ECM ABC
В последната статия разбрахме как работи двигателят с вътрешно горене като цяло. Днес ще говорим за това как са се родили първите електронни системи за управление на двигателя (оттук нататък - ECM).
В зората на автомобилната индустрия електродинамиката и магнетизмът все още не са били изучавани толкова много, че дори е трудно за съвременника да си го представи. Полупроводниковите елементи бяха парчета скала, отворените секции на проводника играеха ролята на резистори, а кондензаторите все още бяха въздух. Излишно е да казвам: радиото и двигателят с вътрешно горене са на практика една и съща възраст. По онова време все още нямаше мисъл, че електрониката може да управлява механизъм, въртящ се с няколко оборота в секунда, а принципите на работа на двигателя с вътрешно горене все още са в процес на разработване.
Първите енергийни системи за двигатели са вакуумни и се наричат карбуратори. Тяхната задача беше да смесват гориво и въздух в определени пропорции. Единствената задача, която беше решена с помощта на електричество, беше образуването на искров заряд, а дори и тогава не веднага. Известно време трябваше да се загрее специална светеща глава с паялна лампа преди стартиране на колата, която след това работеше от температурата на горене на горивото. С течение на времето най-накрая се появи магнито, което все още може да се намери днес на бензинови алтернатори, мотопеди и др., А по-късно управлението на искровия момент стана възможно с помощта на двунамотачна намотка (автотрансформатор) и механично устройство за управление и подаване на искри към свещта, наречена разпределител.
В първите автомобили на практика нямаше електроника и дори електричество. Днес е трудно да си представим автомобил без електрически фарове, индикатори за завиване и спирачки, да не говорим за такъв лукс като индикатори на таблото и още повече електрически регулируеми седалки, но преди повече от сто години обикновеният стартер беше най-добрият мечта. За стартиране на двигателите се използва принципът на ръчно развиване на маховика. Много автомобили имаха някакъв генератор - магнито, за което писах по-рано и беше достатъчно само за да даде искра. С течение на времето генераторът заема силна позиция на борда на автомобила, това позволява презареждане на акумулаторите в движение и оттогава, може да се каже, има възможности за въвеждане на електрически устройства. По онова време дуетът на генератор и батерия беше подобен на автономна електроцентрала на борда на автомобил и му позволи да продължи да не зависи от мрежата на домакинствата. Днес няма да изненадате никого, но тогава беше революция!
Вече автомобилите имат външно осветление, електроклакс, първите индикатори на таблото и радио. Вече не беше необходимо да въртите маховика ръчно, сега беше достатъчно да затворите два проводника при завъртане на ключа за запалване. Но двигателят продължи да се контролира от законите на газовата динамика и само искрата, възникнала върху свещите от вторичната намотка на автотрансформатора, която се управляваше от периодично изгарящ механичен прекъсвач, беше единственият електрически елемент на управлението на ICE система.
Това не означава, че изобщо не е имало разработка на системи за контрол на ICE. Би било нетактично и неуважително към нашите дядовци и прадядовци. С течение на времето разпределителният вал спря да трака на улицата и се скри в блока на двигателя, което му позволи да удължи живота си и с течение на времето той мигрира към главата. Също така моментите на отваряне/затваряне на клапаните, както и формата на гърбицата на разпределителния вал, получават все по-интересни стойности, увеличавайки ефективността на електроцентралата. Системите за подаване на гориво за карбуратор са претърпели няколко революционни подобрения, от време на време се появяват механични системи за впръскване на гориво под налягане, особено в спортните и спортните автомобили.
Само искрата обаче остана резултат от електричеството в продължение на много години. Между другото, дистрибуторите също се промениха много през 20-ти век и получиха контрол на времето на вакуум и центробежно запалване, което значително намали разхода и увеличи динамиката на автомобила.
През цялото това време електрониката не стои неподвижна, тя започва да се развива особено активно след Втората световна война. В продължение на десетилетия електронните устройства работеха върху електронни тръби, които, мисля, все още се запомнят добре от тези над 30 години и тяхното използване в системите за управление на ICE беше просто невъзможно, тъй като те изключително не харесваха вибрациите, въпреки че радиоприемниците все още работеха, но прекъсвания. Революцията в електрониката беше развитието и навлизането на пазара на транзистори. И през 70-те години започва бързото развитие на транзисторната електроника: компютрите, радиооборудването, потребителската електроника и, разбира се, автомобилните производители не могат да преминат.