Rodzaje elektronicznych systemów sterowania silnikami wysokoprężnymi

Elektroniczne systemy sterowania silnikami wysokoprężnymi mają za zadanie zapewnić silnikowi lepsze spalanie, większą moc i ograniczoną emisję spalin. Sterują one procesem wtrysku paliwa i zapewniają pożądaną wielkość momentu obrotowego przy nieprzekraczaniu obowiązujących norm czystości spalin. Współczesne silniki wysokoprężne bazują w większości na elektronicznych układach sterowania EDC (Electronic Diesel Control). Dzięki sterowaniu elektronicznemu, nowoczesne silniki wysokoprężne mają zapewnioną precyzyjną i zróżnicowaną wielkość wtrysku, która dostosowuje się do aktualnego stanu pracy silnika.

Jak system sterowania wyznacza dawkę wtrysku paliwa?

Elektroniczne systemy sterowania bazują na mikroprocesorach o dużej mocy, które sterują pracą silnika. W odróżnieniu do silników wyposażonych w konwencjonalne pompy wtryskowe z regulatorem mechanicznym, w pojazdach posiadających układ sterowania, naciskając pedał przyśpieszenia nie mamy bezpośredniego wpływu na wtryskiwaną dawkę paliwa. Za dozowanie paliwa odpowiada sam system sterowania, który ustala ją analizując wiele czynników, są to m.in.:

• obciążenie silnika,
• temperatura,
• skład spalin,
• położenie pedału przyśpieszenia,
• masa powietrza zasysanego,
• prędkość obrotowa wału korbowego i rozrządu,
• ciśnienie powietrza doładowującego,
• oraz wiele innych.

Uzyskane informacje są następnie przetwarzane przez algorytm sterujący na dawkę paliwa i kąt wtrysku. Dzięki sterowaniu dawką paliwa na podstawie kilkunastu parametrów, możliwe jest nie tylko uzyskanie wyższej mocy, ale także zwiększenie efektywności współczesnych silników wysokoprężnych.

Jak dodaje ekspert z firmy BTH Fast – Wyznaczana jest nie tylko dawka paliwa, ale również chwila jego wtrysku. Wynika to z konieczności zapewnienia prawidłowego działania silnika, w związku z czym najpierw powinno nastąpić rozpoznanie wykrytych błędów, a dopiero później wprowadzenie odpowiednich korekt, takich jak np. ograniczenie momentu obrotowego albo praca w trybie awaryjnym w zakresie prędkości obrotowej biegu jałowego. Powoduje to konieczność przesunięcia momentu wtrysku paliwa.

Układy elektronicznych systemów sterowania

 Elektroniczne systemy sterowania silników wysokoprężnych składają się z trzech grup elementów:

• czujników i nadajników wartości znamionowych – które przetwarzają wielkości fizyczne w sygnały elektryczne, określające warunki ruchu i wartości znamionowe
• sterownika – zajmującego się przetwarzaniem parametrów odebranych z czujników i nadajników według algorytmów przeliczeniowych i wysyłaniem na ich podstawie odpowiednich sygnałów wyjściowych
• elementy wykonawcze – są to elementy (nastawniki), które odbierają sygnały wykonawcze od sterownika i na ich podstawie uruchamiają elementy wykonawcze.

Oczywiście EDC nie jest jedynym systemem sterowania silnikami wysokoprężnymi. Producenci silników często tworzą swoje własne, niezależne systemy. Przykładem takich rozwiązań jest opracowany przez inżynierów firmy DEUTZ system sterowania silnika D-VERT (DEUTZ Variable Emission Reduction Technology). Producentem elektronicznych sterowników do silników wysokoprężnych jest również firma COMAP oraz inni producenci.