ELEKTRONİK ATEŞLEME SİSTEMLERİ (ECU )


Klasik ateşleme sistemlerinin tarih olmaya başladığı günümüzde tam elektronik ateşleme sistemleri kullanılmaktadır. Klasik ateşleme sisteminin yetersizlikleri otomotivcileri arayışa sokmuştur. Bugüne gelene dek arayışlarda bir çok çeşit ateşleme sistemi bulunmuştur. Bunlar aşağıda verilmiştir.Ancak bu sistemlerden en son olan yeni nesil tam elektronik ateşleme sistemi açıklanacaktır.

Elektronik Ateşleme Sistemleri Çeşitleri

Primer Devre Akımının Kesilme Şekline Göre
Ateşleme Avans Şekillerine Göre
Sekonder Devre Gerilimini Dağıtma Şekline Göre
Primer Devre Akımının Kesilme Şekline Göre
Platinli Elektronik Ateşleme Sistemleri
İndüktif Verici Elektronik Ateşleme Sistemleri
Hall Devreli Elektronik Ateşleme Sistemleri
Elektronik Ateşleme Sistemleri
Transistörlü Elektronik Ateşleme Sistemleri
Distribütörsüz Elektronik Ateşleme Sistemleri
Tam Elektronik Ateşleme( Yeni nesil Elektronik Ateşleme Sistemleri )
Tam Elektronik Ateşleme ( Yeni Nesil Elektronik Ateşleme Sistemleri )

Elektronik ateşleme sisteminin tüm fonksiyonlarını içerir ve ateşleme sabit yüksek gerilim dağıtımı olması nedeniyle distribütör kullanılmamıştır.

Tam elektronik ateşleme sisteminde doğru ateşleme avansı için gerekli bütün bilgiler motor çalışırken direkt olarak sağlanmaktadır. Bu sistemin eski platinli ve platinsiz sistemlere göre birçok avantajlar sağlamaktadır.

Herhangi bir mekanik aşınma söz konusu olmadığından sistemin ömrü süresince her elemanın kendi karakteristik eğrisi değişmemektedir.Distribütör mili ile krank arasındaki mekanik bağlantıdan ve vibrasyondan kaynaklanan hassasiyetin bozulması problemleri elimine edilmiştir.
Tam elektronik ateşleme sistemi bobin primer devresinin çok düşük dirençli olmasından dolayı yüksek ateşleme gücü temin etmemektedir.. Bununla beraber dahili geri besleme devresi sayesinde bobin besleme akımının sürekli sabit tutmaktadır.

Bu nedenle batarya voltajındaki oynamalarından etkilenmeksizin, soğuk havalarda motor çalıştırırken, akü tam şarjlı olmadığında veya motor yüksek devirde çalışırken sabit enerjiyle ateşlemeyi sağlar. Açık kıvılcımların olmaması nedeniyle daha az elektromanyetik parazit meydana gelmemektedir.

Diğer bir taraftan bakım gerektirmemektedir ve kullanımı boyunca sabit performans sağlamasıdır.
Yüksek Gerilim Dağıtımı

Tam elektronik ateşleme sisteminde yüksek gerilim üç şekilde dağıtılmaktadır.

1. Tek kıvılcımlı ateşleme bobinleri ile dağıtım

Tek sayıda silindir içeren motorlar için tam elektronik ateşleme tek kıvılcımlı ateşleme bobini gerektirmektedir. Tek silindir sayılarında bir çevrim iki krank mili devrini içerir; bu nedenle krank milinin bir üst ölü nokta sinyali yeterli olmamaktadır. Senkronizasyon (uyum) için kam milinden kam mili devri başına bir sinyal gönderilmelidir. Tek kıvılcımlı ateşleme bobinleri çift sayıdaki silindirler için de uygundur.

2. Çift kıvılcımlı ateşleme bobinleri ile dağıtım

Sabit yüksek gerilim dağıtımının bu tür çift sayılı silindir sayılı motorlar için uygundur. Çift kıvılcımlı ateşleme bobininin sayısı silindir sayısının yarısına eşittir.

4 silindirli motor üzerinden örnek verilecek olursa her çift kıvılcımlı ateşleme bobini bir ateşleme çıkış kademesi ile kontrol edilmektedir. Ateşleme zamanında iki ateşleme kıvılcımı aynı anda oluşturulur. Ateşleme kıvılcımının oluşumunda, iki buji ateşleme bobininin yüksek gerilim çıkışlarına birer buji seri bağlı olacak şekilde bağlanmıştır. Bujinin biri silindirin ateşleme zamanında ateşler; diğeri 360° sonra silindirin egzoz zamanında ateşler. Krank milinin 2 devri sonunda ilgili silindirin, bujileri tekrar tam ters olarak ateşleme yaparlar. İkinci çift kıvılcımlı ateşleme bobini de ikişer ateşleme kıvılcımı oluşturmaktadır. Ancak bunlar ilkine göre 180° krank mili açısı kadar kaydırılmıştır.

4 silindirli motor örneğinde de görüldüğü gibi beraber çalışan 1. ve 4.numaralı silidirler ile 2 ve 3 numaralı silindirler aynı anda ateşlerler. Ayrıca bir devir başlangıcını belirleyen bir sinyale gerek vardır Volan üzerinde ÜÖN sinyali silindir grubunda 1 ve 4'ün ateşlemesi gerektiğini bildirir. ECU ise krank milinin ne zaman 180° döndüğünü tespit ederek 2. ve 3. silindir ateşlemesini sağlar. İkinci devre başlamasında ÜÖN sinyali tekrar alınır. 1. ile 4. silindirin ateşlenesi sağlanır. Bu zorunlu senkronizasyon (uyum) arıza durumunda dahi bu ateşleme sırasına daima uyulmasını sağlar. Krank mili üzerinde bulunan referans sinyal verici işareti ateşleme açısının hesaplanmasının yanı sıra uygun ateşleme bobininin kontrolünü de sağlar.

3. Dört kıvılcımlı ateşleme bobini ile dağıtım

Dört kıvılcımlı ateşleme bobini iki primer ve iki sekonder sargı içerir. Her iki primer sargı iki ateşleme çıkış kademesice kontrol edilir. Yüksek gerilim sargısının her çıkışında iki diyot bulunmaktadır. Bu diyotların her birinden bir bujiye yüksek gerilim iletkeni uzanır. Böylece çift kıvılcımlı ateşleme bobininde olduğu gibi diyotlar tarafından değiştirilmeli olarak iki kıvılcım oluşturulur.

M. Marelli Digiplex 2 Tam Elektronik Ateşleme Sistemi

B] Sistem hakkında genel bilgiler:

Digiplex 2 tam elektronik ateşleme sistemi aşağıdaki elemanlardan meydana gelmiştir.

Elektromanyetik sensör (14), elektronik kontrol modülüne volan üzerinden algıladığı motor devri ile 1. ve 4. pistonların üst ölü nokta (ÜÖN) pozisyonlarını iletir. Sensör mıknatısı ve sargısı ile değişken indüktansa sahiptir.

Volan pimi sensör mıknatısının karşısına geldiğinde indüktans şiddeti artar, pim uzaklaşırken zayıflar. Motorun çalışması esnasında değişken bir elektromotor kuvveti (E.M.K) oluşur. (Bu elektromotor kuvvetinin frekansı motor devrinin okunmasında kullanılır.) Frekans düzensizliği üst ölü noktanın göstergesidir.
Volan üzerinde dört tanesi eşit aralılarla dizilmiş ve biri eşlenmiş şekilde 5 adet pim bulunmaktadır. Bu pimlerden elektromanyetik sensör (14) üst ölü nokta ve motor devrini algılar.

Elektronik kontrol ünitesinde (ECU) emme manifoldundaki vakumu ölçen bir cihaz yer almaktadır. Bu emme manifolduna bir boru ile bağlantılıdır. Cihaz algıladığı vakum değerlerine orantılı olarak değişken voltaj değerlerine dönüştürür. ECU (2) motordan algılanan devir ÜÖN ve emme manifoldundaki vakum değerlerine göre hafızasında mevcut avans değerlerinden en uygun olanını seçer.

Kapalı devre manyetik bobin (3), çok düşük dirençli primer devresi ile yüksek ve sabit kıvılcım sağlar. Yüksek gerilim distribütörü tevzi makarası ve distribütör kapağı ile bobinden gelen voltajı bujilere iletir.

Digiplex elektronik ateşleme sistemi, avansın santrifüj ağırlıklar ve vakum ile lineer kaidelere göre mekanik olarak verildiği eski distribütör sisteminin yerini almıştır. Bu sistemde indüktif deşarj akımının (bobinden yüksek voltaj çıkış akımı) bujilere verilmesi kontrol ünitesi ile kontrol edilmektedir.

Digiplex elektronik ateşleme sistemi en az yakıt tüketimi, düşük zararlı gaz atıkları ve yüksek performans değerlerini esas alarak en uygun ateşleme avansını gerçekleştirir.

Bu avans değerini oluştururken elektronik kontrol ünitesi elektromanyetik sensörden (14) gelen motor devri ve üst ölü nokta bilgilerini dijital formda değerlendirir ve bunu emme manifoldundan bir boru ile aldığı vakum değeri ile birleştirir. Sonra buna karşılık gelen hafızasında depolanmış değerlerde avans açı değerini tespit eder. Buna ek olarak kontrol ünitesi elektromanyetik sensörün (14) kontrolünü gerçekleştirir. Böylece herhangi bir hata servis esnasında teşhis edilebilir.

Sistemin çalışması:

Volan üzerindeki pimlerden biri sensörden geçtiği anda sensörde bir elektromotor kuvveti (E.M.K) üretilir. Böylece her motor dönüşü için elektronik kontrol ünitesine 5 sinyal gelir. Birbirine eşit aralıktaki 4 pim (90° lik aralıklarla) gönderdikleri sinyalin frekansı ile ani motor devrini belirler. Bu dört pimden birinin hemen yanında olan 5. pimden gelen sinyal ise kontrol ünitesinin motorun üst ölü noktasını algılamasını sağlar.
Volan üzerinde 3. pim tam sensörün karşısına geldiğinde 3. piston tam üst ölü noktaya gelmiş demektir. Kontrol ünitesinin mantığı bu hassas noktayı ateşleme avansını hesaplarken kullanır. Kontrol ünitesi içinde yer alan trandüser bir boru ile emme manifolduna bağlıdır ve motordaki vakum değerlerini elektronik kontrol ünitesi mantığının kullanılabileceği şekilde elektrik sinyallerine dönüştürülür. Bu değer motor devri ile birlikte hafızada bulunan ateşleme avans değerlerinden en uygununun seçiminde kullanılır.
Sistem, motor hız aralığını 16 kısma böler, bu bölümlerin eşit aralılarla olması şart değildir. Motor devrine göre 8 ayrı vakum şartına karşılık gelen 8 çeşit avans değeri içinden seçim yapılır.

Bu ateşleme sistemi elektronik kontrol ünitesinden çıkan bilgilere göre 1920 ayrı avans değeri verebilir.