Targi AMITEC - Lipsk 2001 r.

Świecowy zawrót głowy
Zapłon mieszanki w komorach spalania silnika musi być jeszcze bardziej niezawodny, ze względu na:
konieczność dalszego ograniczenia zużycia paliwa oraz emisji składników toksycznych spalin
obecność w układzie katalizatora, którego trwałość maleje lub ulega on całkowitemu zniszczeniu, jeśli nie spalone w komorach spalania silnika paliwo dopala się w katalizatorze
obecność w układach sterowania oprogramowania wykrywającego wypadanie zapłonów
Producenci przypomnieli wcześniejsze rozwiązania świec zapłonowych lub pokazali nowe, by sprostać tym wymaganiom.
Firma NGK. Oferuje świece o zróżnicowanej konstrukcji, często produkowane na zamówienie producenta samochodów, by odpowiadały jego wymaganiom. Świecami dla wymagających odbiorców można określić te, które należą do grupy o nazwie V-Line.
Świeca z tej grupy, z jedną elektrodą masową (fot. 1), ma rowek wykonany w elektrodzie środkowej 3 oraz łukowo ukształtowaną elektrodę masową, od strony elektrody środkowej. Dzięki temu w strefie 1 można osiągnąć większą koncentrację ładunku elektrycznego, co umożliwia przeskok iskry elektrycznej pomiędzy elektrodami przy niższym napięciu. Zwiększono więc jeszcze odstęp elektrod "O", dzięki czemu:
większa ilość mieszanki paliwowo-powietrznej wpływa pomiędzy elektrody
większa ilość mieszanki 4 zapala się bezpośrednio od iskry elektrycznej
większa jest również powierzchnia frontu płomienia 5, który rozpoczyna ruch w komorze spalania, by zapalić pozostałą część mieszanki
Kolejną z prezentowanych jest powstała specjalnie dla samochodów firmy VW świeca z grupy V-Line, z trzema bocznymi elektrodami (fot. 2a). Jej wydłużona elektroda środkowa 1 poprawia warunki napływu mieszanki pomiędzy elektrody. Wydłużony stożek izolatora (niewidoczny cały na zdjęciu) umożliwia szybsze nagrzanie elektrody środkowej (zmniejszenie skłonności do osadzania nagarów, korzystniejsze warunki dla przeskoku iskry). Aby jednak przy dużym obciążeniu silnika nie nastąpiło przegrzanie, miedziany rdzeń elektrody środkowej ma za zadanie odprowadzić zwiększone ilości ciepła. Dzięki temu świeca ta ma szerszy zakres wartości cieplnej.
Inne wymagania zostały postawione świecy o symbolu PZFR5D-11 (fot. 2b) do silników samochodów VW Polo i Lupo, o pojemności skokowej 1,0 l i 1,4 l, o dwóch zaworach na cylinder. Aby skuteczniej zapalać mieszankę przesunięto elektrody, a więc miejsce przeskoku iskry, dalej do wnętrza komory spalania. Dla uzyskania przeskoku iskry przy niższym napięciu oraz ochrony elektrod przed korozją i erozją zostały one pokryte płytkami platyny 4 i 5.
Świeca PTR5A-13 z grupy V-Line, o podobnej konstrukcji, jest oferowana do silników Ford Zetec.
Konstruktorzy silników firmy BMW mieli inną koncepcję, dlatego świeca (fot. 2c) przygotowana dla tych samochodów ma stożek izolatora 7 zbliżony do dwóch elektrod masowych 12. Jej cechą szczególną są dwie różne drogi przeskoku iskier:
8 - pomiędzy jedną z elektrod masowych 12 a elektrodą środkową 9
10 - pomiędzy jedną z elektrod masowych 12 a warstwą przewodzącego nagaru 11, pokrywającego stożek izolatora 7 (ubocznym działaniem iskry wybierającej tę drogę przeskoku jest wypalanie nagaru pokrywającego izolator)
Wybór drogi przeskoku należy do iskry. Skacze ona tam, gdzie jest to możliwe przy niższym napięciu pomiędzy punktami przeskoku.
Firma Robert Bosch. Oferując nową świecę zapłonową o nazwie Super Plus (fot. 3) firma Bosch chciała ograniczyć liczbę typów świec będących w ofercie. Świec Super Plus jest tylko 20 rodzajów, ale mogą być stosowane do 95% pojazdów znajdujących się na rynku.
Ich cechą szczególną jest zastosowanie do wykonania elektrody środkowej stopu z dodatkiem itru (nazwa łacińska: Yttrium, symbol Y). Pierwiastek ten to metal o srebrzystej barwie i temperaturze topnienia 1500ˇC. Wykorzystywany jest jako dodatek do stopów żarowytrzymałych i materiału na elementy pracujące w wysokich temperaturach.
Dodatek itru umożliwia powstanie warstwy tlenków pokrywających elektrodę środkową, które podnoszą odporność świecy na wysokie temperatury i zwiększają jej trwałość. Ta cecha itru jest wykorzystana również w produkcji świec typu Bosch-Platin. O skuteczności tego zabezpieczenia świadczą wyniki testu (fot. 4).
Świece Super Plus mają ponadto "zaostrzoną" elektrodę masową, która ułatwia napływ mieszanki i obniża napięcie niezbędne do przeskoku iskry.

Raparaturka do przewodów wysokiego napięcia
Winowajcą uszkodzeń katalizatorów są również przewody wysokiego napięcia. Tracą one swoje właściwości izolacyjne w trakcie eksploatacji i powstają w wyniku tego przebicia, względnie są one uszkadzane np. podczas wymiany świec zapłonowych. Szczególnie podatne na uszkodzenia są przewody głowic o 4 lub 5 zaworach na cylinder, w których nasadki świec są osadzone głęboko poniżej pokrywy zaworów tak, że zdejmując przewody wysokiego napięcia nie można uchwycić ich za nasadkę świecy. Służą do tego specjalne szczypce do ściągania nasadek przewodów wysokiego napięcia. Ściąganie ich, kiedy ciągniemy za przewody wysokiego napięcia, prowadzi przeważnie do uszkodzenia przewodu. By temu zaradzić, firma Beru oferuje zestaw ZAZ-3 (fot. 5) do naprawy przewodów wysokiego napięcia lub wykonywania nowych, bowiem wszystkie potrzebne komponenty firma sprzedaje, również przewód na metry. W zestawie, oprócz różnych końcówek i osłonek przewodów wysokiego napięcia są obcęgi, które umożliwiają przygotowanie przewodu wysokiego napięcia do montażu końcówek oraz zaciśnięcie ich na nim.

Centrum diagnostyczne silnika
Firma Gutmann Messtechnik zaprezentowała urządzenie o nazwie compaa macs (fot. 6), które jest połączeniem analizatora spalin mega compaa ze znanym u nas testerem układów elektronicznych mega macs. W warsztacie może on wyglądać "reprezentacyjnie", ale możliwe jest wyjęcie mega macsa i niezależne użycie analizatora. Dodatkowo zestaw ten może uzupełniać głowica pomiarowa dymomierza. Najprawdopodobniej compaa macs będzie oferowany na naszym rynku.

Specjalne do diesli
Po tym, jak w ofercie koncernu VAG pojawiły się silniki ZS z pompowtryskiwaczami, pojawiły się do nich także narzędzia. Dwa nowe, z oferty firmy Klann, prezentują fot. 7 i 8.

"Aktywne" łożysko
Na niewielkim stoisku demonstrowała swoje osiągnięcia francuska firma SNR Roulements, dostawca łożysk dla wielu producentów samochodów. Trudno właściwie mówić o łożyskach, bo są to całe zespoły łożyskujące, które mają w niektórych wersjach również kołnierz do mocowania tarczy koła oraz pierścień, będący nadajnikiem impulsów dla czujnika indukcyjnego do pomiaru prędkości obrotowej koła (fot. 9).
Aby czujnik indukcyjny mógł wysłać sygnał, który może być wykorzystany przez sterownik układu ABS do oceny prędkości obrotowej koła, musi się ono obracać wraz z pierścieniem-nadajnikiem z prędkością obrotową większą od tej, która odpowiada prędkości samochodu wynoszącej ok. 5 km/h. Wynika to z tego, że amplituda sygnału czujnika indukcyjnego zależy od prędkości obrotowej pierścienia-nadajnika (jest do niej proporcjonalna). Gdy jest ona za mała, to również amplituda sygnału jest za mała i sygnał jest za "słaby", aby mógł być oceniany przez sterownik. Przypomnę, że miarą prędkości obrotowej koła jest częstotliwość sygnału proporcjonalna do prędkości obrotowej koła.
Z powyższego wynika, że w zakresie prędkości obrotowej koła odpowiadającej prędkości samochodu od 0 do 5 km/h, czujniki indukcyjne nie są w stanie przekazać sterownikowi układu ABS informacji o prędkości obrotowej koła, a więc w tym zakresie układ ABS jest "nieczuły". Niekorzystną konsekwencją tej "nieczułości" jest to, że podczas hamowania, gdy określone koło ulegnie zablokowaniu, a następnie ciśnienie np. w zacisku hamulcowym tego koła zostanie zmniejszone przez układ ABS, oczekuje on na informację o tym, że koło ponownie zaczyna się obracać. Musi on jednak czekać, aż koło będzie obracało się z prędkością obrotową odpowiadającą prędkości ruchu samochodu min. 5 km/h, aby mógł się o tym dowiedzieć. Jeśli ponadto nawierzchnia drogi jest śliska, koło wolniej nabiera prędkości obrotowej, co dodatkowo wydłuża czas oczekiwania sterownika układu ABS na tę informację. Dopiero po jej otrzymaniu sterownik zaczyna stopniowo podnosić ciśnienie w zacisku hamulcowym określonego koła. Czas oczekiwania na ponowne obracanie się koła i potem na informację o tym, obniża sprawność układu ABS.
Aby skrócić czas oczekiwania na sygnał o ponownym obracaniu się koła, zmieniono typ czujnika prędkości obrotowej koła z indukcyjnego na tzw. aktywny. Współpracuje on z pierścieniem, składającym się z wielu mini-magnesów (fot. 10). Pierścień z magnesami, obracający się razem z kołem, powoduje, że przez element pomiarowy aktywnego czujnika prędkości obrotowej koła przenika strumień magnetyczny o zmiennym kierunku.
Do wykrywania zmian kierunku pola magnetycznego w aktywnym czujniku prędkości obrotowej koła wykorzystuje się:
w elementy czujnikowe, których działanie jest oparte na zjawisku Halla (pole magnetyczne przenikające przez przewodnik, przez który płynie prąd elektryczny, powoduje w kierunku prostopadłym do kierunku przepływu prądu i prostopadłym do kierunku natężenia pola magnetycznego przemieszczenie nośników prądu elektrycznego, czyli powstanie napięcia)
w elementy magneto-rezystancyjne (opornik półprzewodnikowy, którego rezystancja jest zależna od natężenia pola magnetycznego przenikającego przez ten opornik)
Sygnały otrzymywane z elementu czujnikowego są za słabe, dlatego najpierw są wzmacniane, a dopiero potem przesyłane do sterownika np. układu ABS. Wzmacniacz znajduje się w czujniku, przy kole. Czujnik połączony jest ze sterownikiem przewodem o dwóch żyłach. Sterownik przesyła czujnikowi napięcie zasilające niezbędne do jego pracy, które według informacji firmy Bosch może wynosić od 7 do 20 V. Czujnik przesyła sterownikowi sygnał o zmiennej wartości natężenia prądu (fot. 11), częstotliwości proporcjonalnej do prędkości obrotowej koła (analogicznie jak w czujniku typu indukcyjnego). Jednak w porównaniu z czujnikiem indukcyjnym, aktywny czujnik prędkości obrotowej koła mierzy tę prędkość również przy prędkościach obrotowych koła bliskich zeru, więc nie ma zakresu prędkości obrotowej, w których jest on nieczuły. Dzięki temu układ ABS może pracować efektywniej, zwłaszcza na śliskich nawierzchniach.
Pierścień z magnesami jest mocowany do łożyska koła lub - jak robi to firma SNR Roulements - wewnątrz pierścienia uszczelniającego łożysko (fot. 12). Łożysko takie nowi nazwę ASB (Active Sensor Bearing), co można przetłumaczyć jako łożysko z aktywnym czujnikiem. Sposób mocowania czujnika do łożyska prezentuje fot. 13.
Montując takie łożysko należy pamiętać, aby zamontować go właściwą stroną. Uszczelnienie, w którym znajduje się pierścień z magnesami, nazywane jest np. po niemiecku "Kodierdichtung". Montażowi łożysk kół, również tego typu, będzie poświęcony osobny artykuł.

 _________________________powrót___________________________