Rewolucja elektroniki i technologii półprzewodnikowej rozbłysła jak kometa w latach 80-tych, co odbiło się również na rozwoju samochodów osobowych. Motronic – ze swoimi poszczególnymi wersjami – stał się odrębną marką w ramach Robert Bosch GmbH. Wszystkie z nich mają jednak tę wspólną cechę: integrują wtrysk paliwa i zapłon w jednym urządzeniu. Ta kompaktowa konstrukcja otworzyła nowe horyzonty w zakresie charakterystyki silników. 

Opis ogólny

Mono-Motronic jest ujednoliconym, zintegrowanym systemem elektronicznego sterowania centralnym wtryskiem i zapłonem. Celem integracji tych urządzeń jest nic innego jak coraz dalej posunięta optymalizacja sterowania silnikiem i poprawa jego parametrów, czyli – mówiąc prościej – stworzenie dodatkowego potencjału. Integracja przynosi oczywiście wymierne korzyści, m.in. umożliwiając jeszcze bardziej precyzyjne dozowanie ilości paliwa oraz kontrolę czasu zapłonu w zależności od temperatury silnika w fazie rozgrzewania. Dzięki temu zużycie paliwa udało się znacznie zmniejszyć, co przełożyło się na lepsze właściwości emisyjne. Nie bez znaczenia jest tutaj też moment zapłonu, który można regulować jeszcze dokładniej w całym cyklu pracy.

Wszystko to pomogło również ustabilizować pracę silnika na biegu jałowym, podczas przyśpieszania i zwalniania. Szczególnie interesujące jest to, że w samochodach z automatyczną skrzynią biegów przełączanie jest płynniejsze i bardziej równomierne podczas zmiany biegów, ponieważ czas zapłonu można regulować również wtedy.

Główne oznaczenia typu:

• MA 1.2.1: wczesna konstrukcja z 35 pinami
• MA 1.2.2 i 1.2.3: konstrukcja pierwszej generacji z 45 pinami
• MA 1.3: późniejsze typy z 45 pinami
• MA 1.7: wersje z 35 pinami z modeli Fiat i Lancia
• MA 3.0 i 3.1: wersje z 37 pinami z modeli Citroen i Peugeot
• VAG: modele Audi/Volkswagen z 35 pinami przed 1992 r., późniejsze z 45 pinami
• MONOPOINT: Renault

Podstawowe elementy systemu

Mono-Motronic obsługuje dwa podstawowe sygnały: prędkość obrotową silnika i obciążenie silnika. Na podstawie tych sygnałów steruje czasem otwarcia zaworu wtryskowego i czasem zapłonu. Jednostka przetwarza również inne sygnały, które pomagają głównie w identyfikacji rozruchu, przyspieszenia i częściowego lub pełnego obciążenia.

Stan obciążenia silnika jest wykrywany przez podwójny potencjometr przepustnicy, a aktualna prędkość obrotowa silnika jest określana przez system za pomocą czujnika Halla lub czujnika indukcyjnego. Sygnały przychodzące obejmują również tzw. sygnały korekcyjne, takie jak temperatura płynu chłodzącego silnik lub stan powietrza sczytywany z sondy lambda.

Napięcie referencyjne systemu wynosi 5 V, a limit prędkości to 6300 obr./min. Dziś nie wydaje się to już dużo, ale cztery dekady temu w zupełności wystarczało dla większości samochodów osobowych. Gdy silnik osiągnie ten limit, wtrysk paliwa zatrzymuje się, czyli następuje dokładnie to samo, co w przypadku hamowania silnikiem. Jeśli w rezultacie obroty spadną do zakresu mieszczącego się pomiędzy 1500 a 1900 obr./min., wtrysk paliwa zostanie przywrócony.

Za oddzielny obszar uważana jest regulacja prędkości obrotowej na biegu jałowym. Celem jest tutaj utrzymanie prędkości obrotowej silnika na poziomie wartości referencyjnej, niezależnie od zmian warunków. Wyjątek stanowi faza rozgrzewania, w której na prędkość obrotową biegu jałowego wpływa aktualna temperatura silnika. Im bardziej płyn chłodzący zbliża się do temperatury roboczej, tym bardziej zmniejsza się różnica między prędkością referencyjną a aktualną prędkością.

Kolejnym warunkiem modyfikującym jest korzystanie z urządzeń pokładowych, które również mogą wymagać podwyższenia obrotów silnika, gdy jest on ciepły, dzięki czemu silnik może pokryć nadwyżkę zapotrzebowania na moc nawet na biegu jałowym.

System wtrysku

System Mono-Motronic jest oparty na technologii Mono-Jetronic firmy Bosch. Pompa elektryczna jest zwykle umieszczona w zbiorniku paliwa.

Zawór regulacji ciśnienia znajdujący się w centralnej jednostce wtryskowej jest odpowiedzialny za utrzymywanie stałej różnicy ciśnień, która powoduje wtrysk benzyny. Niewykorzystane paliwo przepływa z zaworu z powrotem do zbiornika paliwa. Oczywiście niepożądane jest wydostawanie się benzyny na zewnątrz, dlatego parowaniu zapobiega dodatkowy układ regeneracji wyposażony w filtr z węglem aktywnym.

Zawór wtryskowy otwiera się w sposób przerywany, czas otwarcia może wynosić od 1,5 do 10 milisekund. Pozycja kątowa przepustnicy jest wykrywana przez potencjometr z czterema ścieżkami stykowymi. Gdy następuje obrót, napięcie zmienia się wprost proporcjonalnie do odchylenia kątowego. Potencjometr jest podwójny: pierwsze pasmo obejmuje zakres 0-24°, a drugie jest aktywne w zakresie 18-90°. Jeśli przepustnica jest otwarta pod kątem większym niż 70°, dawka wtrysku odpowiada wtryskowi przy pełnym obciążeniu.

Prędkość na biegu jałowym jest kontrolowana przez sterowaną silnikiem elektrycznym regulację przepustnicy, więc w tym systemie nie ma oddzielnego układu ssania obejściowego dla biegu jałowego.

Zapłon

Poprzednie systemy posiadały mechaniczną kontrolę masy zamachowej i podciśnienia, ale Mono-Motronic posiada charakterystykę zapłonu zapisaną w pamięci. Pamięć ta przechowuje wartości kąta wyprzedzenia zapłonu uznane za odpowiednie dla danego typu silnika w całym zakresie obciążenia i prędkości obrotowej silnika.

Programowanie zapłonu można modyfikować w zależności od temperatury silnika i powietrza dolotowego, a także aktualnej pozycji i prędkości otwarcia przepustnicy.

Główne typy w ramach systemu Mono-Motronic to:

• Rozproszony układ zapłonowy
• Bezrozdzielaczowy, a więc bezpośredni, układ zapłonowy