DZIEDZICTWO INŻYNIERII: ŻEBY ZAISKRZYŁO

 

Wszystko sprowadza się do dobrej iskry” – mawiali pionierzy motoryzacji.

Faktycznie, by silnik spalinowy zadziałał, należy po pierwsze dostarczyć mu mieszanki paliwowo-powietrznej, a po drugie – jakoś ją zapalić. Przy czym na najwcześniejszych etapach więcej problemów sprawiała ta druga kwestia.

Na początku pozwolę sobie zaznaczyć, że w sensie fizycznym to, co określamy potocznie mianem „zapłonu”, oznacza dostarczenie mieszance paliwowo-powietrznej tak zwanej energii aktywacji, to jest energii wystarczającej do pokonania bariery potencjału i zainicjowania reakcji chemicznej, w tym przypadku – reakcji spalania węglowodorów.

Najbardziej radykalnie do kwestii zapłonu podszedł niejaki Rudolf Diesel: w jego pomysłu silniku, pracującym na paliwie o niskiej energii aktywacji, nie był potrzebny dedykowany układ zapłonowy, bo sprawę załatwiało samo ciepło powstałe na skutek silnego i bardzo szybkiego sprężenia powietrza w cylindrze. Co jednak niekoniecznie oznaczało ułatwienie: konstrukcja wytrzymująca tak wysokie ciśnienie ważyła bowiem ogromnie dużo, a system zasilania zdolny skutecznie rozpylić paliwo w takich warunkach stanowił znacznie poważniejsze wyzwanie inżynierskie od urządzenia zapalającego mieszankę ściśniętą tylko 3-4-krotnie (taką kompresję miały bowiem XIX-wieczne silniki Otty, nazywane dziś benzynowymi).

Silnik benzynowy wymaga z kolei paliwa o bardzo dobrej lotności i wysokiej liczbie oktanowej, co wiąże się z wyższą energią aktywacji. Tutaj potrzebny jest osobny układ zapłonowy, dostarczający w odpowiednim momencie właściwą dawkę energii z zewnątrz.

W historii rozwoju samochodowych układów zapłonowych najciekawsze jest to, że w praktyce najlepsze okazało się rozwiązanie chronologicznie najstarsze, to jest iskra elektryczna powstająca dzięki prądowi z baterii, zamienionemu po drodze na wysokie napięcie. To trochę tak, jak z samym silnikiem: w ciągu ponad stulecia rozwoju powstawały dwusuwy, Wankle i turbiny gazowe (nie mówiąc o próbach z parą i elektrycznością), ale żaden z nich nie potrafił przełamać rynkowego prymatu czterosuwowego obiegu Augusta Otty (czy też, jak kto woli, Alphonse’a Beau de Rochas, który jako pierwszy opisał go teoretycznie). Nawet oszałamiająca kariera silników wysokoprężnych, które jeszcze niedawno zdawały się być na najlepszej drodze do wyparcia benzyny, była w istocie ograniczona geograficznie i wynikała głównie z klimatu polityczno-fiskalnego panującego w Europie oraz kilku zaledwie krajach poza nią. Niedawny zwrot w tym względzie brutalnie przerwał tę passę – jak wiemy, coraz to kolejni producenci ogłaszają wycofanie z oferty osobowych diesli, co jeszcze kilka lat temu zakrawałoby na żart.

Zapłon bateryjny zastosował Karl Benz w swoim pierwszym trójkołowcu – najstarszym powozie bez koni, który dowiódł swojej praktyczności zawożąc kobietę z dwójką dzieci do zamieszkałych 100 km dalej dziadków. Mimo że konstruktor nie miał wykształcenia elektrotechnicznego, kierowany samodzielnie zdobytą wiedzą i swoją niesamowitą, techniczną intuicją zdołał wymyślić coś, co w swym zasadniczym kształcie przetrwało ponad stulecie.

XIX-wieczne rysunki techniczne rozumie nawet taki nieuk, jak ja. Mamy tu źródło prądu (w czasach Benza były to jednorazowe, suche ogniwa), cewkę zapłonową typu brzęczykowego, kondensator, przerywacz sterowany przez krzywkę na wale silnika i świecę zapłonową umieszczoną w cylindrze. Prąd płynący z baterii przez pierwotne uzwojenie cewki był w odpowiednim momencie przerywany, co w uzwojeniu wtórnym wzbudzało prąd wysokiego napięcia będący w stanie wytworzyć iskrę pomiędzy elektrodami świecy. Cała konstrukcja nie miała pierwowzoru i powstała w stodole Benza, w drodze żmudnych eksperymentów i przy wydatnej pomocy żony wynalazcy, Berty, która całymi nocami nawijała tysiące zwojów miedzianego drutu na magnetyczny rdzeń cewki.

Rysunek: materiał producenta

 

Największym konkurentem Benza był swego czasu Gottlieb Daimler, który wraz z Wilhelmem Maybachem rozwijał ideę silnika spalinowego i próbował zastosować go w jak największej liczbie dziedzin. Początkowo obaj konstruktorzy zajmowali się tym w firmie Deutz założonej jeszcze przez Augusta Ottę i stosowali wymyślony przez niego, niezwykle prymitywny system zapłonu płomieniem: polegał on na wywierceniu w ściance cylindra otworu i przyłożeniu doń zewnętrznego palnika, który w odpowiednim momencie zapalał mieszankę. Problemem była tu niemożność uzyskania odpowiedniej kompresji: ponieważ palnik wymagał nieprzerwanego dopływu tlenu atmosferycznego, otwór w ścianie cylindra nie mógł być uszczelniony. Taki system nie dawał żadnej możliwości rozwoju, więc Daimler z Maybachem zastąpili płomień żarową rurką z platyny – najlepszego znanego wtedy przewodnika ciepła – szczelnie wpasowaną w ściankę cylindra i podgrzewaną z zewnątrz osobnym, benzynowym palnikiem. Płomień pozostawał tutaj na zewnątrz (w kominie chroniącym go przed pędem powietrza), a rurka transmitowała ciepło do komory spalania nie powodując utraty ciśnienia sprężania. Rozmiary rurki i jej temperatura, regulowana wielkością i położeniem płomienia, ustalały moment zapalenia się mieszanki („kąt wyprzedzenia zapłonu”). Zapłon rurką żarową pozwolił zwiększyć prędkość obrotową silnika ze 100-150 do 600-900 obr/min, co ogromnie poprawiło sprawność i pozwoliło dwóm konstruktorom zgłosić patent na „pierwszy w świecie szybkobieżny silnik spalinowy„. Stało się to w 1883r., tuż po opuszczeniu przez Daimlera i Maybacha firmy Deutz i przeprowadzce do Stuttgartu w celu podjęcia działalności na własny rachunek.

Zylinderkopf to głowica, Kolben – tłok, Glührohr – rurka żarowa, Brenner – palnik, Ein-/Auslaβventil – zawór ssący/wydechowy

Rysunek: http://s651713287.online.de/technik/zuend/gluehrzg.htm

Rurka żarowa bardzo szybko osiągnęła kres swoich możliwości, uniemożliwiała bowiem przekroczenie około 900 obr/min. W 1883r. taka wartość oznaczała najbardziej szybkobieżny silnik świata, ale już kilkanaście lat później przestało to wystarczać. Stało się jasne, że jednak bez prądu nie da rady.

***

Karl Benz zdecydował się za zapłon bateryjny, ale tak naprawdę, to w jego czasach z bateriami było bardzo krucho i chcąc uzyskać porządną iskrę należało, przynajmniej przez jakiś czas, iść inną drogą.

W 1886r. z amerykańskiej emigracji wrócił do Stuttgartu pewien 25-latek. Mimo młodego wieku zdążył on był dorobić się za oceanem dość sporego majątku, który zamierzał zainwestować w nowoczesne technologie, to jest założyć warsztat mechaniki precyzyjnej i elektrotechniki. Nazywał się Robert Bosch.

Robert Bosch w 1888r.

Foto: public domain

W drugim roku swej działalności Bosch wsławił się zbudowaniem tzw. magneto, zwanego też iskrownikiem. W swej pierwotnej formie miał on formę podkowiastego magnesu umieszczonego wahliwie na sprężynie: odgięty od pierwotnego położenia przez krzywkę wału rozrządu wracał on na swoje miejsce (za sprawą wspomnianej sprężyny) wzbudzając w odpowiednim momencie prąd w uzwojeniu. Działało to mniej więcej tak:

Tego typu iskrownik, zwany zrywowym lub odrywkowym, królował w motoryzacji aż do pierwszej dekady XX wieku. Pozwalał on na osiąganie wyższych obrotów silnika – do około 1.500/min – ale i to szybko okazało się za mało. Przejściowe rozwiązanie znalazł Bosch w 1897r., kiedy – nieco niefrasobliwie – przyjął zamówienie na iskrownik dla silnika trójkołowca de Dion-Bouton, wyposażonego dotąd w prymitywny zapłon bateryjny typu Benza. Chcąc poprawić niezawodność pojazdu i uniezależnić go od okresowej wymiany suchych baterii Francuzi zwrócili się do Boscha, nie dogadali się jednak co do rzeczywistej szybkobieżności silnika (jak być może pamiętamy, de Dion był pionierem budowy lekkich i bardzo szybkoobrotowych silników). Po skonstatowaniu, że wał korbowy obraca się nawet do 2.000 razy na minutę, Robert Bosch najpierw mocno się przeraził, lecz zaraz potem zrozumiał, że realizacja przyjętego już zamówienia jest kwestią honorową, więc mimo niespodziewanej zmiany warunków kapitulacja w ogóle nie wchodzi w grę. Szybko zabrał do pracy wraz ze swym współpracownikiem, Arnoldem Zähringerem. Wspólnie wymyślili oni iskrownik z nieruchomym magnesem i obrotową blaszką przerywającą w odpowiednich momentach strumień magnetyczny działający na cewkę. Mniejsza masa ruchomego elementu pozwoliła na niemal dowolne przyspieszenie obrotów, dzięki czemu firma Boscha zdobyła złote medale na wystawach przemysłowych w Norymberdze i Wiedniu, zyskując po raz pierwszy międzynarodową renomę.

Niskonapięciowy iskrownik Boscha z około 1905r. Widoczny jest zespół podkowiastych magnesów i mechanizm przerywacza (z prawej strony). Uzwojenie znajduje się wewnątrz, jest niewidoczne na szkicu.

Rysunek: public domain

Jeszcze ważniejszym przełomem było wynalezienie w 1902r. iskrownika wysokonapięciowego, dokonane znów w firmie Boscha, ale tym razem przez jednego z pracowników, Gottloba Honolda (bez osobistego udziału szefa). W tym rozwiązaniu dodane zostało drugie uzwojenie, znajdujące się w tym samym strumieniu magnetycznym, ale o znacznie większej liczbie zwojów. Uzwojenie pierwotne, w normalnych warunkach zwarte „na krótko”, wyposażono w przerywacz otwierający obwód w momencie pożądanego zapłonu: dzięki zjawisku samoindukcji w uzwojeniu wtórnym pojawiał się wtedy prąd wysokiego napięcia – nawet kilkunastu tysięcy woltów – kierowany następnie na świecę zapłonową (w silnikach wielocylindrowych koniecznych było zastosowanie kilku cewek albo rozdzielacza zapłonu łączącego uzwojenie wtórne z właściwą w danym momencie świecą zapłonową).

Iskrownik wysokiego napięcia, wzbogacony dodatkowo o kondensator (który, jak w zapłonie bateryjnym Benza, zapobiegał iskrzeniu na stykach przerywacza i dodatkowo zwiększał napięcie na uzwojeniu wtórnym) wprowadził zupełnie nową jakość w kwestii energii iskry i niezawodności całego układu, tak że w Europie stosowano go jeszcze do lat 50-tych, a w niektórych przypadkach i dłużej (w tłokowych silnikach lotniczych występuje nawet dzisiaj, ponieważ działa bezawaryjnie i nie wymaga zewnętrznych źródeł prądu).

Schemat układu z wysokonapięciowym iskrownikiem Boscha i przerywaczem, dla silnika 4-cylindrowego

Rysunek: public domain

***

Dwa słowa należy dodać w temacie regulacji kąta wyprzedzenia zapłonu. Stała się ona konieczna, odkąd silniki przestały pracować ze stałymi obrotami, co miało miejsce mniej więcej na przełomie XIX i XX wieku. To logiczne, że im szybciej porusza się tłok, tym wcześniej musi przeskoczyć iskra, żeby czoło płomienia spotkało się z nim w optymalnym momencie. Z kolei przy większym obciążeniu – czyli większej ilości mieszanki i innym jej składzie (bogatsza spala się szybciej) – zapłon należy opóźnić. Z tego samego powodu w czasie rozruchu korbą, kiedy prędkość obrotowa bliska jest zeru, nieodzowne jest maksymalne opóźnienie, czyli słynne „przestawienie zapału na popał” – bo jeśli iskra przeskoczy przed górnym zwrotnym położeniem, eksplozja natychmiast odwróci kierunek obrotu wału, i to w sposób niezwykle gwałtowny, z tragicznymi konsekwencjami dla układu kostno-szkieletowego człowieka trzymającego oburącz korbę.

Aż do lat 20-tych zapłon regulował w czasie jazdy kierowca. Jako że drogi były niemal puste, a dynamika jazdy niewielka, ustawianie zapłonu, składu mieszanki i czasami jeszcze innych parametrów przy każdym ruchu przepustnicy było – nie można powiedzieć, że bezproblemowe, ale jakoś tam wykonalne, przynajmniej dla zawodowców, którymi byli ówcześni szoferzy. Przy rozruchu – zapał na popał, w czasie jazdy – im szybciej, tym bardziej na przedpał, ale z kolei na wzniesieniach – znowuż na popał. Aż w końcu ktoś wpadł na to, żeby to wszystko zautomatyzować.

Początkowo stosowano regulatory odśrodkowe, obracające w pewnym zakresie obudowę rozdzielacza w zależności od obrotów silnika. To jednak nie pozwalało pozbyć się ręcznej dźwigienki na kierownicy, bo pozostawała kwestia obciążenia – czyli opóźniania zapłonu przy mniejszych obrotach, a dużym gazie i bogatszej mieszance (bez tego stałoby się to samo, co przy rozruchu z zapałem na przedpał). Taki układ – z częściowo samoczynną, a częściowo ręczną regulacją zapłonu – występował np. w Fordzie A, co opisywałem relacjonując przejażdżkę. Dopiero mniej więcej w połowie Epoki Niklu wprowadzone zostały regulatory podciśnieniowe, reagujące zarówno na zmianę obrotów, jak i obciążenia silnika, i całkowicie zwalniające kierowcę z zadania regulacji kąta wyprzedzenia zapłonu podczas jazdy. Znacznie dłużej występowały natomiast „awaryjne” korektory, zazwyczaj w formie małych pokręteł na desce rozdzielczej (do lat 50-tych) lub przy rozdzielaczu zapłonu (nawet do lat 90-tych, kiedy zadanie to ostatecznie przejęła elektronika). Używano ich w razie konieczności doraźnego zatankowania paliwa o niższej liczbie oktanowej – w tym wypadku opóźnienie zapłonu służyło zmniejszeniu ciśnienia w cylindrze, oczywiście kosztem pogorszenia osiągów, spalania, a także ryzyka przegrzania motoru.

Mimo wielkiego postępu w tym względzie aż do II wojny światowej układ zapłonowy pozostawał najbardziej zawodnym elementem samochodu (do pewnego czasu gorsze były tylko opony, po rozpowszechnieniu się niskociśnieniowych „balonów” – już nic). Z tego powodu w droższych modelach instalację zapłonową dublowano: dwie świece na cylinder wydatnie poprawiały spalanie (zwłaszcza w większych silnikach, gdzie takie patenty stosowano najczęściej), a zepsuty rozdzielacz, iskrownik albo kondensator nie unieruchamiał auta na drodze. Niektórzy stosowali jednocześnie iskrownik i system bateryjny – na blogu opisywałem już dwa takie samochody, Rolls-Royce’a Silver Ghost (LINK1 LINK2) i Forda T, który dysponował bardzo uproszczonym, lecz niezawodnym rodzajem układu zapłonowego. W obu przypadkach kierowca mógł wybrać, z którego układu chce korzystać, przy czym w Rollsie obydwa mogły działać na raz. Iskrownik lepiej sprawdzał się w dłuższych trasach, bo nie wymagał obecności naładowanych baterii, za to przy bardzo niskich obrotach pracował nierówno z uwagi na niedostateczne napięcie. W czasie zapalania silnika lub postoju na wolnych obrotach zalecano więc używać zapłonu bateryjnego – i w ten sposób płynnie przechodzimy do tego rozwiązania.

***

Zasady działania zapłonu bateryjnego nie ma sensu powtarzać, bo schemat konstrukcji Karla Benza zamieściłem już powyżej. Ogólna koncepcja jest tu bardzo podobna do systemu z iskrownikiem wysokonapięciowym, z wyjątkiem źródła prądu – zamiast zjawiska indukcji zapewnia go zwykła bateria. Początkowo największym problemem była wydajność tejże: Benz stosował ogniwa zaledwie 1,5-woltowe, z trudnością wystarczające do uzyskania jakiejkolwiek iskry, w dodatku jednorazowe, wymagające okresowej wymiany. Nieco wygodniejsze były dostępne od początku XX wieku akumulatory ołowiowo-kwasowe: w zasadniczym kształcie zbliżone do znanych dzisiaj, ale nieporównanie cięższe i niebezpieczne, bo wykonywane zazwyczaj ze szkła, którego stłuczenie rozlewało po całej okolicy stężony kwas siarkowy (w tamtym czasie praktycznie nie istniały inne materiały nie przewodzące prądu i zarazem kwasoodporne). Akumulatory dawały się ładować z gniazdka, czym bezproblemowo mógł zająć się szofer – np. w przypadku Rolls-Royce’a należało to robić co 2.000 mil lub co miesiąc. Ale prawdziwą rewolucję wywołał w 1912r. Charles Franklin Kettering.

O tej postaci nagryzmoliłem już kiedyś osobny artykuł, w którym skoncentrowałem się na wynalazku elektrycznego rozrusznika. Rozrusznik wymagał jednak bardzo dużego prądu, co skłoniło wynalazcę do zamontowania w samochodzie napędzanej od silnika prądnicy ładującej akumulator w sposób ciągły. Mając na pokładzie autonomiczną elektrownię można było wprowadzać różne cuda w rodzaju elektrycznego oświetlenia, wycieraczek, itp., a także zapłon bateryjny, który teraz okazał się prostszy i tańszy, bo jeśli w aucie i tak znajduje się stale naładowany akumulator, to iskrownika możemy się pozbyć bez żadnych konsekwencji. W Ameryce system Ketteringa – zwany też DELCO, od nazwy jego firmy – rozpowszechnił się bardzo szybko. Europejska motoryzacja przyjmowała go wolniej – iskrowniki stosowano gdzieniegdzie jeszcze do lat 60-tych, z tym że chodziło tu przede wszystkim o długo produkowane konstrukcje przedwojenne.

W ten właśnie sposób najstarszy układ zapłonowy ostatecznie wygrał walkę (znikł bowiem główny czynnik ograniczający jego praktyczność, to jest zależność od zewnętrznego źródła prądu), a postęp w zasadzie stanął na równe półwiecze. Dopiero w 1962r. – dokładnie 50 lat po wynalazku Ketteringa – amerykańska firma Delco-Remy (powstała w 1916r. z połączenia DELCO i jego głównego konkurenta, a dwa lata później przejęta przez General Motors) zaprezentowała zapłon tranzystorowy. Rok później trafił on do oferty Pontiaca jako wyposażenie dodatkowe. Po kolejnych dwóch latach można go było zamówić do Corvette, a zaraz potem – do całej gamy Chevroleta.

Zapłon tranzystorowy był próbą usunięcia największej słabości systemu Ketteringa, to jest mechanicznego przerywacza prądu niskiego napięcia, który szybko się zużywał, często psuł i ograniczał prąd niskiego napięcia do około 3 amperów, co nie pozwalało zwiększyć energii iskry. Środek zaradczy polegał na mechanicznym przerywaniu jedynie niewielkiego tzw. prądu sterującego doprowadzonego do tranzystora, przez który przepływał „właściwy” prąd niskiego napięcia, kierowany na uzwojenie pierwotne cewki. W ten sposób ten ostatni można było znacznie zwiększyć, co pozwoliło uzyskać lepszą iskrę, a także wyeliminować znaczną część awarii układu zapłonowego (choć pozostałe elementy mechaniczne, w tym rozdzielacz, pozostawały bez zmian). Zapłon tranzystorowy, będący jednym z pierwszych poważnych zastosowań elektroniki w motoryzacji, dominował do lat 90-tych, choć w międzyczasie nastąpiła istotna zmiana – mechaniczny przerywacz prądu sterującego zastąpiły czujniki położenia wału korbowego.

Inną formę elektronicznego zapłonu zaprezentowała w 1965r. firma Prest-O-Lite, a dwa lata później – Motorola: chodziło o układ zwany tyrystorowym lub kondensatorowym (nie mylić z systemami mechanicznymi, które również zawierały kondensatory) i działający nie na zasadzie indukcji, a wykorzystujący prąd z wyładowania wysokonapięciowego kondensatora. Tego typu moduł składa się z głównego kondensatora, transformatora, obwodu ładującego z prostownikiem i obwodu wyzwalającego z tyrystorem. Transformator konwertuje prąd do napięcia kilkuset woltów – ten ładuje następnie kondensator. Prostownik typu jednopołówkowego nie pozwala na rozładowanie kondensatora przy spadku napięcia zasilania. W odpowiednim momencie na bramkę tyrystora trafia impuls z układu wyzwalającego, co powoduje zamknięcie obwodu z kondensatorem i pierwotnym uzwojeniem cewki zapłonowej – następuje gwałtowne rozładowanie i wzbudzenie na wtórnym uzwojeniu cewki prądu wysokiego napięcia, który, jak w układach klasycznych, wyzwala iskrę pomiędzy elektrodami świecy.

Układ tyrystorowy charakteryzuje się powtarzalną energią iskry, szybkim narastaniem napięcia i krótkim czasem wyładowania, co ma swoje zalety (równa praca silnika, względna niewrażliwość na zalanie świecy, ułatwiony rozruch), ale też wady (krótki czas trwania iskry nie zawsze wystarcza do zapewnienia niezawodnego zapłonu mieszanki). Nie bez znaczenia jest też stosunkowo wysokie napięcie podawane na uzwojenie pierwotne cewki – umożliwia to zmniejszenie jej wymiarów i masy oraz zastosowanie dłuższych i cieńszych przewodów. Tyrystorowy zapłon trafił w 1967r. do wielu modeli General Motors, a w 1975-tym został standardowym wyposażeniem produktów AMC. W Europie pierwszy był Fiat Dino w 1968r. (pierwszy w świecie model z elektronicznym zapłonem montowanym seryjnie), następny – Jaguar XJ. Elektroniczne układy zapłonowe sprzedawano też jako zestawy do samodzielnego montażu – miały one poprawiać niemal każdy aspekt pracy silnika, od kultury pracy i łatwości rozruchu do zmniejszonego spalania i awaryjności. Dziś układy tranzystorowe, albo kolejnej generacji, w pełni elektroniczne, można kupić nawet do pojazdów zabytkowych, w formie dostosowanej do włożenia w oryginalne obudowy – taka przeróbka nie psuje wizualnej „klasyczności” pojazdu i można ją w każdej chwili odwrócić, o ile zachowało się stare części. Właściciele oldtimerów, którzy turystycznie lub zarobkowo pokonują większe przebiegi, bardzo cenią tu zwłaszcza ogromny wzrost niezawodności.

Specyficzną formę elektronicznego zapłonu reprezentował dwucylindrowy Citroën Visa z 1978r.: system składał się on z klasycznej cewki, jednostki sterującej, metalowego bolca na kole zamachowym oraz dwóch magnesów na jego obudowie. Bolec i magnesy służyły jako prosty czujnik prędkości obrotowej (odczytywanej jako odstęp czasu pomiędzy impulsami prądu wzbudzanymi przez ruch bolca obok magnesów), dostarczający dane do sterownika. Nie było żadnego rozdzielacza: cewka posiadała dwa osobne uzwojenia wtórne, po jednym dla każdej świecy. Prąd wysokiego napięcia powstawał na nich równocześnie – w jednym cylindrze kończyło się wtedy sprężanie (czyli następował zapłon), w drugim – ostatnie resztki spalin wylatywały do kolektora (tu iskra po prostu nie miała czego zapalić). Przyczyniało się to do dwukrotnie szybszego zużycia świec, ale też oczyszczało ich elektrody, a przede wszystkim pozwalało na pozbycie się mechanicznego przerywacza i rozdzielacza (jedynym ruchomym elementem mechanicznym pozostawał podciśnieniowy regulator wyprzedzenia zapłonu – tej funkcji w Visie nie przejęła jeszcze elektronika).

Ostatnim, jak dotąd, etapem rozwoju systemów zapłonowych jest zintegrowany, elektroniczny system sterujący wtryskiem paliwa i zapłonem. Wczesne wersje wykorzystywały proste komputery analogowe przetwarzające informacje o przepływie powietrza w układzie ssącym, położeniu pedału gazu i wału korbowego, ale pełnię możliwości pokazały dopiero systemy cyfrowe. W 1973r. nad takim pomysłem zaczęła pracować firma Bosch, która 6 lat później wdrożyła go do produkcji seryjnej we współpracy z BMW (model E23 732i), pod nazwą Bosch Motronic.

Z biegiem czasu wzrastała ilość danych wejściowych: doszły tu sygnały z sondy lambda, czujników temperatury zewnętrznej i silnika, czujnika spalania stukowego, prędkości auta, itp. W najbardziej zaawansowanych odmianach ta sama jednostka potrafi sterować też automatyczną skrzynią biegów albo zmiennymi fazami rozrządu.

***

Jeśli chodzi o kierunki rozwoju na przyszłość, głównym problemem pozostaje oczywiście czystość spalin – tutaj najbardziej obiecująca wydaje się idea zapłonu laserowego. To byłaby największa rewolucja w dziejach układów zapłonowych: całkowite pozbycie się iskry elektrycznej i użycie w zamian impulsowego lasera, którego wiązkę odpowiednia optyka mogłaby skierować w dowolny punkt komory spalania – również w jej centrum, z dala od ścian cylindra. Zapłon laserowy dawałby możliwość spalania ekstremalnie ubogich mieszanek w stosunkowo niskich temperaturach (co zmniejszyłoby emisję tlenków azotu) i podniesienia stopnia sprężania (lepsza sprawność energetyczna).

W ubiegłym roku na rynek trafiła z kolei propozycja Mazdy nazwana Skyactiv X – połączenie klasycznego zapłonu iskrowego oraz samoczynnego. Nie wnosi ona nic do samej techniki uzyskiwania iskry, ale używa świecy zapłonowej do sterowania zapłonem samoczynnym (Mazda nazywa to SCCI – Spark-Controlled Compression Ignition). Gdy silnik jest zimny lub pracuje na wysokich obrotach, świece zapłonowe zapalają mieszankę normalnie, natomiast w pozostałych sytuacjach – czyli przez większość czasu pracy silnika – dostarczana jest mieszanka uwarstwiona: iskra zapala wtedy fazę bogatą, wtryskiwaną pod bardzo wysokim ciśnieniem do centrum komory spalania podczas suwu sprężania, a to z kolei powoduje samozapłon wypełniającej resztę przestrzeni mieszanki ubogiej i jej równomierne spalanie. Cała idea, według zapewnień producenta, pozwala połączyć zalety silników benzynowych i Diesla.

Ciekawe, czy tego typu rozwiązania pozwolą przedłużyć karierę silnika spalinowego?

Foto tytułowe: public domain

Share Button
Tagi:
69 comments on “DZIEDZICTWO INŻYNIERII: ŻEBY ZAISKRZYŁO
  1. Fabrykant pisze:

    Nie powstrzymam się przed cytatem: „Świeca Boscha, cewka Boscha i maszyna jest charosza”.

    • SzK pisze:

      Podoba mi się 🙂 Ale z drugiej strony dzisiaj mechanicy w serwisie u mojego taty mówią „co od Boscha, to do kosza”. Tak że tego – czasy się zmieniają 🙂

    • wojluk pisze:

      Poprzedni właściciel mojej cytrynki mówił, że problemy powodowała właściwie tylko elektryka/elektronika boscha (ja mam na razie spokój). Z kolei w polo moich rodziców z podobnego rocznika nic takiego się nie dzieje z osprzętem firmy bosch. Także tego, różnie bywa:)

      • SzK pisze:

        Zgadza się – u mnie np. nowy palec rozdzielacza firmy Bremi spalił się po 15 minutach jazdy, a założony w zamian Bosch jeździ (odpukać) niezawodnie. Co do „złotej myśli” – cytowałem tylko mechaników 🙂

  2. Hurgot Sztancy pisze:

    czekam na przejażdżkę nową mazdą ze skyactive-X – na razie podają tylko moc ok. 190KM w wersji z kompresorem, a ja bardziej jestem ciekaw max. momentu – ten ma być wyższy nawet o 30% w stosunku do silników podobnej mocy (ale to zapewne wolnossaków, bo w przypadku porównania do turbodoładowanych oznaczałoby jakieś 400Nm…)

  3. gumi pisze:

    Nie ma w tekście o prądnicy niskonapięciowej, że przerywacz w tym układzie był WEWNĄTRZ cylindra i to ON był świecą zapłonową(tak, ruchomą świecą zapłonową) – działało to jak kontakt w domu przy gaszeniu światła.
    https://www.youtube.com/watch?v=Gw68FL1bH1E#t=2m06s
    – widoczny po lewej stronie.

  4. ndv pisze:

    Historia kołem się toczy – kiedyś próbowano zmusić silnik do szybszej pracy – dzisiaj odwrotnie (stąd turba i dwumasy).

    O tej Maździe będę musiał poczytać, zupełnie przeoczyłem jej wejście do sprzedaży (wiecie rozumiecie – o HCCI się mówi od ponad dwudziestu lat). W każdym razie skoro HCCI ma działać tylko przy częściowym obciążeniu jakiegoś skoku jakościowego jesli chodzi o osiągi bym się nie spodziewał w stosunku do względnie współczesnych silników.

    A wracajac do tematu: pamiętacie świece z wieloma elektrodami? Chyba Brisk robił w ogóle świece z jedną okrągła boczna elektroda. Ale odnoszę wrażenie, że wieloelektrodowe świece to była ślepa droga, podobnie jak 5 zaworowe głowice.

    Aha, jeszcze jedno, kiedyś były takie samochody jak SAAB. I ten SAAB pokazał prototypowy silnik że zmiennym stopniem sprężania i o ile pamiętam wtryskiwaczem zintegrowanym ze świecą w której w zależności od warunków pracy sterowano odstępem między elektrodami.

    • Hurgot Sztancy pisze:

      X mazdy ma wejść do sprzedaży pod koniec 2018
      a co do zmiennego stopnia sprężania – dziś się chwali tym Infiniti

    • SzK pisze:

      O Maździe Skyactive trąbili przez jakiś czas wszyscy – nawet do mnie dotarło, choć nowości nieszczególnie śledzę (ostatnio jestem bardziej na bieżąco dzięgi Autoblog.pl – oni robią kawał wspaniałej roboty, dokładnie czegoś takiego mi brakowało) 🙂

      A świece Briska pamiętam – nawet chwalili się, że wysyłają je na pierwszy montaż do Maranello – zrobiło to na mnie wtedy ogromne wrażenie, bo polskie fabryki samochodowe padały jedna po drugiej, a Czesi wymiatali.

      Nie słyszałem za to o Saabie ze świecowtryskiwaczem – miałbyś może jakiś link w temacie?

    • Zrazik pisze:

      Wieloekeltrodowe świece są nadal do kupienia, np volvo w 5cylindrówkach bez turba używał 3 elektrodowych, ale już w uturbionych 1 elektrodowych, bo jednak parametry pracy są inne. Tak samo dawniej kupowali się te wieloelektrodowe do lpg, ale teraz chyba znów jest powrót do 1elekteody w tym temacie.

  5. Carman pisze:

    Zaledwie parę lat temu na studiach pokazywali nam założenia teoretyczne zarówno zapłonu homogenicznego HCCI jak i silnika o zmiennym stopniu sprężania, a także pojedyncze przykłady realizacji.

    Wtedy były to wyłącznie silniki stacjonarne – laboratoryjne. Teraz mamy już produkcję seryjną Mazdy Skyactiv-X i Infiniti VC-Turbo. Jak to mówią „Przyszłość jest teraz” 🙂 .

  6. tedi pisze:

    Widzę w tekście pewną nieścisłość – „Transformator konwertuje prąd z akumulatora do napięcia kilkuset woltów”
    O ile dobrze pamiętam ze szkoły, akumulator jest źródłem prądu stałego, który – ni hu hu – nie jest w stanie zmusić do pracy maszyny elektrycznej jaką jest transformator – ten działa tylko na prąd przemienny (nie mylić ze zmiennym) – podejrzewam, że w tym wypadku generowany przez prądnicę (o ile ta była prądnicą prądu przemiennego)

    • SzK pisze:

      Oczywiście masz rację – już zmieniam i bardzo dziękuję!!

      PS Czekam też niecierpliwie na Benny’ego – on na pewno uzupełni korektę mojej amatorszczyzny 🙂

      • benny_pl pisze:

        w sumie nie doczytalem sie jakis glupot 🙂 fajnie opisane 🙂
        co do transformatora – stalego pradu nie przetwarza ale nie tylko przemienny, ale i zmienny i impulsowy tak, a cewka zaplonowa to nic innego jak wlasnie transformator, a przerywacz wlasnie wytwarza impulsy i dziala to tak, ze jedna strona pierwotnego uzwojenia cewki jest podlaczona do plusa po stacyjce, a przerywacz do masy, ktory normalnie jest zwarty i przez cewke plynie wtedy prad staly, ktory nasyca (namagnesowuje) rdzen. w chwili w ktorej ma byc zaplon krzywka otwiera przerywacz ktory rozlacza prad, a cewka zamienia sie wtedy w transformator, gdyz namagnesowany rdzen oddaje energie ktora indukuje sie w uzwojeniu wtornym wysokiego napiecia i iskra przeskakuje w miejscu w ktorej jest jej najlatwiej, czyli gdzie ma najblizej do masy. a wiec na elektrodach swiecy.

      • SzK pisze:

        Dzięki za uzupełnienie. Oczywiście zasada działania jest mi znana, skrótowo opisałem ją przy schemacie zapłonu Benza, ale nie wchodziłem w szczegóły, bo pomyślałem, że to wszyscy znają i wolałem opisać kolejne etapy rozwoju układów generujących iskrę.

      • benny_pl pisze:

        trzeba tamto powyzej skopiowac w calosci zeby sie obrazek otworzyl, albo tu w wersji krotszej:
        http://tiny.pl/g27ww

      • ndv pisze:

        @ benny: jak to było z jedną cewka(jednym uzwojeniem) i bateria? Pamiętam z fizyki, dość szokujące doświadczenie. Czy tam też były dwa uzwojenia a ja nie pamiętam? (Będzie trzeba wieczorem zajrzeć do podręcznika do fizyki)

      • benny_pl pisze:

        oczywiscie jedna cewka tez wystarczy zeby „kopnelo” jak sie odlacza od niej baterie 🙂 zreszta jedna cewka – czyli dlawik – jest w oprawie swietlowkowej w szeregu i ona wlasnie podbija napiecie aby mogl nastapic zaplon swietlowki – starter robi zwarcie obwodu, tak zeby boczne zarniki zadzialaly jak grzalki, co odparowuje rtec, potem sie rozlacza i impuls z cewki powoduje przeskok iskry w rurze a potem prad zostaje juz podtrzymany napieciem sieci 220v
        https://trawka.org/uploads/gallery/album_514/gallery_25602_514_17048.jpg

      • truten23 pisze:

        @ndv, Tobie pewnie chodzi o doświadczenie z cewką Ruhmkorffa.
        Ten układ to przedstawienie zapłony iskrownikowego.
        Jest tu uzwojenie pierwotne i wtórne.
        Kopaliśmy się tym w szkole 😀

    • truten23 pisze:

      Błąd. Transformatory działają w oparciu o prąd przemienny (+/-) Ale i zmienny. Wchodzi w to pulsacja, przyrost, zanik, lub tętnienie napięcia.
      Cewka zapłonowa jest tego najlepszym przykładem.
      Samo stałe napięcie przyłożone do uzwojenia pierwotnego nie jest transformowane. Ale już samo jego przyłączenie lub odłączenie indukuje siłę elektromotoryczną w uzwojeniu wtórnym.

  7. ndv pisze:

    Jeszcze sobie przypomniałem o różnych TwinSparkach: o ile w przypadku silników lotniczych faktycznie przez wiele lat chodziło o odporność na awarie (stąd dwa niezależne układy, każdy ze swoim Magneto – chociaż Rotacji oferuje już silnik że zdublowany wtryskiem i elektronicznym zaplonem) to w motoryzacji dwie świece wykorzystywano do poprawienia sprawności silnika.

    Dwie świece przyspieszaja spalanie mieszanki podnosząc odporność na spalanie stukowe więc można podnieść stopień sprężania albo jechać na bardziej ubogiej mieszance.
    W silnikach HEMI (alfa, chrysler) obie świece są w dość dobrej lokalizacji, w alfach 4v jedna była centralnie a druga zaraz przy sciance chociaż to też ponoć wyraźnie poprawiało spalanie.
    Nie wiem, czy Mercedes w swoich silnikach 3v stosował dwie świece ale wydaje się to niezłym kompromisem pomiędzy 2v a 4v.
    (Muszę wieczorem poszperać w necie – coś mi świta, że któraś wersja v12 RR miała świece właściwie w ściance cylindra pod zaworami wydechowymi).

    PS: Magneto chyba dalej jest stosowane w crossowkach i enduro – powód – nie potrzebujesz ciężkiego akumulatora (w niektórych konstrukcjach potrafi to zasilać również wtrysk u oświetlenie).
    PS2: również w budowie maszyn silniki z magnesami trwałymi są coraz popularniejsze – takie Magneto, tylko w drugą stronę;)

    • SzK pisze:

      Tak, oczywiście kojarzę Twinsparki, a zwłaszcza pretensje alfistów, że „Mercedes im ukradł pomysł” (bo jak najbardziej masz rację – w poprzednim CLK miałem po 3 zawory i 2 świece na cylinder: jak sobie w ramach pakietu startowego zażyczyłem wymianę 12 świec na platynowe NGK to mi aż kolana zmiękły na widok kwoty, no ale sam chciałem taki silnik 🙂 ). Ci alfiści zawsze robią wielkie oczy, kiedy mówi się im, że przed wojną w dużych silnikach to był standard i że nawet cały układ zapłonowy był zdublowany. No ale tak to jest, jak się ludzie zafiksowują na jednej marce i bardzo małym wycinku historii 🙂

      A co do magneto w drugą stronę – mnie się to właśnie ogromnie podoba, że eletryka jest taka uniwersalna i prosta. To naprawdę byłby fajny napęd do aut, gdyby dało się go tankować w kilka minut…

      • ndv pisze:

        Prosta okiem laika porównującego do silnika spalinowego 😉
        Aby wycisnąć maksimum trzeba wchodzić w detale. Pakiety blach i przewody w postaci plecionki to dopiero wierzchołek góry lodowej – ale to nie moja dziedzina, choć w internecie jest naprawdę masa informacji (chwała indyjskim uczelniom :))

        Jeśli rozwiąże się problem z tankowaniem raczej nikt (poza garstką świrów) nie zatęskni za silnikami spalinowymi – przy czym wydaje mi się, że jak już to raczej będą to ogniwa paliwowe niż akumulatory.
        40 l „pędzyny” odpowiada ok 111 kWh (przy założeniu 25% sprawności silnika spalinowego). Aby to „zatankować prądem” w 6 min potrzeba mocy 1110 kW na kablu…

      • SzK pisze:

        Prosta, jeśli chodzi o samą zasadę działania. Bo co do silnika spalinowego, to nie wiem, co trzeba byłoby brać, żeby coś takiego wymyślić i uznać, że to będzie działać 😉

        Bardzo dziękuję za kalkulację dotyczącą ładowania. Faktycznie – dwie liczby mówią tu więcej niż dziesięć przemówień premiera :-). Wygląda na to, że jeśli nadal państwa będą za wszelką cenę promować tę opcję (za nasze, rzecz jasna, pieniądze), to nasza mobilność cofnie się o sto albo więcej lat…

      • truten23 pisze:

        Panowie, kiedy elektryka jest właśnie prosta, a maszyny elektryczne są „zgrabne” w swoim działaniu.
        Ciekawie zaczyna się dopiero robić kiedy wchodzimy w bardzo wysokie napięcia. Powstają prądy pełzające, naskórkowość.
        Ale chyba za bardzo zardzewiałem od czasów szkoły 😉

      • ndv pisze:

        At truten: no fakt, wiedza rdzewieje. Naskorkowosc i prady wirowe (? – te od pakietowania obwodu magnetycznego z cienkich blach krzemowych) to na bank kwestia czestotliwosci a nie napiecia. O pradach pelzajacych nic nie wiem

        At SzK: akurat koncepcja silnika spalinowego nie jest jakosc szcxegolnie oderwana biorac pod uwage, ze Europejczycy znaja bron palna gdzies od XII/XIV w. Trzeba bylo tylko wymyslec jak ta energie wykorzystac do napedzania czegos innego (ktos kiedys wymyslil nawet „silnik prochowy”)

      • truten23 pisze:

        @ndv, naskórkowość tyczy się głównie przewodników, im większe prądy i częstotliwości (oraz co za tym idzie średnice przewodników) tym większa tendencja do przepływu ładunków nie całą powierzchnią, tylko bliżej powierzchni przewodnika.
        W dużych transformatorach mocy czasem stosują wręcz rurki, jako uzwojenia. Dlatego że środkiem i tak prąd nie płynie. Natomiast można puścić tamtędy chłodziwo.
        Co do prądów pełzających to też ciekawe zagadnienie, ponieważ powstają na powierzchni izolatorów. Pod wpływem pola elektrycznego. Jest to niekorzystne ponieważ powodują upływy napięcia, zakłócenia i doprowadzają do przebić.
        To zjawisko występuje przy wielkich napięciach, ale i przy napięciach niskich o dużych częstotliwościach.

      • wojluk pisze:

        Co to za alfiści co nie wiedzą, że dwie świece to w latach 20 były stosowane w motorsporcie w alfach?

      • SzK pisze:

        Dzisiejsi samochodziarze rzadko orientują się w tym, co działo się przed około 1990r. Zwłaszcza jeśli chodzi o tzw. fanbojów.

        W teście Warszawy pisałem, że wielu ludzi bierze ją dziś za Syrenę albo za amerykański krążownik (!!). To wcale nie jest rzadkie.

        W mojej drugiej pracy, w roku 2005, słyszałem w kuchni rozmowę ludzi całkiem dobrze zorientowanych w motoryzacji i dość dorzecznie dyskutujących o zakupie samochodu. Jeden z nich rzucił, że w komisie niedaleko stoi leciwy Jaguar XJ, który ma automatyczną skrzynię biegów – i że jak to możliwe, że już wtedy…? Na to drugi odpowiedział, że „pewnie wersja amerykańska, bo tam automaty były już chyba z 20 lat temu!!” Wtedy nie wytrzymałem i wtrąciłem się mówiąc, że skrzynia GM Hydramatic weszła w roku 1940-tym, a w Europie w latach 50-tych już też się zdarzało. Na co oni zareagowali tak, jak gdyby usłyszeli, że na Księżycu to Ferdynand Magellan lądował, a nie Neil Armstrong. A naprawdę znali się na aktualnej motoryzacji…

        My z naszym zboczeniem historycznym stanowimy naprawdę margines 🙂

      • wojluk pisze:

        Dzięki za odpowiedź. Ta historia o automatach jest zadziwiająca 🙂

    • Mav pisze:

      Mówicie o alfach i mercedesach, a gdzie porsche? Przecież oni stosują podwójne świece od generacji 930.

  8. st Druciarz w firmie C&G pisze:

    najprostszym iskrownikiem jaki teraz jest stosowany to ten w kosiarkach spalinowych i pilarkach. Na wieńcu koła zamachowego jest mały magnes który gdy mija zamocowaną na bloku cewkę , generuje iskrę.Sposób najbardziej niezawodny.

    • benny_pl pisze:

      to sie wydaje tylko najprostsze, w rzeczywistosci w tej cewce jest zalany caly elektroniczny modul zaplonowy ze zmiennym katem wyprzedzenia zaplonu (dzieki czemu tak latwo sie odpala te kosiarki i pily i nie odbijaja), ale owszem, jest to rozwiazanie bardzo trwale i niezawodne. magneta i cewki z pil swietnie sie sprawdzaja do przerobek zaplonu we wszelkiego rodzaju „komarach” ktorych zaplon jest najgorsza strona

  9. Kuba pisze:

    Świetny, merytoryczny artykuł. 🙂

    • SzK pisze:

      Ogromne dzięki, zapisałem na dysku. Spróbuję się potem przez to przegryźć – ciekawe, ile uda mi się pojąć 🙂

      • Soul_Man pisze:

        I znów wychodzi na to, że wszystko już było.

        I znów mnie zaskakuje moja ulubiona marka, tej ciekawostki nie znałem 🙂

  10. Fabrykant pisze:

    Wpis bardzo ciekawy, choć ja prundu nie pojmę nigdy.

    Opowieści z epoki chromu, mojego Starego – w swojej Zastavie 750 miał tak wytrenowaną poprawę przerwy na przerywaczu, że był w stanie zrobić to tylko na dotyk, w całkowitej ciemności, kiedy samochód nagle przestał jechać w jakiejś nocnej trasie.

    • benny_pl pisze:

      Farykant: elektyka ogolnie dziala tak jak hydraulika 🙂 i na tej zasadzie latwo wtedy zrozumiec 🙂
      cisnienie = napiecie
      przeplyw = prad
      srednica rury = rezystancja (opornosc)

      ta wiec:
      rura = przewod
      zawor = potencjometr (a traktujac zerojedynkowo to wlacznik)
      zwezka = rezystor
      zbiornik = kondensator
      pompa = zrodlo zasilania

      no i tak jeszcze mozna by wymyslac dalej 🙂

      • SzK pisze:

        Super porównanie!! Mnie się jednak wydaje, że najważniejsze jest łopatologiczne objaśnienie tego, jak zmienne pole magnetyczne zamienia się w przepływ prądu i odwrotnie: znając tę zależność od razu rozumie się, jak działa prądnica, silnik elektryczny, transformator, itp. Miałbyś może tutaj jakieś proste objaśnienie?

      • truten23 pisze:

        Proszę 🙂
        Pole magnetyczne-zmienne (np. z magnesu trwałego) oddziałuje na wolne elektrony w przewodniku (cewce). Zbliżasz magnes, elektrony przesuwają się w uporządkowany sposób w jedną stronę powodując wzrost napięcia. Przestajesz zbliżać, napięcie zanika. Cofasz magnes, elektrony zaczynają się poruszać w stronę przeciwną.
        To z grubsza tyle 😉
        Łatwo sobie to zobrazować. Nawiń sobie na gwóźdź kilkadziesiąt zwojów jakiegoś drucika i do końcówek podepnij jakąś diodkę LED. Obok końców gwoździa pomachaj magnesem 😉

      • SzK pisze:

        Dzięki!!

        Tak działa prądnica, zamieniająca ruch na prąd. Ale można też w drugą stronę – wtedy na skutek przepływu prądu magnes się zacznie obracać. A jeśli w odpowiedni sposób sklecimy to do kupy, wtedy jedno i to samo urządzenie będzie słuzyło raz jako prądnica (jesli będziemy z zewnątrz machać magnesem) a kiedy indziej jako silnik (jeśli z zewnątrz podłączymy prąd). Bardzo to wszystko proste i można powiedzieć eleganckie. Jedyny kłopot, że prądu nie da się łatwo magazynować w kanistrze – gdyby nie to, nikt nawet nie pomyślałby o jakimkolwiek innym silniku.

      • truten23 pisze:

        Otóż to 😀

      • truten23 pisze:

        Chyba jedyną tak naprawdę bolączką elektrycznych aut jest wydajne magazynowanie energii i tzw. jej „gęstość”.
        W moim odczuciu rozwój baterii do samochodów, a później samolotów elektrycznych będzie szedł chyba w coś w rodzaju hybrydy baterii z superkondensatorami. No ale to póki co wróżenie z fusów. Trzeba dać się technologii na spokojnie rozwinąć, bo póki co się strasznie ślimaczy.

      • ndv pisze:

        Jakiś czas temu na Wiki czytałem o superkondensatorach i gęstość energii w J/kg miały niższy od akumulatorów litowo coś tam. Przy czym dalej zostaje problem czasu ładowania.

        Ogniwa paliwowe można dość szybko zatankować – tylko wodór jest dość problematyczny (i ucieka z naszej planety w kosmos) a przy użyciu np metanolu mamy taką sobie sprawność i dalej emisję CO2 (niby można robić „neutralny węglowo” alkohol a pewnie i „pedzyne”)

      • truten23 pisze:

        Ja bym to widział w ten sposób, że energia z hamowania rekuperacyjnego przechwytywana była by bezpośrednio do baterii superkondensatorów. Z nich z kolei ładowane były by w sposób kontrolowany akumulatory.
        Oraz, gdy np. jadąc dynamicznie popuszczamy gaz (ładując kondensator), za chwile przyśpieszamy. W ten sposób kondensator działał by jak swoisty KERS będąc buforem prądowo-mapięciowym.
        No ale pewnie 10 razy mądrzejsi ode mnie już o tym myśleli i tą koncepcję odrzucili 😀

      • Fabrykant pisze:

        Bardzo dziękuję Benny za te obrazowe porównania. Drzemie we mnie niechęć do zgłębiania tego, czego nie obejmuję intuicją i stąd moja deklaracja. To lenistwo po prostu. Czasem, zmuszony, muszę przysiąść fałdów. Ostatnio zmusił mnie młodzież, z którym stworzyliśmy na konkurs szkolny silnik magnetohydrodynamiczny do łódki ze styropianu, znaczy się takie ustrojstwo, co to nie ma żadnej ruchomej części, tylko elektrody i magnesy, a jednak płynie do przodu na bateriach R9 (powoli i bąbelkując wodorem i tlenem, ale jednak), samym tylko odziaływaniem ustawionych prostopadle pól elektrycznego i magnetycznego. Ale to wyjątek, od mojej reguły niechętnego zgłębiania prądów, kabli itp. Poza tym to było proste jak konstrukcja cepa i się nie liczy. Tu wlata, tam wylata aqua niedestilata. Podobno różne armie pracują nad takim napędem do łodzi podwodnych.

      • SzK pisze:

        Ha!! Armie pracują, a Imć Fabrykant wraz ze swym Młodzieżem ich wyprzedził!! A podobno niechętnie zgłębia prądy, kable, itp… 😉

      • Fabrykant pisze:

        @ Sz.K.: Wyprzedził – to nie. Pierwsi byli zdaje się Japończycy, choć pomysł jest dość młody (lata 80-te). Ale do dzisiaj się zastanawiam – jak ten wodór wyłapać i dodać maszynerii trochę mocy. Taki wodór to od razu rozumiem, w przeciwieństwie do indukcji.

      • SzK pisze:

        Indukcja jest prosta: wystarczy przyjąć, że prąd płynie w przewodniku poddanym działaniu zmiennego pola magnetycznego, w kierunku prostopadłym do linii tegoż

        W trójwymiarze łatwo to wyznaczyć rozkładając odpowiednio palce dłoni: „https://zapytaj.onet.pl/encyklopedia/142143,,,,elektromagnetyzm,haslo.html?drukuj=1”

        „To wsysko, i do gabloty – powtóz!!” (cytat) 🙂

  11. Pawian123 pisze:

    „Wczesne wersje wykorzystywały proste komputery analogowe przetwarzające informacje o przepływie powietrza w układzie ssącym, położeniu pedału gazu i wału korbowego, ale pełnię możliwości pokazały dopiero systemy elektroniczne.” Chyba chodziło Ci Szczepanie o systemy cyfrowe bo i to i to elektronika ;)Nie nazwałbym takiego układu komputerem analogowym ale może jestem niedoinformowany. Artykuł świetny jak zwykle. Rozwalił mnie komentarz „Co od Boscha to do kosza.” A pamiętacie jak się nabijano, że Bosch popsuł współczesną Alfę Romeo w odpowiedzi na zachwyty niemieckim osprzętem ?

    • Radek pisze:

      Komputer analogowy to taki gdzie nie przetwarzasz sygnałów binarnych tylko stale zmienne wartości (czyli sygnały ciągłe). Nie każda elektronika to układ cyfrowy.

      • SzK pisze:

        Tak, oczywiście, rozumiem różnicę – bardzo dziękuję. Mój błąd, już poprawiony.

  12. Radek pisze:

    Jedno małe pytanie co do zdania: „Używano ich w razie konieczności doraźnego zatankowania paliwa o niższej liczbie oktanowej – w tym wypadku opóźnienie zapłonu służyło zmniejszeniu rzeczywistego stopnia sprężania, oczywiście kosztem pogorszenia osiągów, spalania, a także ryzyka przegrzania motoru.”.
    O ile pierwsza i ostatnia część tego zdania jest dla mnie zrozumiała – opóźnienie zapłonu aby zapobiegać spalaniu stukowemu to już stwierdzenie „zmniejszenie rzeczywistego stopnia sprężania” jest chyba błędne. Raczej chodzi tutaj o zmniejszenie ciśnienia użytecznego ale to efekt finalny powodujący zmniejszenie mocy na wale. Zmianę efektywnego stopnia sprężania może w pewnym stopniu zapewnić zmiana faz rozrządu.

    • SzK pisze:

      Dziękuję – właśnie o to mi chodziło, zmniejszenie ciśnienia w cylindrze w momencie zapłonu.

  13. MOCNYVITO pisze:

    W sumie , to nie od rzeczy byłby tego typu artykuł , równie przystępnie pokazujący różnicę między silnikiem diesla a benzynowym.

    Fragmenty tej wiedzy można znaleźć w różnych tekstach (np tym) , ale przydałaby sie taka synteza.