Jak działa gaźnik Nikki 30/34 (Mazda Capella GE)

Regulacja temperatury powietrza nawiewanego (system dostarczania gorącego powietrza)

System kontroli temperatury powietrza dolotowego

Klapa wlotowa filtra powietrza otwiera się lub zamyka w zależności od temperatury w komorze silnika. Podciśnienie z kolektora dolotowego dostarczane jest cienkim wężykiem do membrany podciśnieniowej, która steruje położeniem zaworu w kanale dolotowym powietrza. Kolejny wąż łączy się z pierwszym wężem (przez połączenie trójnikowe) z czujnikiem temperatury umieszczonym w obudowie filtra powietrza. Czujnik temperatury to zawór bimetaliczny, który zamyka i otwiera kanał wentylacyjny. Gdy temperatura w komorze silnika wzrasta, zawór otwiera się, umożliwiając przepływ powietrza, co eliminuje podciśnienie na membranie próżniowej.



Gdy temperatura w komorze silnika jest niska, zawór bimetaliczny zostaje zamknięty, a podciśnienie oddziałuje na membranę podciśnieniową, co powoduje całkowite otwarcie zaworu. Gorące powietrze z kolektora wydechowego trafia do kanału dolotowego gaźnika. Wraz ze wzrostem temperatury w komorze silnika zaczyna się otwierać zawór bimetaliczny, co powoduje zmniejszenie podciśnienia działającego na membranę podciśnieniową, która zaczyna zamykać zawór.

Teraz do gaźnika dostaje się mieszanka gorącego powietrza i zimnego powietrza zewnętrznego. Gdy temperatura w komorze silnika wzrośnie powyżej około 30°C, zawór bimetaliczny otwiera się całkowicie; przepustnica całkowicie blokuje przepływ gorącego powietrza z kolektora wydechowego. Ciepłe powietrze z komory silnika trafia do gaźnika. Dzięki temu temperatura powietrza wchodzącego do gaźnika pozostaje w przybliżeniu stała, niezależnie od temperatury powietrza na zewnątrz (lub temperatura w komorze silnika).

Dodatkowy zawór podciśnieniowy można zastosować w celu utrzymania stałego dopływu gorącego powietrza podczas gwałtownego przyspieszania.

W niektórych modelach zastosowano sprężynę bimetaliczną, która jest bezpośrednio połączona z przepustnicą powietrza. Sprężyna bimetaliczna bezpośrednio reguluje położenie przepustnicy powietrza, otwierając ją lub zamykając w zależności od temperatury otoczenia.

Układ sterowania temperaturą powietrza dolotowego za pomocą zaworu bimetalicznego

Wewnętrzne zawory paliwowe i powietrzne

System dozowania

Paliwo dostaje się do gaźnika poprzez filtr o drobnych oczkach. Poziom paliwa w komorze pływakowej regulowany jest za pomocą zaworu iglicowego lub plastikowego pływaka.

Komora pływakowa ma wewnętrzny kanał wentylacyjny, który otwiera się do obszaru za filtrem powietrza.

Układ biegu jałowego i układ przejściowy

Paliwo z kanału paliwowego trafia do kanału biegu jałowego poprzez skalibrowaną dyszę układu biegu jałowego. Tutaj paliwo jest mieszane z niewielką ilością powietrza dostarczanego przez skalibrowany strumień powietrza. Następnie mieszanka paliwowa przechodzi przez dyszę o zmniejszonym przekroju przepływu. Powstała mieszanka przepływa przez kanał i jest uwalniana przez otwór pod przepustnicą komory pierwotnej. Śruba regulacji składu mieszanki stożkowej służy do zmiany pola przepływu otworu, co umożliwia precyzyjną regulację ilości mieszanki biegu jałowego. Wiele otworów trybu przejściowego (lub rowek trybu przejściowego) zapewniają wzbogacenie mieszanki, gdy otwierają się w momencie otwarcia przepustnicy. System ten gwarantuje, że nie wystąpią spadki wydajności silnika po otwarciu przepustnicy.

Prędkość obrotową biegu jałowego silnika reguluje się za pomocą śruby regulacyjnej. Śrubę regulacyjną dokręca się tak, aby toksyczność spalin odpowiadała normom, i zamyka się ją nakrętką.

Zawór odcinający paliwo

Zawór odcinający paliwo zapobiega przedostawaniu się paliwa do silnika po jego wyłączeniu. Zawór ma napięcie robocze 12 V i za pomocą tłoka blokuje kanał biegu jałowego po wyłączeniu zapłonu.

W niektórych modelach zaworem steruje elektroniczna jednostka sterująca. Zawór może zostać również aktywowany, gdy prędkość wału korbowego znacznie spadnie przy zamkniętej przepustnicy. Dzięki temu oszczędzasz paliwo i redukujesz emisję toksyn. Gdy prędkość obrotowa silnika spadnie poniżej pewnego poziomu lub przepustnica się otworzy, ECU otworzy zawór i przywrócony zostanie normalny dopływ paliwa. Podłączenie jednostki sterującej elektronicznej różni się w zależności od modelu.

Układ zubożania mieszanki paliwowej przy zmniejszonej prędkości wału korbowego (zainstalowany w niektórych modelach)

Wraz ze spadkiem prędkości wału korbowego, zawór elektromagnetyczny układu ubogomieszającej mieszanki paliwowej pozwala na przedostanie się dodatkowej ilości powietrza do komory mieszania wtórnego gaźnika. System ten przyczynia się do poprawy spalania paliwa, a co za tym idzie, zmniejszenia zawartości niespalonych węglowodorów w spalinach.

Układ wzbogacania mieszanki paliwowej przy zmniejszonej prędkości wału korbowego (zainstalowany w niektórych modelach)

Wraz ze spadkiem prędkości wału korbowego, elektrozawór wzbogacania mieszanki paliwowej pozwala na przepływ dodatkowej ilości powietrza i paliwa do komory mieszania wtórnego gaźnika. System ten przyczynia się do poprawy spalania paliwa, a co za tym idzie, zmniejszenia zawartości niespalonych węglowodorów w spalinach.



Paliwo ze studni paliwowej komory wtórnej trafia do kanału wzbogacania poprzez skalibrowany strumień. Tutaj miesza się go z niewielką ilością powietrza dostarczanego przez dwa skalibrowane strumienie powietrza. Powstała mieszanka przepływa przez kanał i jest uwalniana przez otwór pod przepustnicą komory wtórnej. Pracą systemu steruje elektroniczna jednostka sterująca. System aktywuje się, gdy prędkość obrotowa wału korbowego spada z 1500 do 2300 obr./min. Elektroniczna jednostka sterująca otrzymuje informacje z przepustnicy i cewki zapłonowej i na ich podstawie określa moment podania napięcia na zawór elektromagnetyczny.

System korekcji mieszanki paliwowej przy spadku prędkości obrotowej silnika

Tłumik przepustnicy (zainstalowany w niektórych modelach)

Gdy przepustnica zamyka się gwałtownie, w kolektorze dolotowym następuje gwałtowny wzrost podciśnienia, co może spowodować odparowywanie kropel paliwa gromadzących się na ściankach kolektora dolotowego. To dodatkowe paliwo często przepływa przez cylindry silnika, nie ulegając całkowitemu spaleniu, co skutkuje zwiększeniem zawartości niespalonych węglowodorów w spalinach. Ponadto w modelach z automatyczną skrzynią biegów lub systemem kontroli emisji spalin, znaczna uboga mieszanka paliwowa może powodować słabą reakcję silnika lub nawet jego gaśnięcie. Tłumik podciśnienia przepustnicy umożliwia stopniowe zamykanie przepustnicy, co powoduje zmniejszenie prędkości obrotowej silnika bez zwiększania emisji spalin i bez wpływu na wydajność silnika.

Mechanizm pozycjonowania przepustnicy przy spadku prędkości obrotowej silnika (zainstalowany w niektórych modelach)

Mechanizm pozycjonowania przepustnicy działa podobnie do przepustnicy. Jednakże mechanizm pozycjonowania jest sterowany przez zawór elektromagnetyczny i elektroniczną jednostkę sterującą, co ma zapewnić, że przepustnica pozostanie lekko otwarta, gdy prędkość obrotowa silnika spadnie. Membrana mechanizmu pozycjonującego przepustnicę jest zwykle wykorzystywana także przez układ sterowania powietrzem biegu jałowego.

System poprawy prędkości biegu jałowego (modele ze wspomaganiem kierownicy)

Pojazdy ze wspomaganiem układu kierowniczego mogą wykorzystywać układ zwiększający prędkość biegu jałowego, który aktywuje się po obróceniu kierownicy. Ponieważ pompa wspomagania układu kierowniczego jest napędzana przez silnik, po obróceniu kierownicy i włączeniu pompy prędkość obrotowa wału korbowego na biegu jałowym spada.



Gdy koła się obracają, przełącznik w układzie wspomagania kierownicy zamyka obwód zaworu elektromagnetycznego układu zwiększania prędkości wału korbowego. Podciśnienie jest przyłożone do membrany mechanizmu pozycjonującego przepustnicę, co powoduje nieznaczne otwarcie przepustnicy. Po usunięciu obciążenia silnika, wyłącznik wspomagania kierownicy otwiera obwód, a zawór elektromagnetyczny zamyka dopływ podciśnienia do membrany; podciśnienie w membranie znika, a przepustnica powraca do normalnej pozycji biegu jałowego.

Kompensator temperatury do regulacji obrotów biegu jałowego przy wysokiej temperaturze silnika – niektóre modele

Kompensator temperatury powietrza biegu jałowego silnika to urządzenie wrażliwe na temperaturę, montowane pomiędzy rurą dolotową filtra powietrza a kolektorem dolotowym. Służy do zapobiegania słabej pracy silnika, gdy jest gorący (na przykład gdy silnik pracuje na biegu jałowym przez długi czas w czasie upałów). Gdy temperatura w komorze silnika staje się zbyt wysoka, paliwo w komorze pływakowej rozszerza się i jego poziom wzrasta, co powoduje powstanie zbyt bogatej mieszanki. Kompensator temperatury służy do dostarczania dodatkowej ilości powietrza, aby zapobiec powstaniu mieszanki przesyconej.

Przy normalnej temperaturze w komorze silnika kompensator jest zamknięty. Gdy temperatura w komorze silnika wzrośnie powyżej 67°C, zawór zaczyna się otwierać, a do kolektora dolotowego dostaje się dodatkowe powietrze, które rozrzedza bogatą mieszankę paliwową. Kompensator jest w pełni otwarty, gdy temperatura w maszynowni wzrasta powyżej 71°C. Gdy temperatura w maszynowni wraca do normalnego poziomu (poniżej 71°C), zawór zamyka się, odcinając dopływ powietrza.

Pompa przyspieszająca

Pracą pompy przyspieszającej gaźnik Nikki steruje tłok. Napęd pompy przyspieszającej jest mechaniczny i odbywa się za pomocą dźwigni połączonej z mechanizmem sterującym przepustnicą komory pierwotnej.

Po naciśnięciu pedału przyspieszenia dźwignia połączona ze sprzęgłem przepustnicy naciska na tłok pompy przyspieszenia. Paliwo z komory pompy jest wtłaczane do kanałów wylotowych pompy przez zawór wylotowy (z ciężarem) i trafia do komory mieszającej poprzez rozpylacz pompowy. Zawór wlotowy (kulowy) pozostaje zamknięty, aby zapobiec cofaniu się paliwa do komory pływakowej.

Po zwolnieniu pedału przyspieszenia sprężyna przywraca tłok do pierwotnego położenia. Podciśnienie zasysa nową porcję paliwa z komory pływakowej do komory pompy przez zawór wylotowy (kulowy).

Główny układ dozujący

Ilość paliwa uwalnianego do strumienia powietrza jest kontrolowana przez skalibrowany główny strumień paliwa. Paliwo dostaje się przez główny strumień paliwa do podstawy pionowego zbiornika paliwa, którego dolny koniec jest opuszczany do komory pływakowej, w której znajduje się paliwo. W odwiercie zainstalowana jest rurka emulsyjna, zamykana strumieniem powietrza. Paliwo jest mieszane z powietrzem dostającym się przez dyszę powietrza oraz przez otwory w rurce emulsyjnej, a powstała w ten sposób zemulgowana mieszanka jest uwalniana przez rozpylacz do dyfuzora komory pierwotnej gaźnika.

Wzbogacanie mieszanki paliwowej przy niepełnym obciążeniu silnika

(Na podstawie danych ze strony internetowej: «MazBook»)

Kanał powietrzny biegnie od przestrzeni przepustnicy do komory wzbogacania. Gdy silnik pracuje na biegu jałowym, a przepustnica jest lekko otwarta, podciśnienie z kolektora dolotowego w kanale odsuwa tłok od zaworu wzbogacania mieszanki paliwowej. Zawór zamyka się, zamykając kanał wylotowy paliwa. Wraz ze wzrostem prędkości obrotowej silnika i większym otwarciem przepustnicy podciśnienie w kolektorze dolotowym maleje. Pod wpływem nacisku sprężyny tłok powraca do pierwotnego położenia i naciska na zawór, który otwiera kanał paliwowy. Paliwo z komory pływakowej przepływa kanałem do głównego zbiornika paliwowego; poziom paliwa w odwiercie podnosi się, co skutkuje powstaniem bogatszej mieszanki paliwowej.

Działanie komory wtórnej gaźnika

Kanał powietrzny znajduje się zarówno w komorze mieszania pierwotnego, jak i wtórnego gaźnika. Przepływ powietrza z tych kanałów trafia do jednego wspólnego kanału, który prowadzi do membrany sterującej położeniem przepustnicy komory wtórnej. Przy niskich prędkościach obrotowych silnika aktywna jest tylko główna komora mieszania. Gdy prędkość przepływu powietrza przechodzącego przez komorę pierwotną osiągnie pewien poziom, podciśnienie działa poprzez kanał na membranę komory wtórnej, co powoduje otwarcie przepustnicy komory wtórnej. Podciśnienie wytworzone w komorze wtórnej steruje prędkością otwierania przepustnicy komory wtórnej.

Podstawowy mechanizm sterowania przepustnicą zapobiega otwarciu wtórnej przepustnicy w sytuacji, gdy prędkość przepływu powietrza jest zbyt duża, a pedał przyspieszenia nie jest wciśnięty. Komora wtórna nie zostanie uruchomiona, dopóki przepustnica komory pierwotnej nie będzie otwarta mniej więcej w połowie. Po otwarciu przepustnicy komory wtórnej działanie układu dozującego komory wtórnej jest podobne do działania układu dozującego głównego.

Dysza przejściowa służy do zapobiegania wahaniom silnika w momencie otwierania się przepustnicy wtórnej. Paliwo z komory paliwowej komory wtórnej przepływa przez skalibrowaną dyszę. Następnie miesza się go z powietrzem dostarczanym za pomocą skalibrowanego strumienia powietrza, tworząc emulsję paliwową. Ta zemulgowana mieszanka jest uwalniana do komory mieszania wtórnego przez otwór przejściowy, gdy zawór dławiący komory wtórnej zaczyna się otwierać.

Mechaniczna przepustnica powietrza

Napęd mechanicznej przepustnicy powietrza odbywa się za pomocą linki. Po wyciągnięciu przycisku sterującego na desce rozdzielczej przewód łączący przesuwa dźwignię, co powoduje zamknięcie kanału dolotowego powietrza przez przepustnicę. Szybki tryb biegu jałowego włączany jest za pomocą krzywki połączonej z dźwignią ssania. Śruba regulacyjna zamontowana na dźwigni przepustnicy i oparta o krzywkę służy do regulacji prędkości obrotowej wału korbowego, gdy silnik pracuje na wysokich obrotach biegu jałowego.

Otwieranie przepustnicy powietrza

Po uruchomieniu silnika przepustnica powinna się lekko otworzyć, aby uzyskać mniej bogatą mieszankę paliwową i zapobiec przelaniu się paliwa. Osiąga się to poprzez wykorzystanie podciśnienia w kolektorze dolotowym, które działa na membranę; mechanizm łączący membranę otwiera przepustnicę powietrza.

Automatyczna przepustnica powietrza

Niektóre modele gaźnika Nikki są wyposażone w automatyczny układ rozruchowy. Pozycja przepustnicy powietrza regulowana jest albo za pomocą spirali bimetalicznej z ogrzewaniem elektrycznym (półautomatyczna przepustnica powietrza) lub przełącznik temperatury wosku podgrzewany płynem chłodzącym silnika (w pełni automatyczna przepustnica powietrza).

Półautomatyczna przepustnica powietrza

Do regulacji położenia półautomatycznej przepustnicy powietrza stosowana jest spirala bimetaliczna z podgrzewaniem elektrycznym. Aby zresetować system, należy powoli nacisnąć pedał gazu raz lub dwa razy. Po uruchomieniu silnika, prąd z generatora trafia do ceramicznej grzałki, która szybko się nagrzewa. Ciepło jest przekazywane do cewki bimetalicznej poprzez tuleję; gdy cewka bimetaliczna się nagrzeje, rozwija się, otwierając przepustnicę powietrza.

W pełni automatyczna przepustnica powietrza

Kapsuła woskowa służy do regulacji położenia automatycznej przepustnicy powietrza. Kapsuła jest ogrzewana płynem chłodzącym silnika. Przy niskich temperaturach chłodziwa kapsułka woskowa jest całkowicie sprężona – przepustnica powietrza jest zamknięta. Po uruchomieniu silnika i w trakcie jego nagrzewania ciepło z nagrzewającego się płynu chłodzącego silnika oddziałuje na kapsułę woskową, która zaczyna się stopniowo rozszerzać; kapsuła rozprężna stopniowo otwiera przepustnicę powietrza. Gdy temperatura płynu chłodzącego osiągnie normalny poziom roboczy, zawór dławiący będzie całkowicie otwarty.

Oba typy

Po uruchomieniu silnika przepustnica powinna się lekko otworzyć, aby uzyskać mniej bogatą mieszankę paliwową i zapobiec zalaniu silnika paliwem, gdy pracuje on na biegu jałowym i przy niskim otwarciu przepustnicy. Osiąga się to poprzez wykorzystanie podciśnienia w kolektorze dolotowym, które działa na membranę; mechanizm łączący membranę otwiera przepustnicę powietrza. Niektóre modele są wyposażone w drugą przysłonę otwierającą. Jest on sterowany zaworem próżniowo-termicznym i jego zadaniem jest zapewnienie, że gdy temperatura silnika wzrośnie powyżej określonej wartości, przepustnica powietrza również otworzy się szerzej.

Szybki tryb biegu jałowego aktywowany jest przez zębatą krzywkę połączoną z wałem przepustnicy powietrza za pośrednictwem korbowodu. Dźwignia szybkiego biegu jałowego, połączona z dźwignią przepustnicy, naciska na zębatą krzywkę. Gdy cewka bimetaliczna się nagrzeje i przepustnica powietrza się otworzy, dźwignia przesunie się w dół zębów krzywki. W ten sposób prędkość biegu jałowego stopniowo spada, aż do momentu, gdy krzywka szybkiego biegu jałowego zostanie zwolniona, a prędkość biegu jałowego spadnie do normalnego poziomu. Śruba regulacyjna połączona z dźwignią biegu jałowego może być używana do regulacji prędkości biegu jałowego.

Jeżeli przepustnica zostanie całkowicie otwarta, gdy temperatura silnika jest niska, podciśnienie na membranie ssania zniknie, powodując zamknięcie przepustnicy ssania. Może to spowodować przelanie się paliwa. Aby temu zapobiec, stosuje się mechanizm częściowego otwarcia przepustnicy powietrza. Gdy przepustnica jest całkowicie otwarta, dźwignia przepustnicy przesuwa się w dół, aby lekko otworzyć przepustnicę dławiącą.