanssi on kaapelin mukaan 1 ... 6,5 kΩ.

Hiili-vastussytytysjohdot

Hiili-vastussytytysjohdossa on hiilellä kyllästetty lasikuitupunos. Sitä ympäröi kaksi silikonikerrosta ja lasikuitukudos.

Silikoninen sisäeriste tekee johdosta jäykemmän ja eristää sähköä. Lasikuitupunos lisää johdon vetolujuutta. Silikonikumista valmistettu ulkoeriste kestää lämpöä 220 °C asti sekä bensiiniä ja öljyä.

Hiili-vastussytytysjohtojen häiriönpoistovastus lasketaan seuraavasti: 1 m kaapelia ≙ 10 kΩ - 23 kΩ.

Sytytysjohdot, joissa induktiivinen vastus

Tällaisen sytytysjohdon sisäosa on lasikuitua, eli samanlainen kuin  hiili-vastussytytysjohtojen. Lasikuidun päällä on johtava ja magneettinen silikonikerros, jonka ympärille on kierretty jaloteräslanka. Johtoon indusoituu jännite samoin kuin puolaan (sähkömagnetismi).

Näissä sytytysjohdoissa muodostuu sykkivä magneettikenttä. Sytytyspuola varastoi energiaa ja luovuttaa sen jälleen. Kaapelin induktiivinen jännite nousee tämän seurauksena. Sitä kutsutaan "reaktiiviseksi energiaksi" ja induktiivista vastusta "reaktanssiksi". Näiden sytytysjohtojen resistanssi vaihtelee moottorin käyntinopeuden mukaan.

Loisvastuksellisten sytytysjohtojen ympärillä on kaksi silikonikerrosta ja lasikuitukudos. Silikoninen sisäeriste tekee johdosta jäykemmän ja suojaa suurilta sytytysjännitteiltä. Lasikuitupunos lisää johdon vetolujuutta. Silikonikumista valmistettu ulkoeriste kestää lämpöä 220 °C asti sekä bensiiniä ja öljyä.

Tällaisen johdon häiriönpoistovastus voi olla 2,2 kΩ - 8 kΩ per metri.