Süüteküünal: mitte ainult säde
Masinate töö

Süüteküünal: mitte ainult säde

Süüteküünal: mitte ainult säde Süüteküünla olemus ottomootoris tundub ilmne. See on lihtne seade, milles kõige olulisem osa on kaks elektroodi, mille vahel süütesäde hüppab. Vähesed meist teavad, et kaasaegsetes mootorites on süüteküünal omandanud uue funktsiooni.

Kaasaegseid mootoreid juhitakse peaaegu eranditult elektrooniliselt. Kontroller, Süüteküünal: mitte ainult säde rahvasuus tuntud kui "arvuti" kogub rea andmeid seadme töö kohta (siinkohal mainime ennekõike väntvõlli kiirust, gaasipedaali "vajutamise" astet, atmosfääriõhu rõhku ja sisselaskekollektor, jahutusvedeliku, kütuse ja õhu temperatuur ning ka heitgaaside koostis heitgaasisüsteemis enne ja pärast nende puhastamist katalüüsmuunduritega) ning seejärel, võrreldes seda teavet selle mällu salvestatuga, annab käsud. süüte- ja kütuse sissepritseprotsessi juhtimissüsteemidele, samuti õhuklapi asendile. Fakt on see, et leekpunkt ja kütuse annus üksikute töötsüklite jaoks peavad olema optimaalsed nii tõhususe, ökonoomsuse kui ka keskkonnasõbralikkuse seisukohalt igal mootori tööhetkel.

LOE KA

Hõõgküünlad

Mäng on küünalt väärt

Mootori õige töö kontrollimiseks vajalike andmete hulgas on ka teave detonatsioonipõlemise olemasolu (või puudumise) kohta. Juba kolvi kohal põlemiskambris olev õhu-kütuse segu peab põlema kiiresti, kuid järk-järgult, alates süüteküünlast kuni põlemiskambri kõige kaugemale. Kui segu süttib tervikuna ehk "plahvatab", langeb mootori kasutegur (ehk kütuses sisalduva energia kasutamise võime) järsult ning samal ajal suureneb mootori oluliste komponentide koormus, mis võib viia ebaõnnestumiseni. Seetõttu ei tohiks lubada pidevat detonatsiooninähtust, kuid teisest küljest peaks kohese süüte seadistus ja kütuse-õhu segu koostis olema selline, et põlemisprotsess oleks nendele detonatsioonidele suhteliselt lähedal.

Süüteküünal: mitte ainult säde Seetõttu on nüüdisaegsed mootorid juba mitu aastat varustatud nn. koputusandur. Traditsioonilises versioonis on see tegelikult spetsiaalne mikrofon, mis mootoriplokki keeratuna reageerib ainult tüüpilisele detonatsioonipõlemisele vastava sagedusega vibratsioonile. Andur saadab info võimaliku koputamise kohta mootori arvutisse, mis reageerib süütepunkti muutmisega nii, et koputamist ei tekiks.

Detonatsioonipõlemist saab aga tuvastada ka muul viisil. Juba 1988. aastal alustas Rootsi ettevõte Saab jaoturita süüteploki tootmist nimega Saab Direct Ignition (SDI) mudelil 9000. Selle lahenduse puhul on igal süüteküünal silindripeasse sisse ehitatud oma süütepool ning „arvuti ” toidab ainult juhtsignaale. Seetõttu võib selles süsteemis iga silindri süütepunkt olla erinev (optimaalne).

Sellise süsteemi puhul on aga olulisem see, milleks iga süüteküünalt kasutatakse, kui see ei tekita süütesädet (sädeme kestus on vaid kümneid mikrosekundeid töötsükli kohta ja näiteks 6000 p/min juures üks mootor töötsükkel on kaks sajandikku sekundit). Selgus, et samade elektroodidega saab mõõta nende vahel voolavat ioonvoolu. Siin kasutati kütuse- ja õhumolekulide iseioniseerumist kolvi kohal oleva laengu põlemisel. Eraldi ioonid (negatiivse laenguga vabad elektronid) ja positiivse laenguga osakesed lasevad põlemiskambrisse paigutatud elektroodide vahel voolata voolu ning seda voolu saab mõõta.

Oluline on märkida, et näidatud gaasi ionisatsiooni aste kambris Süüteküünal: mitte ainult säde põlemine sõltub põlemisparameetritest, st. peamiselt praeguse rõhu ja temperatuuri järgi. Seega sisaldab ioonvoolu väärtus olulist teavet põlemisprotsessi kohta.

Saab SDI süsteemi saadud põhiandmed andsid infot koputamise ja võimalike süütetõrgete kohta ning võimaldasid määrata ka vajaliku süüteaja. Praktikas andis süsteem usaldusväärsemaid andmeid kui tavaline traditsioonilise koputusanduriga süütesüsteem ja oli ka odavam.

Praegu on laialdaselt kasutusel nn Distributionless süsteem, kus iga silindri jaoks on eraldi mähised, ja paljud ettevõtted kasutavad juba praegu ioonvoolu mõõtmist, et koguda teavet mootoris toimuva põlemisprotsessi kohta. Selleks kohandatud süütesüsteeme pakuvad olulisemad mootoritarnijad. Samuti selgub, et mootori põlemisprotsessi hindamine ioonvoolu mõõtmise abil võib olla oluline viis mootori töö reaalajas uurimiseks. See võimaldab teil otse tuvastada mitte ainult ebaõiget põlemist, vaid määrata ka tegeliku maksimaalse rõhu suurust ja asendit (arvutatud väntvõlli pöörlemisastmetes) kolvi kohal. Seni polnud seeriamootorites selline mõõtmine võimalik. Kasutades vastavat tarkvara, on tänu nendele andmetele võimalik täpselt juhtida süüdet ja sissepritse palju laiemas mootorikoormuste ja temperatuuride vahemikus, samuti reguleerida seadme tööparameetreid vastavalt konkreetsetele kütuseomadustele.

Lisa kommentaar