Sytytysjärjestelmät

Sytytysjärjestelmän tarkoituksena on luoda kipinä, joka sytyttää polttoaine-ilma seoksen moottorin sylinterissä. Sen on tehtävä tämä täsmälleen oikealla hetkellä ja jopa useita tuhansia kertoja minuutissa moottorin jokaisen sylinterin osalta. Jos tuon kipinän ajoitus on pienen sekunnin murto-osan pielessä, moottori käy huonosti tai ei käy ollenkaan.

Sytytysjärjestelmä lähettää erittäin korkean jännitteen kunkin sylinterin sytytystulppaan, kun mäntä on puristustahtinsa yläpäässä. Kunkin sytytystulpan kärjessä on rako, jonka yli jännitteen on hypättävä päästäkseen maahan. Siellä syntyy kipinä.

Sytytystulppaan tuleva jännite on jossain 20 000 voltin ja 50 000 voltin tai paremman välillä. Sytytysjärjestelmän tehtävänä on tuottaa tuo korkea jännite 12 voltin lähteestä ja saada se kullekin sylinterille tietyssä järjestyksessä, täsmälleen oikeaan aikaan.

Katsotaanpa, miten tämä tapahtuu.

Sytytysjärjestelmällä on kaksi tehtävää. Ensinnäkin sen on luotava riittävän korkea jännite (20 000+), jotta sytytystulpan raon yli saadaan valokaari, jolloin syntyy riittävän voimakas kipinä sytyttämään ilma-polttoaineseos palamista varten. Toiseksi sen on säädettävä tuon kipinän ajoitusta niin, että se tapahtuu juuri oikeaan aikaan ja lähetettävä se oikeaan sylinteriin.

Sytytysjärjestelmä on jaettu kahteen osaan, primääripiiriin ja sekundääripiiriin. Pienjännitteinen primääripiiri toimii akun jännitteellä (12-14,5 volttia) ja on vastuussa signaalin tuottamisesta sytytystulpan sytyttämiseksi täsmälleen oikeaan aikaan ja tämän signaalin lähettämisestä sytytyskelaan. Sytytyskela on komponentti, joka muuntaa 12 voltin signaalin yli 20 000 voltin korkeaksi lataukseksi. Kun jännite on nostettu, se siirtyy toisiopiiriin, joka sitten ohjaa varauksen oikeaan sytytystulppaan oikeaan aikaan.

Perusteet
Ennen kuin aloitamme tämän keskustelun, puhutaan hieman sähköstä yleensä. Tiedän, että tämä on peruskamaa, mutta oli aika, jolloin tästä ei tiedetty, ja on ihmisiä, joiden on tiedettävä perusasiat, jotta he voisivat ymmärtää, mitä seuraavassa kerrotaan.

Kaikki autot toimivat tasavirralla eli tasasähköllä. Tämä tarkoittaa, että virta kulkee yhteen suuntaan, positiivisesta akun napasta negatiiviseen akun napaan. Auton tapauksessa akun miinusnapa on kytketty raskaalla kaapelilla suoraan ajoneuvon koriin ja moottorilohkoon. Runkoa ja kaikkia sen kanssa kosketuksissa olevia metalliosia kutsutaan maadoitukseksi. Tämä tarkoittaa, että virtapiiri, jonka on lähetettävä virtaa takaisin akun miinuspuolelle, voidaan kytkeä mihin tahansa ajoneuvon metallisen korin tai metallisen moottorilohkon osaan.

Hyvä esimerkki siitä, miten tämä toimii, on ajovalopiiri. Ajovalopiiri koostuu johtimesta, joka kulkee akun positiivisesta napasta ajovalokytkimeen. Toinen johto menee ajovalokytkimestä toiseen ajovalon polttimon kahdesta liittimestä. Lopuksi kolmas johto menee polttimon toisesta liittimestä auton metallirunkoon. Kun kytket ajovalot päälle, yhdistät akusta lähtevän johdon ajovalojen johtimeen, jolloin akkuvirta kulkee suoraan ajovalojen polttimoihin. Sähkö kulkee polttimon sisällä olevien hehkulankojen läpi ja sitten toisesta johtimesta ulos metallirunkoon. Sieltä virta kulkee takaisin akun miinusnapaan, jolloin virtapiiri on valmis. Kun virta kulkee tämän virtapiirin läpi, ajovalaisimen sisällä oleva hehkulanka kuumenee ja hehkuu kirkkaasti. Tulkoon valo.

Palataan nyt takaisin sytytysjärjestelmään. Sähköisen kipinäsytytysjärjestelmän perusperiaate ei ole muuttunut yli 75 vuoteen. Se, mikä on muuttunut, on menetelmä, jolla kipinä syntyy ja miten se jakautuu.

Tänään on olemassa kolme erilaista sytytysjärjestelmää: Mekaanista sytytysjärjestelmää käytettiin ennen vuotta 1975. Se oli mekaaninen ja sähköinen eikä käyttänyt elektroniikkaa. Ymmärtämällä nämä varhaiset järjestelmät on helpompi ymmärtää uusia elektronisia ja tietokoneohjattuja sytytysjärjestelmiä, joten älä ohita sitä. Elektroninen sytytysjärjestelmä alkoi löytää tiensä tuotantoajoneuvoihin 70-luvun alkupuolella, ja siitä tuli suosittu, kun parempi valvonta ja parempi luotettavuus tulivat tärkeiksi päästöjen valvonnan myötä. Lopuksi jakotukiton sytytysjärjestelmä tuli saataville 80-luvun puolivälissä. Tämä järjestelmä oli aina tietokoneohjattu eikä siinä ollut liikkuvia osia, joten luotettavuus parani huomattavasti. Useimmat näistä järjestelmistä eivät vaatineet muuta huoltoa kuin sytytystulppien vaihtamisen 60 000 – yli 100 000 mailin välein.

Katsotaanpa yksityiskohtaisesti kutakin järjestelmää ja nähdään, miten ne toimivat.

Mekaaninen sytytysjärjestelmä (auton syntyajoista vuoteen 1974)

Jakotukki on mekaanisen sytytysjärjestelmän hermokeskus, ja sen tehtävänä on suorittaa kaksi tehtävää. Ensinnäkin se on vastuussa sytytyskelan laukaisemisesta kipinän synnyttämiseksi juuri sillä hetkellä, kun sitä tarvitaan (mikä vaihtelee sen mukaan, kuinka nopeasti moottori pyörii ja kuinka paljon sitä kuormitetaan). Toiseksi, jakolaite on vastuussa tuon kipinän ohjaamisesta oikeaan sylinteriin (siksi sitä kutsutaankin jakolaitteeksi).

Sytytysjärjestelmän virtapiiri on yksinkertainen ja suoraviivainen. (ks. yllä) Kun asetat avaimen sytytysvirtakytkimeen ja käännät avaimen ajon-asentoon, lähetät virran akusta johtimen kautta suoraan sytytyskelan positiiviselle (+) puolelle. Kelan sisällä on sarja kuparikäämejä, jotka kiertävät kelan yli sata kertaa, ennen kuin ne poistuvat kelan miinuspuolelta (-). Sieltä johto vie tämän virran jakolaitteeseen, joka on kytketty erityiseen päälle/pois-kytkimeen, jota kutsutaan pistokkeiksi. Kun pisteet ovat kiinni, tämä virta menee suoraan maahan. Kun virta kulkee sytytyskytkimestä kelan käämien läpi ja sitten maahan, se muodostaa kelan sisälle voimakkaan magneettikentän.

Kärkipisteet koostuvat kiinteästä kosketuspisteestä, joka on kiinnitetty jakajan sisäpuolella olevaan levyyn, ja liikuteltavasta kosketuspisteestä, joka on asennettu jousikuormitetun varren päähän… Liikkuva kohta liikkuu 4,6 tai 8 nokkapyörän nokassa (moottorin sylinterien lukumäärästä riippuen), joka on kiinnitetty jakajan sisällä olevaan pyörivään akseliin. Jakajan nokka pyörii moottorin tahdissa ja tekee yhden täyden kierroksen jokaista moottorin kahta kierrosta kohden. Pyörimisessään nokka työntää pistokkeet auki ja kiinni. Aina kun kärkipisteet avautuvat, virran kulku kelan läpi katkeaa, jolloin magneettikenttä romahtaa ja kelan toisiokäämien läpi vapautuu korkea jännitepiikki. Tämä jännitepiikki poistuu kelan yläosasta ja kulkee korkeajännitteisen kelan johtimen kautta.

Nyt meillä on sytytystulpan sytyttämiseen tarvittava jännite, mutta se on vielä saatava oikeaan sylinteriin. Kelan johto menee kelasta suoraan jakotukin keskelle. Korkin alla on roottori, joka on asennettu pyörivän akselin päälle. Roottorin yläosassa on metalliliuska, joka on jatkuvasti kosketuksissa jakotukin korkin keskimmäiseen napaan. Se vastaanottaa kelan johtimesta tulevan korkeajännitepiikin ja lähettää sen roottorin toiseen päähän, joka pyörii jokaisen sytytystulpan liittimen ohi korkin sisällä. Kun roottori pyörii akselilla, se lähettää jännitteen oikeaan sytytystulpan johtimeen, joka puolestaan lähettää sen sytytystulppaan. Jännite tulee sytytystulppaan sytytystulpan yläpäässä olevasta liittimestä ja kulkee pitkin sytytystulpan ydintä, kunnes se saavuttaa sen kärjen. Sitten se hyppää sytytystulpan kärjessä olevan raon yli luoden kipinän, joka on sopiva sytyttämään polttoaine-ilmaseoksen kyseisessä sylinterissä.

Kuvaus, jonka juuri annoin, on yksinkertaistettu versio, mutta sen pitäisi olla hyödyllinen prosessin havainnollistamiseksi, mutta jätimme pois muutamia asioita, jotka muodostavat tämän tyyppisen sytytysjärjestelmän. Emme esimerkiksi puhuneet lauhduttimesta, joka on kytketty pisteisiin, emmekä järjestelmästä, jolla ajoitus aikaistetaan. Katsotaanpa jokaista osaa ja tutkitaan sitä tarkemmin.

Sytytyskytkin
Sytytyskytkimestä käämiin kulkee kaksi erillistä virtapiiriä. Toinen piiri kulkee vastuksen läpi, jotta jännitettä voidaan laskea noin 15 %, jotta pisteitä voidaan suojata ennenaikaiselta kulumiselta. Toinen piiri lähettää käämiin täyden akkujännitteen. Tätä piiriä käytetään vain käynnistyksen aikana. Koska käynnistin kuluttaa huomattavan paljon virtaa moottorin käynnistämiseen, kelan virransyöttöön tarvitaan lisäjännitettä. Kun avain käännetään jousikuormitettuun käynnistysasentoon, käytetään täyttä akkujännitettä. Heti kun moottori käy, kuljettaja vapauttaa avaimen käyntiasentoon, jolloin virta ohjataan ensiövastuksen kautta käämiin.

Joissain ajoneuvoissa ensiövastus on asennettu palomuuriin, ja se on helppo vaihtaa, jos se vioittuu. Toisissa ajoneuvoissa, erityisesti GM:n valmistamissa ajoneuvoissa, ensiövastus on erityinen vastusjohto ja se on niputettu johtosarjaan muiden johtojen kanssa, mikä tekee siitä vaikeammin vaihdettavan, mutta myös kestävämmän.

Jakaja
Kun irrotat jakotukin korkin jakajan päältä, näet pistokkeet ja lauhduttimen. Kondensaattori on yksinkertainen kondensaattori, joka voi varastoida pienen määrän virtaa. Kun pisteet alkavat avautua, pisteiden läpi kulkeva virta etsii vaihtoehtoista reittiä maahan. Jos kondensaattoria ei olisi, se yrittäisi hypätä pisteiden raon yli, kun ne alkavat avautua. Jos näin tapahtuisi, pisteet palaisivat nopeasti ja autoradiosta kuuluisi voimakasta staattista häiriötä. Tämän estämiseksi lauhdutin toimii kuin maadoitusreitti. Se ei todellakaan ole, mutta kun lauhdutin on kyllästynyt, pisteet ovat liian kaukana toisistaan, jotta pieni määrä jännitettä ei pääse hyppäämään laajan pistevälin yli. Koska avautuvien pisteiden yli ei synny valokaaria, pisteet kestävät pidempään, eikä radiossa esiinny staattista kohinaa pisteiden valokaarista johtuen.

Pisteet vaativat säännöllisiä säätöjä, jotta moottori toimisi huipputehokkaasti. Tämä johtuu siitä, että pisteissä on hankauslohko, joka on kosketuksissa nokan kanssa, ja tämä hankauslohko kuluu ajan myötä muuttaen pisteiden välystä. Pisteitä voidaan mitata kahdella tavalla sen selvittämiseksi, tarvitsevatko ne säätöä. Yksi tapa on mitata avointen pisteiden välinen rako, kun hankauspalikka on nokan korkeimmalla kohdalla. Toinen tapa on mitata etäisyys sähköisesti. Se on nokan kiertoasteina ilmaistu määrä, jonka pisteet pysyvät kiinni.

Joissakin ajoneuvoissa pisteet säädetään moottorin ollessa sammutettuna ja jakotukin korkki irrotettuna. Mekaanikko löysää kiintopistettä ja siirtää sitä hieman ja kiristää sen sitten uudelleen oikeaan asentoon käyttäen tunnustelumittaria raon mittaamiseen. Muissa ajoneuvoissa, erityisesti GM-autoissa, jakajassa on ikkuna, johon mekaanikko voi asettaa työkalun ja säätää pisteitä pysäytysmittarin avulla moottorin käydessä. Välien mittaaminen on paljon tarkempaa kuin pisteiden säätäminen tuntomittarilla.

Pisteiden odotettu käyttöikä on noin 10 000 kilometriä, jolloin ne on vaihdettava. Tämä tehdään rutiininomaisen suuren virityksen yhteydessä. Virityksen yhteydessä vaihdetaan pisteet, lauhdutin ja sytytystulpat, säädetään ajoitus ja säädetään kaasutin. Joissakin tapauksissa moottorin pitämiseksi tehokkaana suoritetaan pieni viritys 5 000 mailin välein pisteiden säätämiseksi ja ajoituksen nollaamiseksi.

Sytytyskela
SytytyskelaSytytyskela ei ole muuta kuin sähköinen muuntaja. Se sisältää sekä ensiö- että toisiokäämityspiirit. Kelan ensiökäämitys sisältää 100-150 kierrosta raskasta kuparilankaa. Tämä lanka on eristettävä, jotta jännite ei hyppää silmukasta toiseen ja oikosulje sitä. Jos näin tapahtuisi, se ei voisi luoda tarvittavaa magneettikenttää. Primääripiirin johto menee käämiin positiivisen liittimen kautta, kiertää primäärikäämitykset ja poistuu sitten negatiivisen liittimen kautta.

Kelan toisiokäämityspiirissä on 15 000-30 000 kierrosta hienoa kuparilankaa, jotka on myös eristettävä toisistaan. Toisiokäämitykset sijaitsevat ensiökäämien silmukoiden sisällä. Kelan magneettikentän lisäämiseksi käämit on kiedottu pehmeän rautasydämen ympärille. Jotta käämi kestäisi virran aiheuttaman lämmön, se on täytetty öljyllä, joka auttaa pitämään sen viileänä.

Sytytyskela on sytytysjärjestelmän sydän. Kun virta kulkee kelan läpi, syntyy voimakas magneettikenttä. Kun virta katkaistaan, tämän magneettikentän romahtaminen toisiokäämiin indusoi korkean jännitteen, joka purkautuu suuren keskiliittimen kautta. Tämä jännite ohjataan sitten sytytystulppiin jakajan kautta.

Sytytyksen ajoitus
Ajoitus asetetaan löysäämällä kiinnitysruuvi ja kiertämällä jakajan runkoa. Koska kipinä syttyy juuri sillä hetkellä, kun pistokkeet alkavat avautua, jakolaitteen rungon (johon pistokkeet on asennettu) kiertäminen muuttaa pistokkeiden asennon ja jakolaitteen nokan asennon välistä suhdetta, joka on akselilla, joka on sovitettu moottorin pyörimisnopeuden mukaan.

Kaikkakin alku- tai perusajoituksen asettaminen on tärkeää, jotta moottori toimisi kunnolla, ajoituksen on muututtava moottorin kierrosluvun ja kuormituksen mukaan. Jos voimme siirtää levyä, johon pistokkeet on asennettu, tai voimme muuttaa jakajan nokan asentoa sitä käyttävään hammaspyörään nähden, voimme muuttaa ajoitusta dynaamisesti moottorin tarpeiden mukaan.

Miksi ajoituksen on aikaistuttava, kun moottori käy nopeammin?
Kun sytytystulppa syttyy polttokammiossa, se sytyttää sytytystulpan kärjessä olevan polttoaineen ja ilman seoksen. Kärkeä ympäröivä polttoaine syttyy sytytystulpan käynnistämästä palamisesta, ei itse kipinästä. Liekkirintama laajenee edelleen ulospäin tietyllä nopeudella, joka on aina sama moottorin kierrosluvusta riippumatta. Se alkaa työntää mäntää alaspäin vasta, kun se täyttää palotilan, eikä sillä ole muuta paikkaa minne mennä. Jotta tuotetun tehon määrä voidaan maksimoida, sytytystulpan on sytytettävä ennen kuin mäntä saavuttaa sylinterin yläosan, jotta palava polttoaine on valmiina työntämään mäntää alas heti, kun se on matkansa yläpäässä. Mitä nopeammin moottori pyörii, sitä aikaisemmin sytytystulppa on sytytettävä maksimitehon tuottamiseksi.

On kaksi mekanismia, joiden avulla ajoitus voi muuttua:

Centrifugal Advance muuttaa ajoitusta suhteessa moottorin kierroslukuun (RPM). Siinä käytetään painoja, jotka on liitetty pyörivään jakajan akseliin. Nämä painot on saranoitu toiselta puolelta akselin alaosaan, ja ne on liitetty yhdyssiteellä ylempään akseliin, jossa jakajan nokka on. Painot pidetään lähellä akselia jousiparin avulla. Kun akseli pyörii nopeammin, keskipakovoima vetää painot ulos jousen painetta vastaan. Mitä nopeammin akseli pyörii, sitä enemmän painoja vedetään ulos. Kun painot liikkuvat ulos, se muuttaa alemman ja ylemmän akselin välistä linjausta, jolloin ajoitus aikaistuu.

Vacuum Advance toimii muuttamalla pisteiden asentoa suhteessa jakajan runkoon. Moottori tuottaa alipainetta, kun se käy kaasuläppä suljettuna. Toisin sanoen jalka on pois kaasupolkimelta. Tässä kokoonpanossa palotilassa on hyvin vähän polttoainetta ja ilmaa.

Tyhjiöennakko käyttää tyhjiökalvoa, joka on kytketty linkkiin, joka voi liikuttaa levyä, johon pisteet on asennettu. Lähettämällä moottorin alipaine tyhjiöennakkomembraanille ajoitus aikaistuu. Vanhemmissa autoissa käytetty alipaine on portti-imuri, joka on juuri kaasuläpän yläpuolella. Tässä kokoonpanossa alipaine ei ole läsnä alipaineentasauksen kalvolla, kun kaasuläppä on kiinni. Kun kaasuläppä avataan, alipaine siirtyy alipaineennakkoon, jolloin ajoitus aikaistuu.

Varhaisissa päästövalvotuissa ajoneuvoissa käytettiin imusarjan alipainetta siten, että tyhjäkäynnillä alipaine oli tyhjäkäynnillä tyhjäkäynnillä, jotta näiden moottoreiden laihojen polttoaineseosten polttoaineen paloaika olisi pidempi. Kun kaasuläppä avattiin, alipaine pieneni, jolloin ajoitus hidastui hieman. Tämä oli tarpeen, koska kun kaasuläppä avattiin, seokseen lisättiin enemmän polttoainetta, mikä vähensi liiallisen ennakon tarvetta. Monissa näissä varhaisissa päästövalvotuissa autoissa oli tyhjiöennakko, johon oli asennettu sähkökomponentteja, joiden avulla ajoitusta voitiin muuttaa tietyissä olosuhteissa.

Sekä tyhjiö- että keskipakoennakko työskentelivät yhdessä moottorin maksimaalisen hyötysuhteen aikaansaamiseksi. Jos jompikumpi järjestelmä ei toiminut kunnolla, sekä suorituskyky että polttoainetaloudellisuus kärsivät. Kun tietokoneohjaus pystyi ohjaamaan moottorin ajoitusta suoraan, alipaine- ja keskipakoennakkomekanismeja ei enää tarvittu ja ne poistettiin.

Sytytysjohdot
Nämä johdot on suunniteltu kestämään 20 000 – yli 50 000 voltin jännitettä, joka riittää heittämään sinut huoneen poikki, jos altistuisit sille. Sytytystulpan johtojen tehtävänä on saada tämä valtava teho sytytystulppaan ilman, että se vuotaa. Sytytystulpan johtojen on kestettävä käynnissä olevan moottorin kuumuutta sekä äärimmäisiä säänvaihteluita. Tehtävänsä hoitamiseksi sytytystulpan johdot ovat melko paksuja, ja suurin osa paksuudesta käytetään eristykseen, jonka keskellä kulkee hyvin ohut johdin. Lopulta eristys altistuu elementeille ja moottorin kuumuudelle ja alkaa kovettua, halkeilla, kuivua tai muuten hajota. Kun näin tapahtuu, ne eivät pysty syöttämään tarvittavaa jännitettä sytytystulppaan ja syttymishäiriö syntyy. Tätä tarkoitetaan sanoilla ”ei käy kaikilla sylintereillä”. Tämän ongelman korjaamiseksi sytytystulpan johdot on vaihdettava.

Sytytystulpan johdot reititetään moottorin ympäri erittäin huolellisesti. Usein käytetään muoviklipsejä pitämään johdot erillään toisistaan, jotta ne eivät kosketa toisiinsa. Tämä ei ole aina tarpeen, varsinkaan silloin, kun johdot ovat uusia, mutta niiden vanhetessa ne voivat alkaa vuotaa ja risteillä kosteina päivinä aiheuttaen vaikean käynnistymisen tai epätasaisen moottorin käyntiä.

Sytytystulppajohdot kulkevat jakotukin korkista sytytystulppiin hyvin tietyssä järjestyksessä. Tätä kutsutaan ”sytytysjärjestykseksi” ja se on osa moottorin suunnittelua. Kukin sytytystulppa saa syttyä vasta puristustahdin lopussa. Jokaisen sylinterin puristustahti ajoittuu eri aikaan, joten on tärkeää, että yksittäinen sytytystulpan johto johdetaan oikeaan sylinteriin.

Esimerkiksi suosittu V8-moottorin sytytysjärjestys on 1, 8, 4, 3, 6, 5, 7, 2. Sylinterit numeroidaan edestä taaksepäin siten, että sylinteri 1 on moottorin vasemmassa etuosassa. Moottorin vasemmalla puolella olevat sylinterit on siis numeroitu 1, 3, 5, 7, kun taas oikealla puolella olevat sylinterit on numeroitu 2, 4, 6, 8. Joissakin moottoreissa oikeanpuoleiset sylinterit ovat 1, 2, 3, 4 ja vasemmanpuoleiset 5, 6, 7, 8. Korjauskäsikirjassa kerrotaan tietyn moottorin oikea sytytysjärjestys ja sylinterien sijoittelu.

Seuraavaksi meidän on tiedettävä, mihin suuntaan jakotukki pyörii, myötä- vai vastapäivään, ja missä jakotukin korkin liittimessä sylinteri #1 sijaitsee. Kun meillä on nämä tiedot, voimme aloittaa sytytystulpan johtojen reitittämisen.

Jos johdot asennetaan väärin, moottori voi takapotkia tai ainakin se ei käy kaikilla sylintereillä. On erittäin tärkeää, että johdot asennetaan oikein.

Sytytystulpat
Sytytysjärjestelmän ainoa olemassaolon syy on sytytystulpan huolto. Sen on tuotettava riittävästi jännitettä sytytystulpan kärjessä olevan raon hyppäämiseksi ja tehtävä se täsmälleen oikeaan aikaan, luotettavasti tuhansia kertoja minuutissa moottorin jokaisen sytytystulpan kohdalla.

Nykyaikainen sytytystulppa on suunniteltu kestämään useita tuhansia kilometrejä ennen kuin se on vaihdettava. Näitä sähköisiä ihmeitä on monia eri kokoonpanoja ja lämpöalueita, jotta ne toimisivat oikein tietyssä moottorissa.

Sytytystulpan lämpöalue määrää, onko se riittävän kuuma polttamaan kärjelle kerääntyvät jäämät pois, mutta ei niin kuuma, että se aiheuttaisi moottorissa esisyttymisen. Esisyttyminen aiheutuu, kun sytytystulppa on niin kuuma, että se alkaa hehkua ja sytyttää polttoaine-ilmaseoksen ennenaikaisesti, ennen kipinää. Useimmissa sytytystulpissa on vastus radiohäiriöiden vaimentamiseksi. Sytytystulpan väli on myös tärkeä, ja se on asetettava ennen sytytystulpan asentamista moottoriin. Jos rako on liian leveä, jännite ei ehkä riitä raon ylittämiseen, mikä aiheuttaa syttymishäiriön. Jos rako on liian pieni, kipinä ei ehkä riitä sytyttämään laihaa polttoaine-ilmaseosta, mikä myös aiheuttaa syttymishäiriön.

Elektroninen sytytysjärjestelmä (1970-luvulta nykypäivään)

Tässä osiossa kuvataan varhaisempien pistemäisten & kondensaattorijärjestelmien ja uudempien elektronisten järjestelmien väliset tärkeimmät erot. Jos et tunne sytytysjärjestelmän toimintaa yleisesti, suosittelen, että luet ensin edellisen kappaleen Mekaaninen sytytysjärjestelmä.

Elektronisessa sytytysjärjestelmässä pisteet ja kondensaattori korvattiin elektroniikalla. Näissä järjestelmissä käytettiin useita menetelmiä pisteiden ja lauhduttimen korvaamiseksi, jotta kela saatiin laukaistua syttymään. Eräässä menetelmässä käytettiin hammastettua metallipyörää, yleensä yksi kutakin sylinteriä kohden. Tätä kutsutaan ankkuriksi tai reluktoriksi. Magneettinen poimintakela havaitsee, kun hammas kulkee ohi, ja lähettää signaalin ohjausmoduulille kelan sytyttämiseksi.

Toisissa järjestelmissä käytettiin sähköistä silmää, jossa oli sulkupyörä, joka lähetti signaalin elektroniikalle siitä, että oli aika laukaista kela syttymään. Näissä järjestelmissä on edelleen säädettävä alkuajoitus kiertämällä jakotukkikoteloa.

Tämän järjestelmän etuna, sen lisäksi, että se on huoltovapaa, on se, että ohjausmoduuli pystyy käsittelemään paljon suurempaa ensiöjännitettä kuin mekaaniset pisteet. Jännitettä voidaan jopa porrastaa ennen sen lähettämistä käämille, joten käämi voi luoda paljon kuumemman kipinän, joka on suuruusluokkaa 50 000 volttia mekaanisissa järjestelmissä tavanomaisen 20 000 voltin sijaan. Näissä järjestelmissä on vain yksi johto sytytysvirtakytkimeltä kelalle, koska ensiövastusta ei enää tarvita.

Joissain ajoneuvoissa tämä ohjausmoduuli oli asennettu jakajan sisälle siihen kohtaan, johon pistekytkimet ennen asennettiin. Muissa malleissa ohjausmoduuli oli asennettu jakajan ulkopuolelle, ja se oli kytketty ulkoisella johdotuksella noutokäämiin. Monissa General Motorsin moottoreissa ohjausmoduuli oli jakajan sisällä ja kela oli asennettu jakajan päälle, jolloin sytytysjärjestelmä oli yksiosainen. GM kutsui sitä nimellä High Energy Ignition tai lyhyesti HEI.

Näiden järjestelmien tuottama korkeampi jännite mahdollisti paljon laajemman sytytystulppavälin käyttämisen, jolloin sytytystulpat saivat pidemmän ja paksumman kipinän. Tämä suurempi kipinä mahdollisti myös laihemman seoksen, mikä paransi polttoainetaloutta ja takasi silti tasaisen moottorin käyntiä.

Varhaisissa elektronisissa järjestelmissä oli rajoitettu laskentateho tai ei lainkaan laskentatehoa, joten ajoitus oli edelleen asetettava manuaalisesti, ja jakolaitteeseen oli edelleen sisäänrakennettu keskipako- ja alipaineennakko.

Joissain myöhäisemmissä jakolaitteissa jakolaitteen sisäpuoli ei ole tyhjä, ja laukaisu tapahtuu anturilla, joka tarkkailee joko kampiakseliin tai nokka-akseliin kytkettyä hammastettuun pyörään kytkettyä hammaspyörää. Näitä laitteita kutsutaan nimellä kampiakselin asentoanturi tai nokka-akselin asentoanturi. Näissä järjestelmissä jakajan tehtävänä on ainoastaan jakaa kipinä oikeaan sylinteriin jakotukin ja roottorin kautta. Tietokone huolehtii ajoituksesta ja mahdollisesta ajoituksen aikaistamisesta, joka on tarpeen moottorin tasaisen käymisen kannalta.

Jakauttimeton sytytysjärjestelmä (1980-luvulta nykypäivään)

Uudemmissa autoissa on siirrytty mekaanisesta järjestelmästä (jakajasta) täysin kiinteän tilan elektroniseen järjestelmään, jossa ei ole liikkuvia osia. Näitä järjestelmiä ohjaa täysin ajoneuvon tietokone. Jakajan tilalla on useita keloja, jotka kukin palvelevat yhtä tai kahta sytytystulppaa. Tyypillisessä 6-sylinterisessä moottorissa on kolme kelaa, jotka on asennettu yhteen kelapaketiksi. Sytytystulpan johto lähtee yksittäisen kelan kummaltakin puolelta ja menee sopivaan sytytystulppaan. Kela sytyttää molemmat sytytystulpat samanaikaisesti. Toinen sytytystulppa syttyy puristustahdin aikana sytyttäen polttoaine-ilmaseoksen ja tuottaen tehoa, kun taas toinen sytytystulppa syttyy pakotahdin aikana eikä tee mitään. Joissakin ajoneuvoissa kutakin sylinteriä varten on oma kela, joka on asennettu suoraan sytytystulpan päälle. Tämä rakenne poistaa kokonaan korkeajännitteiset sytytystulpan johdot, mikä parantaa luotettavuutta entisestään. Useimmissa näistä järjestelmistä käytetään sytytystulppia, jotka on suunniteltu kestämään yli 100 000 kilometriä, mikä vähentää huoltokustannuksia.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.