Mapa zapłonu

Trudno dziś sobie wyobrazić nowoczesny motocykl bez wtrysku paliwa. Jego pracą steruje elektronika, która w miarę upływu lat umie coraz więcej. Żeby wszystko działało poprawnie, do jednostki sterującej trzeba dostarczyć sporo danych o tym, w jakim stanie znajduje się silnik. Są one zbierane przez zestaw czujników. Elementem, który analizuje wszystkie otrzymane informacje, jest jednostka sterująca, zwana potocznie komputerem.

Najprostsza charakterystyka to krzywa narysowana w układzie dwóch współrzędnych, czyli coś podobnego do wykresów mocy, które zamieszczamy w każdym teście. Wykres informuje o przebiegu zjawiska. Informuje on elektronikę, w jaki sposób powinna zareagować w danej sytuacji. Weźmy dla przykładu elektroniczny obrotomierz. Najpierw czujnik odbiera przy każdym obrocie wału korbowego pojedynczy sygnał. Komputer sumuje te sygnały i uzależnia od czasu. W efekcie otrzymujemy ostateczny wynik – obroty na minutę.

Teraz utrudnijmy zadanie i dodajmy trzeci wymiar. Załóżmy, że przy zamkniętej przepustnicy do silnika ma docierać tylko tyle paliwa, by ten nie zgasł. Sprawa jest prosta: trzeba przeanalizować informacje – wejściowe z rączki gazu (a właściwie położenia przepustnicy) i wyjściowe, określające dawkę paliwa. Jednak czegoś tu brakuje. Nigdzie nie jest podana informacja, z jakimi obrotami silnik pracuje w danym momencie. Sytuacje, w których podczas jazdy gaz jest zamknięty, mogą pojawić się w całym zakresie obrotów; zaczynając od obrotów biegu jałowego, a kończąc na obrotach maksymalnych przy zbyt szybkiej redukcji biegów.

Jaka zatem jest właściwa dawka paliwa? Można by pomyśleć, że jeśli 1000 obr/min oznacza zapotrzebowanie na daną ilość paliwa, to dla 5000 obr/min trzeba dostarczyć go pięć razy więcej. W rzeczywistości zwiększone obroty oznaczają zmianę warunków pracy silnika. Oprócz tego, konstruktorzy chętnie podają pewną ilość paliwa silnikowi pracującemu na wysokich obrotach, ale przy zamkniętym gazie, aby moment hamujący nie był zbyt mały. Wiecie, o co chodzi? Szarpanie łańcuchem itp. Niekiedy, dla poprawienia składu spalin nie wtryskuje się wcale paliwa. Po pewnym zestrojeniu nasza krzywa przy zamkniętym gazie może być mocno powyginana i nie zmieniać się prostoliniowo.

Żaden motocykl na świecie nie ruszy bez dodania gazu. Co z tym zrobić? Aby silnik zawsze pracował jak należy, komputer potrzebuje dalszych informacji dla wszystkich położeń rączki gazu – od zamkniętego aż po całkowicie otwarte. Wtedy w banku danych może odnaleźć informacje o odpowiedniej ilości paliwa, które należy dostarczyć przy danych obrotach i stopniu otwarcia przepustnicy. I tak dochodzimy do sedna sprawy.

ROM– skrót od „Read only Memory” (czytaj tylko z pamięci) oznacza, że dane należy pobrać z zaprogramowanego w pamięci banku danych.

Wiele charakterystyk złożonych razem tworzy mapę zapłonu. Na jej powierzchni zawsze znajdzie się taki punkt, w którym silnik będzie pracował właściwie, tzn. przy dowolnym położeniu rączki gazu i odpowiednich obrotach znajdzie właściwą dawkę paliwa, którą trzeba dostarczyć silnikowi.

Domyślacie się już pewnie, jak trudne jest stworzenie mapy zapłonu. Sprawa komplikuje się jeszcze bardziej, jeśli uwzględnić, że tylko nieliczne manewry obywają się bez zmiany gazu i przy stałych obrotach. Np. przy ostrym przyspieszaniu trzeba zwiększyć dawkę paliwa, i to tym bardziej, im szybciej jeździec otwiera gaz. Wniosek z tego taki, że tylko precyzyjne ustawienie pozwala dobrać odpowiednią ilość paliwa potrzebną do uzyskania optymalnej mocy, składu spalin, niskiego zużycia paliwa i łagodnej reakcji na zmianę obciążenia. Gaźnik nie byłby w stanie spełnić takich wymagań.

Układ wtryskowy wykorzystuje jeszcze inne sygnały wejściowe: temperaturę silnika i otoczenia, ciśnienie powietrza itp. oraz zapamiętuje charakterystyki potrzebne do ustalenia odpowiedniego punktu zapłonu. Te dane są zapisane w komputerze. Wszystko to jest możliwe dzięki jego prawie nieograniczonej mocy obliczeniowej.