Jetronic – Ubrizgavanje goriva

Jetronic – Ubrizgavanje goriva

Od trenutka njihovog uvođenja, JETRONIC sistemi ubrizgavanja goriva dokazali su se nebrojeno puta pod najgorim okolnostima svakodnevne vožnje. Razlozi zbog kojih je to tako leže u jednoj jedinoj reči-BOSCH, sinonim za kvalitet.

Retko koji mehanički sklop na automobilima se može pohvaliti takvom dugovečnošću u proizvodnom smislu kao što je slučaj sa najpoznatijim sistemom za mešanje goriva i vazduha – karburatorom. Ovaj uređaj je proizvođen decenijama i za to vreme ugrađen u ko zna koliko desetina miliona putničkih automobila. Za svo to vreme princip njegovog rada, ali i njegove glavne komponente su ostale tako reći istovetne.

Jetronic – Ubrizgavanje goriva

Međutim novi zahtevi po pitanju konstrukcije motora, njegovih radnih karakteristika i posebno po pitanju kvaliteta izduvnih gasova, u najnovije vreme, doveli su do toga da se počelo razmišljati o naprednijim konstrukcionim rešenjima koja bi udovoljila ne samo trenutnim željama i potrebama za kvalitetnijom vožnjom i očuvanjem životne okoline u smislu čistijih izduvnih gasova kroz manju potrošnju goriva, već i želji konstruktora da naprave jednu kvalitetnu bazu za dalja istraživanja u oblasti napajanja motora gorivom i vazduhom. Kao rezultat ovakvog rada i razmišljanja Bosch je 1973. godine javnosti prvi put prikazao potpuno novi sistem mehaničkog ubrizgavanja benzina sa lambda kontrolom zatvorenom petljom pod nazivom K-Jetronic.

Odnos vazduha i goriva

Jetronic – Ubrizgavanje goriva

Da bi radio, benzinski motor zahteva tačno određen odnos vazduha i goriva. Idealan odnos ove dve materije je 14,7:1 i on se naziva stehiometrijskim odnosom. Drugim rečima, za kompletno sagorevanje 1kg benzina potrebno je 14,7 kg vazduha. Ali, određene radne okolnosti (npr. prazan hod ili puno opterećenje) čine neophodnim da se ovaj odnos do određenih granica koriguje. I zaista, odnos između stvarne i teorijske potrebe za vazduhom, koji se naziva λ(grčko slovo: lambda), varira od 0,9 do 1,1. Vrednosti koeficijenta λ koje su manje od jedinice odgovaraju bogatijoj smeši (odnos vazduha i goriva je manji od stehiometrijskog) što za posledicu ima povećanje snage motora, odnosno vrednosti koeficijenta λ koje su veće od jedinice odgovaraju siromašnijoj smeši (odnos vazduha i goriva je veći od stehiometrijskog) što za posledicu ima smanjenje izlazne snage. O ovim detaljima biće još reči nešto kasnije.

Prednosti i nedostaci

Jedna od svakako najvećih prednosti sistema za ubrizgavanje goriva u odnosu na karburatore se ogleda u preciznosti sa kojom ovaj sistem radi, odnosno ubrizgava gorivo. Izostavljanjem karburatora i uvođenjem brizgaljki skraćen je put koje gorivo treba da pređe do ulaska u cilindar. Ovo znači da je u mnogome izbegnuto njegovo taloženje po zidovima usisne grane, a što opet znači da mnogo veći procenat goriva ostaje u vazduhu usisnog kanala nego što je to bio slučaj kod karburatora. Druga velika prednost je u veličini kapljice energenta koja je sada nekoliko puta manja što ima za posledicu njeno mnogo lakše isparavanje u usisnom kanalu, dakle prelazak u gasovito stanje, a samim tim i poboljšano mešanje sa vazduhom. Jasno je da novi sistem sada iziskuje mnogo manje smeštajnog prostora pod haubom od starog, što konstruktori, naravno, koriste da bi maksimalno optimizovali usisne kanale u cilju dobijanja što povoljnije krive obrtnog momenta, da bi se još bolje aerodinamički oblikovao prednji deo vozila itd.

Jetronic – Ubrizgavanje goriva

U najveće mane, odnosno nedostatke, ovog sistema svakako spada cena koja je u svakom slučaju  viša od cene karburatora, odnosno njegova kompleksna konstrukcija koja, logično, iziskuje i određenu stručnu obuku servisera u određenom auto servisu.

K-Jetronic

Jetronic – Ubrizgavanje goriva

K-Jetronic je BOSCH-ov mehanički sistem ubrizgavanja benzina koji kontinualno ubrizgava gorivo i koji ne zahteva ni jedan oblik upravljanja. Podeljen je u tri glavna funkcionalna područja: merenje protoka vazduha, snabdevanje gorivom i unošenje goriva. Merenje protoka vazduha odnosno količine usisanog vazduha u motor je kontrolisano klapnom za gas i mereno protokomerom vazduha. Količina usisanog vazduha služi kao glavna dejstvujuća varijabla za određivanje osnovne količine goriva za ubrizgavanje. Snabdevanje gorivom se vrši uz pomoć električne benzinske pumpe koja snabdeva gorivom razvodnik preko akumulatora goriva i filtera. Razvodnik goriva raspoređuje to gorivo na brizgaljke u usisnim kanalima cilindara. Unošenje goriva je prouzrokovano količinom usisanog vazduha, koji služi kao kriterijum za doziranje goriva za pojedine cilindre, a on se određuje na osnovu položaja merne ploče u usisnom vodu. Ova merna ploča zapravo predstavlja protokomer vazduha koji istovremeno kontroliše razvodnik goriva.

Protokomer vazduha i razvodnik goriva su sklopovi koji su deo upravljačkog uređaja smeše. Ubrizgavanje se kontinualno odvija, bez obzira na položaj usisnih ventila. U trenucima kada su ovi ventili zatvoreni gorivo se “gomila” u usisnom grlu.

Opis sistema i njegovih delova

Jetronic – Ubrizgavanje goriva

Gorivo se izvlači iz rezervoara električnom pumpom za gorivo. Ono se tada usmerava, pod pritiskom, kroz akumulator goriva i fini filter u razvodnik goriva koji je smešten u upravljačkom uređaju smeše. Pritisak se održava konstantnim pomoću regulatora pritiska u upravljačkom uređaju smeše odakle gorivo teče ka brizgaljkama. Brizgaljke konstantno (bez prekida) ubrizgavaju gorivo u ulazne otvore cilindara motora.

Električna pumpa za gorivo je oklopljena valjkasta pumpa sa električnim motorom koji je permanentno potopljen u gorivo. Ne postoji opasnost od eksplozije, jer unutar tela pumpe nikada ne postoji zapaljiva smeša. Ona uvek obezbeđuje više goriva nego što su maksimalne potrebe motora, tako da se pritisak u sistemu goriva uvek može održavati bez obzira na radne okolnosti.

Akumulator goriva održava pritisak goriva u sistemu određeno vreme posle prestanka rada motora. Dok motor radi on služi za suzbijanje oscilacija pritiska nastalih radom električne pumpe za gorivo. Posle prestanka rada motora akumulator goriva održava pritisak goriva u sistemu da bi se olakšalo ponovo pokretanje motora, pogotovo kada je motor zagrejan.

Filter goriva je veoma bitan elemenat razvoda goriva, jer zbog malih tolerancija različitih komponenti u sistemu neophodno je vrlo kvalitetno prečišćavanje pogonskog energenta kako bi se garantovao ispravan rad K-Jetronic-a. Po redosledu postavljanja, filter se nalazi odmah posle akumulatora goriva.

Razvodnik goriva odmerava (raspoređuje) pravilnu količinu goriva za pojedine cilindre u saglasnosti sa položajem merne ploče protokomera vazduha. Položaj ploče se polugama prenosi na klip koji kontroliše količinu goriva koja će biti ubrizgana. U zavisnosti od svog položaja u cilindru sa otvorima za doziranje , klip otvara ili zatvara (svojim vertikalnim pomeranjem) otvore prema većem ili manjem stepenu doziranja. Gorivo protiče kroz otvoreni prostor tih otvora ka ventilima diferencijalnog pritiska i posle do brizgaljki. Ako je pomak merne ploče veoma mali, tada je klip samo malo podignut pa je kao rezultat otvoren samo mali deo otvora za protok goriva. Sa većim pomakom klipa on otvara veći deo otvora pa može proteći više goriva. Prema tome, postoji linearni odnos između pomaka merne ploče i otvorenosti otvora za protok goriva u cevi za doziranje.

Regulator sistemskog pritiska održava konstantni pritisak u sistemu za ubrizgavanje goriva (oko 5 bar-a). Zbog činjenice da pumpa za gorivo uvek obezbeđuje više goriva (a, samim tim stvara i veći pritisak) nego što je potrebno motoru, u regulatoru pritiska dolazi do pomeranja klipa i otvaranja prolaza kroz koji se višak goriva vraća u rezervoar za gorivo. Kada motor prestane sa radom i pritisak u sistemu  počne da opada, opruga potiskuje (vraća) klip sve do položaja u kom on potpuno zatvara protok goriva ka rezervoaru. Na taj način se uvek održava isti pritisak u sistemu.

Brizgaljka se otvara pri određenom pritisku i ubrizgava gorivo u usisno grlo, neposredno ispred usisnog ventila cilindra. Gorivo se raspršuje vertikalnim oscilacijama igle igličastog ventila koji je smešten u samom vrhu brizgaljke. Kod ovog sistema, brizgaljke nemaju mogućnost samostalnog doziranja goriva. One se slobodno otvaraju kada pritisak otvaranja dostigne 3,3 bar-a.

Upravljački uređaj za smešu se sastoji iz protokomera vazduha i razvodnika goriva (tzv. K-glava). Ovaj sistem ima zadatak da dozira, odnosno određuje, potrebnu količinu goriva koja odgovara količini vazduha koja je usisana u motor.

Protokomer vazduha radi na principu promene položaja merne ploče, te na taj način meri količinu vazduha koju usisava motor . Vazduh usisan kroz vazdušni levak pomera ploču za određenu vrednost od njenog početnog položaja. Pomeranje merne ploče se sistemom poluge prenosi na klip. Taj klip određuje količinu ubrizganog goriva.

Ventili diferencijalnog pritiska u razvodniku goriva služe da pad pritiska na otvorima za doziranje (između klipa i dif. ventila) održe konstantnim, bez obzira na količinu ubrizganog goriva. Svaki cilindar ima svoj ventil diferencijalnog pritiska.

Hladan start

Za vreme procesa pokretanja, a u zavisnosti od temperature motora, brizgaljka za hladno pokretanje određeno vreme ubrizgava dodatnu količinu goriva u usisnu granu. Za vreme hladnog starta deo goriva u usisnoj smeši se izgubi zbog kondenzacije na hladnim zidovima cilindra. Da bi se kompenzovao ovaj nedostatak goriva i omogućilo pokretanje hladnog motora mora se ubrizgati dodatna količina goriva u početnom trenutku pokretanja tj. startovanja. Ova dodatna količina goriva se ubrizgava brizgaljkom za hladno pokretanje u usisnu granu. Period ubrizgavanja brizgaljke za hladno pokretanje je ograničen termo-vremenskim prekidačem u zavisnosti od postignute temperature motora. Ona je elektromagnetnog tipa i za svo vreme njenog rada koeficijent viška vazduha (χ) je manji od 1.

Od ostalih elemenata K-Jetronic sistema pomenućemo još i termo-vremenski prekidač čija je uloga da ”uključi” odnosno ”isključi” dodatnu brizgaljku, temperaturni regulator koji reguliše vrednost upravljačkog pritiska koji se kreće u granicama od 0,5 bar-a za hladan motor do 3,7 bar-a za zagrejan motor, a vlada u prostoru iznad klipa u razvodniku goriva, sklop za dopunski vazduh ili automatski sauh i tako dalje.

KE-Jetronic

Iako nije mogao u nedogled da izvršava svoju funkciju, K-Jetronic je poslužio kao odlična baza za nastavak razvoja sistema ubrizgavanja goriva u cilju daljeg smanjenja količine štetnih čestica iz izduvnog sistema, uz istovremeno poboljšanje performansi vozila. KE-Jetronic je kombinovani sistem mehaničko-elektronske kontrole ubrizgavanja benzina sa lambda kontrolom zatvorenom petljom. Njegova osnovna funkcija je da dozira gorivo motoru u zavisnosti od količine vazduha koja je usisana u motor (osnovna regulaciona varijabla). Za razliku od prethodno pomenutog sistema, KE-Jetronic koristi u proračunu brojne podatke o radu motora dobivene pomoću davača. Izlazni signali sa tih davača se obrađuju u upravljačkom uređaju koji kontroliše elektro-hidraulički regulator pritiska, koji prilagođava ubrizganu količinu goriva različitim radnim stanjima.

Kao što se može zaključiti, suštinska razlika između K-Jetronic i KE-Jetronic sistema je u postojanju davača i upravljačke jedinice koja obrađuje podatke dobijene od davača. Razvodnik goriva u potonjem slučaju poseduje i pomenuti elektro-hidraulički regulator pritiska.

Davači koji su pridodati sistemu, u ovom slučaju, služe za očitavanje temperature motora, za određivanje položaja klapne gasa (signal opterećenja) i otklona ploče davača protoka vazduha (koji otprilike odgovara promeni snage motora u vremenu). Pomoću ovih davača, upravljački uređaj ”komanduje” hidrauličkom regulatoru pritiska da odgovarajuće ”osiromaši” ili ”obogati” smešu. KE-Jetronic brzo reaguje na promene u radnom stanju motora i poboljšava karakteristiku obrtnog momenta kao i fleksibilnost motora. Isključivanje snabdevanja motora gorivom pri ograničenju brzine vozila, odgovara brzini (broju obrtaja) i temperaturi motora, a takođe vrši i isključenje dovoda goriva prilikom kočenja motorom. Prilikom ponovnog uključenja dovoda goriva (prilikom ubrzanja) nema više neprijatnih trzaja. Efikasno dizajnirani sistem usisavanja vazduha KE-Jetronica, omogućava povećanje snage motora zbog poboljšanog punjenja cilindara. Slično sa svim drugim Jetronic sistemima, KE-Jetronic postiže već spomenuto povećanje snage motora za isto pomeranje klipa, ali ne na račun povećanja potrošnje goriva, što je vrlo bitno.

Regulator osnovnog pritiska  je, u ovom slučaju, zamenio temperaturni regulator. Njegova funkcija je, da podsetimo, da održava vrednost upravljačkog pritiska konstantnim, jer svaka promena ove vrednosti direktno utiče na odnos vazduha i goriva u cilindrima.

Elektronski upravljački uređaj obrađuje podatke dobijene sa raznih davača koji se odnose na radno stanje motora, a od tih podataka stvara upravljački signal za elektro-hidraulički regulator pritiska.

Davači za registrovanje radnih podataka služe, kao što im samo ime kaže, da registruju određene pojave koje će poslužiti kao dodatni kriterijumi za određivanje optimalne količine goriva koja je potrebna motoru i da ih proslede elektronskom upravljačkom uređaju. Davači su opisani u narednoj tabeli s’ obzirom na određenu funkciju prilagođavanja.

Tabela 1 – Opis davača u odnosu na funkciju prilagođavanja

Karakteristična radna vrednost Davač
Puno opterećenje i prazan hod Prekidač klapne za gas
Brzina motora Sistem paljenja (u razvod. palje.)
Pokretanje Prekidač za paljenje i pokretanje
Temperatura motora Davač temperature motora
Vazdušni pritisak Aneroidna kutija
Smeša vazduha i goriva Lambda sonda

Elektro-hidraulični regulator pritiska je u sistemu KE-Jetronic zamenio regulator pritiska sa oprugom koji je bio sastavni deo K-Jetronic sistema . U zavisnosti od radnih stanja motora i od rezultantne struje primljene sa upravljačkog uređaja, elektro-hidraulični regulator pritiska menja pritisak u donjim komorama ventila za određenu (konačnu) razliku pritiska. Na taj način se menja količina goriva koja se dovodi brizgaljkama. Smešten je na telu razvodnika goriva i radi na principu pločice koja zatvara otvor cevi, a promena (pad) pritiska je kontrolisan dovodom struje sa upravljačkog uređaja.

Pripremio: Dušan Ković
Preuzeto sa: www.motorna-vozila.com


Be the first to comment on "Jetronic – Ubrizgavanje goriva"

Leave a comment

Your email address will not be published.


*