Sterowanie układem zasilania | Silnikowy menedżer

Łączenie funkcji

Znaczącym wydarzeniem było wprowadzenie do produkcji seryjnej w 1952 r. wtrysku benzyny. Lata sześćdziesiąte ubiegłego stulecia przyniosły stopniowy rozwój elektronicznych układów wtryskowych i systemów zapłonowych. Ale musiało minąć jeszcze kilkanaście lat, zanim w 1979 r. firmie Bosch udało się je zintegrować.

Tak powstał Motronic, elektroniczny „zarządca” jednostki napędowej, po angielsku „engine management”. Początkowo stosowany był tylko w samochodach BMW, ale w 1988 r. wprowadzono go do seryjnego motocykla K1. Stopniowo adaptowano Motronica do całej serii K, a później również do innych jednośladów spod znaku biało-niebieskiej szachownicy.

Precyzyjne dawkowanie

W 1967 r. pojawił się elektroniczny system wtrysku benzyny Bosch-Jetronic. Umożliwił wprowadzanie do komory spalania takiej ilości paliwa, jakiej silnik potrzebował w danej chwili. Pozwolił znacząco obniżyć zużycie benzyny i toksyczność spalin. Gaźniki, wówczas jeszcze powszechne, znalazły się na straconej pozycji. Ich odejście do przeszłości było kwestią czasu.

Na rozwój elektronicznych układów wtryskowych wpłynęły przede wszystkim coraz bardziej rygorystyczne przepisy chroniące środowisko. Pierwsze normy czystości spalin w Stanach Zjednoczonych weszły w życie na początku lat sześćdziesiątych, a w Europie – od 1970 r. Nie bez znaczenia był jednak fakt, że kontrolowany przez elektroniczne układy wtrysk paliwa pozwolił również na zwiększenie jednostkowej mocy silników.

Komponenty elektroniczne wydatnie usprawniły działanie zapłonu. Wyeliminowanie łatwo zużywających się elementów pozytywnie wpłynęło też na niezawodność układu. Elektronika umożliwiła dopasowanie kąta wyprzedzenia zapłonu do aktualnych warunków eksploatacyjnych. System zaczął uwzględniać temperaturę otoczenia, silnika, obciążenie jednostki napędowej i obroty wału korbowego.

Tysiące danych

Sercem silnikowego menedżera jest elektroniczny sterownik złożony z mikroprocesora i pamięci, w której zapisano program pracy z danymi pochodzącymi z czujników. Dla każdego cyklu wtrysku i zapłonu mierzą i dostarczają one informacje o ilości zasysanego powietrza, prędkości obrotowej silnika, aktualnej pozycji wału korbowego, temperaturze zasysanego powietrza i silnika. Wszystko to dzieje się kilka tysięcy razy na minutę. Jednostka sterująca, czyli tak naprawdę komputer, porównuje te informacje z danymi zapisanymi w pamięci i dla kolejnego cyklu oblicza wielkości dawki paliwa i momentu zapłonu.

Wartości te muszą być zupełnie inne dla zimnego lub ciepłego silnika, a także przy dynamicznym albo spokojnym przyśpieszaniu. Tylko dla samego podsystemu zapłonowego w pamięci programu zapisano ponad cztery tysiące różnych możliwości określenia momentu przeskoku iskry między elektrodami świecy.

System taki jak Motronic uwzględnia również skutki użytkowania pojazdu. Oprócz stałych wartości ma na przykład wpisane dane o tym, jak proces wypalania świec zapłonowych wpływa na ich sprawność.

Bezobsługowo i niezawodnie

System Motronic od początku był całkowicie bezobsługowy. Wyjątkiem są świece, które podlegają wymianie po przebiegu określonym przez producenta.

By osiągnąć jak największą niezawodność, firma Bosch zdecydowała się na samodzielną produkcję większości elementów we własnym zakładzie. Wszystko po to, aby elektronika zarządzająca silnikiem pracowała bezawaryjnie w każdym rodzaju motocykla i w każdych warunkach klimatycznych.

Niezwykle ważna jest również odporność na drgania generowane przez silnik oraz na wstrząsy wywoływane jazdą po złych nawierzchniach. Przed wdrożeniem do produkcji Motronic testowano na dystansie 500 000 kilometrów, a potem doskonalono w wyścigach Formuły 1. System wyposażono w układ samodiagnozowania, gwarantujący automatyczną korektę błędów. W przypadku usterki sterownika uruchamiane są funkcje dodatkowe, umożliwiające kontynuowanie jazdy w trybie awaryjnym.

Niepodzielne panowanie

Ostatnie piętnaście lat na rynku motocyklowym to triumfalny pochód układów zarządzania silnikiem.

Do Motronica opracowanego przez firmę Bosch dołączyły systemy stworzone przez firmy Magneti Marelli i Delphi. W 2004 r. ok. 60% produkowanych seryjnie motocykli o pojemności skokowej powyżej 125 ccm miało silnikowego menedżera. Pięć lat później wskaźnik ten sięgnął 98%.

Dzisiaj, przy tak ostrych normach czystości spalin jak czekająca na wprowadzenie Euro 4 czy nawet obowiązująca obecnie Euro 3, trudno sobie wyobrazić silnik bez „engine management”. Systemy zarządzające jednostkami napędowymi pozwalają też spełnić oczekiwania użytkowników w zakresie ekonomiki eksploatacji, sprawności i niezawodności. Są po prostu niezastąpione.