Układy sterowania zapłonem oraz wtryskiem paliwa.

Silniki o pojemności 1,3 ; 1,4; 1,6 i 1,8l o mocy 90 KM są wyposażone w układ wtrysku bezpośredniego Multec. Pozostałe silniki 1.8l o większej mocy są wyposażone w układ wtrysku L-Jetronic. W silnikach 2l zastosowano układ wtrysku typu Motronic.
Układy Multec i Motronic są to zintegrowane systemy wtryskowo-zapłonowe z centralnym elektronicznym urządzeniem sterującym. Moduły tych układów sterujących współpracują z szeregiem czujników. Na podstawie ich wskazań układ steruje wtryskiem i zapłonem przy czym kąt zapłonu ustawiany jest automatycznie na podstawie "mapy pamięci" układu sterowania. W przypadku uszkodzenia jednego lub kilku czujników urządzenie sterujące przełącza się w na tryb awaryjny., który ustala zapłon z wyprzedzeniem. W tej sytuacji może jednak wystąpić spadek mocy silnika i zwiększone zużycie paliwa. 

Układ wtryskowy Multec

Układ ten stosowany jest w silnikach : C13N, C14NZ, C16LZ, C16NZ, E16NZ, C18NZ. Jest to układ jednopunktowego centralnego wtrysku paliwa. Posiada wspólną jednostkę sterującą zapłonem i wtryskiem. Posiada on pojedynczy, elektromagnetycznie sterowany wtryskiwacz umieszczony centralnie nad przepustnicą.

ZESPÓŁ WTRYSKIWACZA

1 - uszczelka filtru powietrza, 2 - wtryskiwacz (Y32), 3 - płytka przytrzymująca wtryskiwacza, 4 - górny pierścień
uszczelniający (O-ring) wtryskiwacza, 5 - dolny pierścień uszczelniający (O-ring) wtryskiwacza, 6 - pokrywa zespołu
wtryskiwacza, 7 - uszczelka, 8 - króciec dopływu paliwa, 9 - uszczelka, 10 - króciec odpływu paliwa, 11 - przepona
regulatora ciśnienia, 12 - sprężyna, 13 - miseczka sprężyny, 14 - pokrywa regulatora ciśnienia, 15 - końcówka gumowa,
16 - obudowa przepustnicy, 17 - czujnik położenia przepustnicy (P34), 18 - silnik krokowy, 19 - pierścień uszczelniający
(O-ring), 20 - wkręt regulacyjny biegu jałowego, 21 - sprężyna, 22 - osłona ochronna, 23 - kołnierz z króćcem doprowadzania ciśnienia, 24 - uszczelka, 25 - uszczelka podstawy
Uwaga. We wszystkich połączeniach gwintowych zespołu wtryskiwacza użyto śrub „torx".

Jednopunktowe układy wtryskowe GM Multeo S.P.I. stanowią wypo­sażenie samochodów Opel Corsa, Opel Kadett, Opel Astra i Opel Vectra z silnikami 1.2; 1.4; 1.6 oraz 1.8. Skrót S.P.I. oznacza Sin­gle Point Injection (wtrysk jedno-punktowy). W układzie występuje jedno centralne urządzenie sterujące Multec, które zarządza zarówno wtryskiem, jak i zapłonem. Układ występuje w dwóch wersjach, które różnią się rodzajem sygnału sterującego zapłonem:
1 -  sterowanie zapłonem z wykorzystaniem   czujnika   Halla w rozdzielaczu,
2 -  sterowanie zapłonem z wykorzystaniem czujnika indukcyjnego w bloku silnika.
W pierwszej wersji zastosowano rozdzielacz z czujnikiem Halla do określenia prędkości obrotowej silnika oraz regulatorem odśrodkowym i regulatorem podciśnieniowym do zmian kąta wyprzedzenia zapłonu.
W drugiej wersji zastosowano indukcyjny czujnik prędkości obrotowej i położenia wału korbowego, umieszczony na bloku silnika.
W układzie jest zaprogramowana tak zwana mapa charakterystyk wyprzedzenia zapłonu w funkcji prędkości obrotowej i obciążenia. Dane bazowe układu:

• wtrysk i zapłon kontrolowane przez   centralne  urządzenie sterujące Multec, 

• sterowanie  wartością prędkości obrotowej biegu jałowego, 

• kontrola emisji gazów spalinowych,

• układ samoregulacji i działania w warunkach awaryjnych, 

• system autodiagnostyki stanowiący   element   centralnego urządzenia sterującego, 

• dodatkowy system dostosowujący do rodzaju używanego paliwa.

Centralne urządzenie sterujące Multec steruje wtryskiem paliwa, wartością prędkości obrotowej biegu jałowego, emisją szkodliwych gazów spalinowych, regulacją kąta wyprzedzenia zapłonu, zgodnie z zaprogramowanymi parametrami autodiagnostyki, i dostosowuje działanie zależnie od rodzaju stosowanego paliwa (liczba oktanowa 91 lub 95). Moduł mocy układu zapłonowego steruje cewką zapłonową wysokiego napięcia.
Aby spełnić obowiązujące obecnie w Europie normy w zakresie czystości spalin, układ jest wyposażony w katalizator trójfunkcyjny z sondą lambda (czujnikiem tlenu), która kontroluje skład mieszanki paliwowo-powietrznej w czasie pracy silnika i wpływa na uzyskanie minimalnej zawartości substancji toksycznych w spalinach. Ponadto w układzie zastosowano obwód recyrkulacji oparów paliwa z filtrem z węgla aktywnego w celu kontroli emisji oparów ze zbiornika paliwa. W niektórych odmianach układu jest również montowany zawór EG R, służący do recyrkulacji gazów spalinowych w kolektorze dolotowym. Centralne urządzenie sterujące Multec zawiera obwód samokontroli systemu, który dokonuje pomiaru ewentualnych nieprawidłowości w działaniu, i włącza się w braku jednego lub więcej sygnałów wejściowych oraz dostarcza w zamian sygnałów zastępczych o standardowej, zaprogramowanej wartości. Procedury autodiagnostyczne umożliwiają zapamiętanie ewentualnych usterek pojawiających się w układzie. Dla każdego rodzaju usterki są wysyłane zakodowane sygnały nieprawidłowości, które ułatwiają ich identyfikację po zastosowaniu specjalistycznej aparatury diagnostycznej lub w wyniku działania procedury diagnostycznej (świecenie się lampki kontrolnej na desce rozdzielczej).

ZASADA DZIAŁANIA

W celu uzyskania prawidłowego stosunku stechiometrycznego mieszanki paliwowo-powietrznej we wszystkich fazach pracy silnika ilość wtryskiwanego paliwa (czas wtrysku) zostaje określona na podstawie ilości powietrza zassanego przez silnik. Ilość powietrza jest ustalana zgodnie z zasadą określoną jako stosunek prędkości i ciśnienia. Centralne urządzenie sterujące Multec, po otrzymaniu informacji o wartości ciśnienia bezwzględnego w kolektorze dolotowym i prędkości obrotowej, ustala ilości zasysanego powietrza i określa czas wtrysku. Ciśnienie bezwzględne jest mierzone za pomocą czujnika ciśnienia bezwzględnego połączonego przewodem elastycznym z kolektorem dolotowym. Wartość prędkości obrotowej jest mierzona przez czujnik (albo czujnik Halla zainstalowany w rozdzielaczu, albo czujnik indukcyjny prędkości obrotowej i położenia kątowego wału korbowego, umieszczony na bloku silnika). Czas wtrysku i kąt wyprzedzenia zapłonu ulegają modyfikacji zależnie od sygnałów uzupełniających (informacji od sondy lambda, informacji o temperaturze silnika, o położeniu przepustnicy). W układzie tym nie występuje czujnik temperatury powietrza (który służy do określania gęstości powietrza), tak więc regulacja składu mieszanki paliwowo-powietrznej odbywa się na podstawie sygnałów od sondy lambda. Poza sterowaniem i kontrolowaniem emisji gazów spalinowych centralne urządzenie sterujące Multec reguluje prędkość obrotową biegu jałowego (silniczek krokowy) oraz steruje przekaźnikiem pompy paliwa i włączaniem lampki kontrolnej. Centralne urządzenie sterujące Multec jest również wyposażone w system autodiagnostyczny i awaryjny tryb pracy.
Autodiagnostyka jest realizowana przez centralne urządzenie sterujące. Umożliwia to zidentyfikowanie ewentualnych usterek w obwodzie lub w jego poszczególnych częściach za pomocą odpowiedniego urządzenia diagnostycznego lub dzięki świeceniu się lampki kontrolnej na tablicy rozdzielczej. Procedura awaryjna zapewnia działanie układu nawet w przypadku uszkodzeń jednego lub więcej czujników lub odpowiadających im obwodów (z wyjątkiem czujnika prędkości obrotowej silnika i położenia kątowego wału korbowego). W przypadku uszkodzenia czujnika brakujący sygnał zostaje podany przez sam układ kontrolny; sygnał ten ma stałą, standardową wartość. Działanie to umożliwia dojazd samochodem do najbliższej stacji obsługi.

Układ L-Jetronic.

Układ wtryskowy benzyny L-Jetronic jest układem, w którym główną wielkością mierzoną w celu wyznaczenia ilości wtryskiwanego paliwa jest objętość zasysanego paliwa. Paliwo jest wtryskiwane jeden raz, na jeden obrót wału korbowego. Sterowanie odbywa się poprzez styki zapłonowe akumulatorowego układu zapłonowego.
Układ wtryskowy L-Jetronic obejmuje trzy współdziałające układy:
·      układ paliwowy,
·      układ dolotowy powietrza,
·      układ elektronicznego sterowania z podzespołami korekcyjnymi.

Schemat układu wtryskowego BOSCH L- Jetronic z obwodem przewodów paliwa pod ciśnieniem

1- regulator ciśnienia, 2- wtryskiwacz rozruchowy, 3- rura rozdzielająca, 4- wtryskiwacz roboczy, 5- kolektor ssący, 6- zawór powietrza dodatkowego, 7- czujnik temperatury II (ciecz chłodząca), 8- wyłącznik termiczny ogrzewany cieczą chłodzącą, 9 - wyłącznik termiczno- czasowy, 10- przerywacz, 11- rozdzielacz zapłonu, 12- akumulator, 13- wyłącznik zapłon- rozruch, 14- urządzenie sterujące, 15- zbiornik paliwa, 16- pompa paliwa, 17- akumulator paliwa, 18- filtr powietrza, 19- czujnik położenia przepustnicy, 20- czujnik temperatury I (zasysane powietrze), 21- przepływomierz powietrza, 22- filtr paliwa.

Układ wtryskowy LE- Jetronic

Schemat układu wtryskowego LE-Jetronic

1-wtryskiwacz roboczy, 2- wtryskiwacz rozruchowy, 3- przepływomierz powietrza, 4- zawór powietrza dodatkowego, 5- elektryczna pompa paliwa, 6- filtr powietrza, 7- czujnik położenia przepustnicy, 8- elektryczne urządzenie sterujące, 9- czujnik temperatury, 10- wyłącznik termiczno czasowy.

Układ Motronic.

Schemat zintegrowanego układu elektronicznego wtrysku paliwa i układu zapłonowego MOTRONIC

1-zbiornik paliwa, 2-pompa paliwowa, 3-filtr paliwa, 4-tłumik pulsacji przepływu, 5-urządzenie sterujące, 6-cewka zapłonowa, 7-rozdzielacz zapłonu, 8-świeca zapłonowa, 9-wtryskiwacz roboczy, 10-rura rozdzielacza paliwa, 11-regulator ciśnienia, wtryskiwacz rozruchowy, 12-wkręt regulacyjny prędkości obrotowej biegu jałowego, 14-przepustnica, 15-czujnik położenia przepustnicy, 16-przepływomierz powierza, 17-czujnik temperatury powietrza, 18-sonda lambda, 19-wyłącznik termiczno-czasowy, 20-czujnik temperatury cieczy chłodzącej, 21-suwakowy zawór powietrza dodatkowego, 22-wkręt regulacyjny składu mieszanki biegu jałowego, 23-czujnik położenia wału korbowego, 24-czujnik prędkości obrotowej, 25-akumulator, wyłącznik zapłonowo-rozruchowy, 27-przekaźnik główny, 28-przekaźnik pompy paliwa

Układ Motronic łączy w jednym urządzeniu sterującym układ zapłonowy i wtryskowy i steruje nim poprzez mapę zapłonu. 
Wielkość dawki wtryskiwanego paliwa jest zależna od czasu trwania sygnału z układu sterowania. Układ realizuje wówczas funkcje, wynikające z jego przeznaczenia. Należą do nich:

a) regulacja wtrysku podstawowej dawki paliwa - układ zapewnia optymalną proporcję (teoretyczny skład mieszanki) powietrza i paliwa, poprzez odpowiednie do wzrostu lub spadku ilości powietrza dolotowego proporcjonalne zmiany ilości wtryskiwanego paliwa. Ilość przepływającego powietrza do cylindra określana jest na podstawie wychylenia płytki pomiarowej przepływomierza, które przekształcane jest w odpowiednią wartość napięcia podawanego do układu sterowania. Dawka wtryskiwanego paliwa jest regulowana, w zależności od ilości powietrza dolotowego i prędkości obrotowej silnika, poprzez regulację czasu otwarcia zaworu elektromagnetycznego wtryskiwacza;

b) korekcja składu mieszanki paliwowo - powietrznej poprzez:
- wzbogacanie mieszanki podczas i po rozruchu silnika,
- wzbogacanie mieszanki podczas rozgrzewania silnika,
- korekcję mieszanki ze względu na temperaturę powietrza dolotowego,
- wzbogacanie mieszanki podczas przyśpieszania przy zimnym silniku,
- wzbogacanie mieszanki przy dużym obciążeniu silnika.
- odcięcie dopływu paliwa przy hamowaniu silnikiem,
- korekcję składu mieszanki ze względu na napięcie akumulatora,
- wzbogacanie mieszanki przy przyśpieszaniu,
- korekcję składu mieszanki w zakresie 0,8 - 1,2.

c) korekcja kąta wyprzedzenia zapłonu - układ na podstawie informacji o obciążeniu, temperaturze i prędkości obrotowej silnika oraz położeniu przepustnicy oblicza optymalną wartość kąta wyprzedzenia zapłonu. W ten sposób następuje szybka adaptacja kąta wyprzedzenia zapłonu do każdego stanu obciążenia silnika, zapewniając jego optymalną moc, minimalne zużycie paliwa i korzystny skład spalin.

Układ Motronic M 2.5

Układ ten zastosowany jest w silnikach 16V. Zastosowano w nim unowocześniony przepływomierz powietrza, charakteryzujący się mniejszymi rozmiarami, automatyczną korekcją wpływu zmian temperatury i wysokości, brakiem części ruchomych. Pomiar zasysanego powietrza dokonywany jest za pomocą elektrycznie ogrzewanego drutu. Jest on schładzany poprzez opływające go powietrze. 
Paliwo wtryskiwane jest sekwencyjnie poprzez oddzielnie sterowane wtryskiwacze. Selektywny nadzór spalania stukowego zastosowany w silniku automatycznie dostosowuje czas zapłonu do jakości spalanego paliwa i zapobiega spalaniu stukowemu. Umożliwiło to zwiększenie stopnia sprężania w silniku a co za tym idzie - zmniejszenie zużycia paliwa.