Меню Закрыть

Принцип работы контактной системы зажигания: Контактная система зажигания: полное описания принципа работы

Содержание

Как устроена система зажигания в автомобиле?


Базовые принципы

Корректные условия для системы зажигания, вернее, базовые условия – это:

  • Искра должна появляться в нужном цилиндре, в соответствии с порядком работы цилиндров.
  • Искра должна возникать своевременно, в нужный момент и с необходимым углом опережения зажигания.
  • Она должна гарантировано воспламенять смесь.
  • Надёжность

Как вы понимаете, у такой системы могут возникать и неполадки, к примеру, пропуски искрообразования, детонация и трудности с запуском двигателя.

В сегодняшнем мире есть несколько видов систем зажигания для автомобилей, контактная, бесконтактная и электронная. Эти системы имеют общие особенности, к примеру, отсутствие распределителя зажигания, который давно уступил место катушке.

В контактной системе зажигания управление накоплением и распределение электрической энергии по цилиндрам осуществляется механическим устройством – прерывателем-распределителем. Витком дальнейшего развития контактной системы зажигания является контактная транзисторная система зажигания, в первичной цепи катушки зажигания которой применен транзисторный коммутатор.

В отличии от контактной, в бесконтактной системе зажигания для управления накоплением энергии используется транзисторный коммутатор, взаимодействующий с бесконтактным датчиком импульсов. Транзисторный коммутатор в данной системе выполняет роль прерывателя. Распределение тока высокого напряжения осуществляется механическим распределителем.

В электронной системе зажигания используется электронный блок управления, с помощью которого производится управление процессом накопления и распределения электрической энергии. В ранних конструкциях электронной системы зажигания электронный блок одновременно управлял системой зажигания и системой впрыска топлива (т.н. объединенная система впрыска и зажигания).

Устройство

Принцип работы системы зажигания заключается в накоплении и преобразовании катушкой зажигания низкого напряжения (12В) электрической сети автомобиля в высокое напряжение (до 30000В), распределении и передаче высокого напряжения к соответствующей свече зажигания и образовании в нужный момент искры на свече зажигания. В работе системы зажигания можно выделить следующие этапы: накопление электрической энергии, преобразование энергии, распределение энергии по свечам зажигания, образование искры, воспламенение топливно-воздушной смеси.

Механический прерыватель осуществляет непосредственное управление процессом накопления (первичной цепью) и отвечает за замыкание/размыкание питания первичной обмотки. Контакты прерывателя можно увидеть, заглянув под крышку распределителя. Пластичная пружина подвижного контакта прижимает его к недвижимому контакту. Их размыкание выполняется только на короткий срок, а конкретно, в момент, когда набегающий кулачок валика привода оказывает давление на молоточек подвижного контакта.

К контактам подключен конденсатор, который не даёт им обгорать. Электроразряд поглощается и искрение уменьшается. Параллельно в цепи создаётся низкое напряжение обратного тока, которое положительно сказывается на исчезновении магнитного поля.

Прерыватель находится в корпусе распределителя зажигания, и это части классической системы зажигания.

Ещё один важный узел – центробежный регулятор опережения зажигания, механизм, предназначенный для автоматического изменения угла опережения зажигания в зависимости от числа оборотов коленчатого вала двигателя.

Центробежный регулятор размещён внутри корпуса прерывателя-распределителя. Как правило, он работает совместно с вакуумным регулятором, оба являются составной частью прерывателя-распределителя. Называется он центробежным от вида силы, использующейся для реализации изменения опережения.

На приводном валу прерывателя расположена пластина, на которой размещены два грузика. Грузики свободно сидят на осях и стянуты пружинами. Причём пружины обладают разной жёсткостью, что необходимо для предотвращения резонанса. При этом, кулачок прерывателя и планка с двумя продольными прорезями надеты на верхнюю часть приводного валика. В продольные прорези планки входят штифты грузиков.

Вращение передаётся от приводного валика к кулачку через грузики, штифты и планку с прорезями. Чем быстрее вращается приводной вал, тем больше расходятся грузики, тем на бо́льший угол проворачивается кулачок по ходу вращения относительно контактной группы прерывателя. С увеличением оборотов угол опережения зажигания увеличивается. С уменьшением числа оборотов центробежная сила уменьшается, пружины стягивают грузики, кулачок поворачивается против хода его вращения, контакты прерывателя замыкаются позже и угол опережения зажигания уменьшается.

Если на двигателе применено бесконтактное электронное зажигание — тогда вместо кулачка проворачивается экран бесконтактного датчика момента искрообразования.

Если механический прерыватель оборудован транзисторным коммутатором, то, в этом случае, он управляет только им, а тот, в свою очередь, отвечает за управление процессом накопления энергии. Такая конструкция существенно превосходит аналогичные устройства без транзисторного коммутатора, так как здесь контактный прерыватель более надежный, чему способствует протекание сквозь него тока меньшей силы, а значит, пригорание контактов во время размыкания практически полностью исключается. Соответственно, конденсатор, параллельно подключенный к контактам прерывателя, тут просто не нужен, а в остальном – система полностью идентична классическому варианту. Обе системы, имеющие механический прерыватель, обладают общим названием — «контактные системы зажигания».

Системы с транзисторным коммутатором, оборудованные бесконтактным датчиком (импульсным генератором), могут быть индуктивного типа, основанными на эффекте Холла или относиться к оптическому типу. В данном случае, место механического прерывателя занимает импульсный датчик-генератор с преобразователем сигналов, который, посредством транзисторного коммутатора, осуществляет управление накопителем энергии. Как правило, датчик-генератор расположен внутри распределителя, конструкция которого ничем не отличается от конструкции аналогичной детали в контактной системе, поэтому указанный узел получил название «датчика-распределителя».

Как оно работает?

Несмотря на то, к какому типу относится та или иная система зажигания, все они имеют несколько общих рабочих этапов, предусматривающих накопление нужного заряда, его высоковольтное преобразование, распределение, образование на свечах искр и возгорание топливной смеси. Любой из них требует слаженной и точной работы, а значит, стоит выбирать только проверенные устройства, доказавшие свою надежность. В этом плане, наилучшим вариантом принято считать электронную систему зажигания, где всем рабочим процессом (подачей искры и ее распределением по свечам) управляет электроника.

Электронная система зажигания – это не отдельный, самостоятельный компонент, а составляющая часть системы управления мотором, которая основывается на работе датчика положения коленвала, датчика, фиксирующего частоту его вращения и датчика массового расхода воздуха. Получив от них нужную информацию, ЭБУ принимает решение касательно момента подачи искры и распределения зажигания. Естественно, в блоке управления уже прописаны определенные команды, выполняющиеся после получения и анализа данных с упомянутых датчиков.

В такой системе воспламенения топливной смеси полностью исключены механические движущиеся части, а благодаря специальным датчикам и особому блоку управления, образование и подача искры проходят намного быстрее и надежнее, нежели у аналогичных систем контактного и бесконтактного типа. Этот факт позволяет улучшить работу мотора, увеличив его мощность и снизив потребление топлива. Более того, нельзя не отметить высокую рабочую надежность устройств данного типа.

Бесконтактное зажигание отличается тем, что не зависит напрямую от размыкания контактов, а главную роль в процессе образования искры здесь выполняет транзисторный коммутатор и специальный датчик. Отсутствие прямой зависимости от качества и чистоты поверхности контактной группы гарантирует более эффективное искрообразование. Однако как и в контактном варианте системы зажигания, здесь также используется прерыватель-распределитель, отвечающий за своевременную передачу тока на свечу зажигания. Рабочий принцип бесконтактной системы предусматривает выполнение некоторых действий.

Когда коленвал двигателя приходит в движение, датчик-распределитель формирует соответствующие импульсы напряжения и направляет их на транзисторный коммутатор, задача которого – создавать импульсы тока в первичной обмотке катушки зажигания. В момент прерывания во вторичной обмотке катушки проходит индуцирование тока высокого напряжения. Он подается на центральный контакт распределителя, а оттуда, посредством проводов высокого напряжения, поступает на свечи зажигания. Последние и осуществляют воспламенение топливовоздушной смеси.

В случае увеличения оборотов коленвала, за регулировку угла опережения зажигания отвечает центробежный регулятор, а при изменении нагрузки на силовой агрегат эта задача возлагается на вакуумный регулятор опережения зажигания.

Принцип работы контактного зажигания несколько отличается от вариантов, приведенных выше. Когда контакт прерывателя пребывает в замкнутом состоянии, ток низкого напряжения проходит по первичной обмотке катушки. В процессе их размыкания, во второй катушке происходит индуцирование тока высокого напряжения, и, посредством высоковольтных проводов, он передается на крышку распределителя, после чего расходится по свечам зажигания с определенным углом опережения зажигания.

Как только обороты коленвала увеличиваются, возрастают и обороты вала прерывателя-распределителя, вследствие чего грузики центробежного регулятора начинают расходиться, перемещая подвижную пластину вместе с кулачками прерывателя. Это приводит к тому, что размыкание контактов происходит несколько раньше, из-за чего увеличивается угол опережения зажигания. С уменьшением оборотов коленвала угол опережения зажигания тоже уменьшается.

Более модернизированным типом контактной системы является ее контактно-транзисторный вариант. Он отличается наличием транзисторного коммутатора в цепи первичной обмотки катушки, управление которым выполняется посредством контактов прерывателя. За счет его использования удалось добиться снижения силы тока в цепи первичной обмотки, что положительно сказалось на длительности эксплуатации контактов прерывателя.


ᐉ Блок Mepart » статьи про запчасти, замену запчастей и ремонт автомобилей

Контактная система зажигания предназначена непосредственно для создания и распределения электрического заряда, создающего искру между электродами свечи. При этом искра должна поджечь горючую смесь в каждом цилиндре в определенный момент, слегка опережая верхнюю мертвую точку.

Развитие научно-технического процесса не стоит на месте и с лидирующих позиций контактную систему подвинули:

— контактно-транзисторная, являющаяся модификацией контактной системы;

— конденсаторная, которая позволила убрать механическую составляющую предшествующих систем;

— электронная, использующая передовые достижения современных технологий;

— бесконтактно-транзисторная, являющаяся продолжением контактно-транзисторного зажигания и обладающая схожей конструкцией;

— микропроцессорная, управление которой происходит при помощи микрочипа.

Несмотря на это, спрос на запчасти данной системы зажигания до сих пор не пропал. На дорогах еще достаточно много классических автомобилей, стареньких Lada Samara и иномарок.

Устройство контактной системы зажигания

Создание высокого напряжение и распределение его между рабочими цилиндрами ДВС, в описываемой системе происходит с помощью контактов. Элементами, из которых состоит контактная система, являются:

— аккумуляторная батарея, поддерживающая постоянную величину напряжения первичной цепи независимо от оборотов двигателя;

— генератор, обеспечивающий питание цепи;

— катушка зажигания контактного зажигания, повышающая напряжение из 12-14 вольт до 25 кВ;

— трамблер, определяющий в каком цилиндре должна произойти вспышка;

— регуляторы опережения зажигания, позволяющие регулировать момент зажигания, наиболее оптимально поджигая смесь, в зависимости от оборотов и нагрузки двигателя;

— свечей зажигания, обеспечивающих непосредственный поджиг искрой между электродами;

— высоковольтные провода, подающие напряжение с катушки контактной системы на свечи;

— замка зажигания, на транспортных средствах с контактной системой обычно реализованного с применением ключа.

В зависимости от модели автомобиля, устройство контактной системы может несущественно отличаться, но принципиальная конструкция останется прежней.

Обзор контактной системы

Принцип работы достаточно прост. Для образования искры требуется подать напряжение, достаточное, чтобы пробить диэлектрический воздушный зазор между электродами свечи. Последовательность и момент подачи напряжения определяют трамблер и устройство опережения зажигания. Для повышения уровня напряжения используется трансформатор, который называется катушкой зажигания. Для обеспечения цепи напряжением, используется генератор и аккумуляторная батарея. Отметим, питание зажигания от АКБ происходит в следующих случаях:

— во время запуска двигателя;

— обрыва ремня привода генератора;

— неисправности генератора;

— выхода из строя выпрямителя.

Команда, о необходимости запустить двигатель подается при помощи ключа.

Неисправности системы зажигания

В процессе эксплуатации транспортного средства с контактным зажиганием, со временем могут появиться проблемы, связанные с отсутствием искры на свече. Определить причину поломки и выполнить ремонт можно самостоятельно.

Наиболее частые причины неисправности:

— окисление какого либо контакта;

— подгорание контактов, чего удалось избавиться в бесконтактных системах;

— дефекты крышки распределителя;

— пробой катушки зажигания;

— повреждение либо физическое старение изоляции высоковольтных проводов;

— излишняя влага.

Для устранения неисправностей следует:

1. Произвести контроль каждого элемента при помощи мультиметра;

2. Очистить все контакты от окислов и нагара;

3. Отрегулировать зазоры и прочие нормируемые параметры;

4. Заменить элементы вызывающие подозрение и сделать пробный пуск.

Несмотря на моральное устаревание контактной системы, она имеет высокую ремонтопригодность и в свое время считалась высокоперспективной и долговечной.

К слову, в интернет-магазине Mepart.Ru большой выбор запчастей на автомобили с контактной системой зажигания. Для получения информации о наличии какого-либо товара, вы можете позвонить по бесплатному номеру 8 (800) 301-30-88. Действует доставка по Москве и за МКАД. Кроме того, товар можно забрать самостоятельно из точек самовывоза.

Системы зажигания: от простой к лучшей!

Системы зажигания: от простой к лучшей!

Система зажигания является неотъемлемым атрибутом любого бензинового или газового двигателя. При всем многообразии технических нюансов в данном вопросе, все системы зажигания с динамическим распределением подаваемого напряжения можно разделить на контактные и бесконтактные. Нижеследующая статья посвящена их основным особенностям, а также причинам возникновения систем со статическим распределением напряжения (электронное зажигание).

Работа современных ДВС основана на сгорании топлива. В дизельных двигателях оно воспламеняется за счет сжатия, в бензиновых и газовых силовых агрегатах, а именно о них пойдет речь в последующем — посредством подведения к топливно-воздушной смеси искры высокого напряжения через свечи зажигания.

Топливо может загореться только при прохождении в зазоре свечи достаточно большого напряжения (от 2 до 30 кВ). Для обеспечения тока с таким высоким напряжением используется катушка зажигания, представляющие собой, по сути, повышающий трансформатор.

Основными элементами катушки зажигания являются сердечник и две обмотки — первичная и вторичная. Первичная обмотка запитывается от бортовой сети 12 В и предназначается для создания магнитного поля. В момент, когда на первичную обмотку перестает поступать ток, магнитное поле исчезает, причем происходит это настолько быстро, что при пересечении данным магнитным полем витков вторичной обмотки в ней индуцируется ток с очень высоким напряжением.

После того, как необходимое для воспламенения топлива напряжение было создано, его необходимо подать в цилиндры. Причем для обеспечения высокой эффективности и экономичности топливо должно загораться в определенный момент времени, а значит, искра должна подаваться одновременно не во все цилиндры. Именно в обеспечении данного базового принципа и проявляются различия между контактной и бесконтактной системами зажигания.


Контактная система зажигания

Контактная система зажигания включает следующие компоненты:

— Свечи зажигания;
— Источник электроэнергии: при включении автомобиля — аккумулятор, в нормальном режиме работы — генератор;
— Катушка зажигания;
— Высоковольтные и низковольтные провода;
— Прерыватель;
— Распределитель зажигания.

Прерыватель и распределитель зажигания объединяются в корпусе единого устройства, которое в народе получило название «трамблер».

Ключевой особенностью контактной системы является распределитель зажигания. Это механическое устройство определяет, на какую из свеч в данный момент времени будет подано напряжение.

Подобная организация распределения напряжения максимально проста, а значит, достаточно надежна, но в то же время обладает рядом существенных недостатков. Механическое распределение напряжения накладывает довольно существенные ограничения на мощность искры, т.к. с увеличением данного параметра стремительно ускоряется тепловой износ контактов. Кроме того, при работе двигателя на высоких оборотах контактная группа начинает «дребезжать», что на порядок снижает эффективность коммутации.


Бесконтактная система зажигания

Бесконтактные системы зажигания стали логическим продолжением классических систем искрораспределения. Их ключевой особенностью стала замена механического распределителя на электронный коммутатор. Первоначально такие блоки обладали крайне низкой надежностью (порой даже менее 10 тыс. км.) однако в процессе конструкторских доработок данный параметр был выведен на более-менее приемлемый уровень.

Бесконтактные системы зажигания позволили снизить расход топлива, упростить запуск автомобиля в холодное время года, повысить крутящий момент двигателя на малых оборотах и его мощность на высоких, а также несколько уменьшить вредность выхлопных газов благодаря увеличению мощности искры и более полному сгоранию топливно-воздушной смеси. Тем не менее, управление углом опережения зажигания осуществлялось с помощью физических датчиков, входящих в состав трамблера.

Прерыватель-распределитель («трамблер»)

Прерыватель-распределитель зажигания, также известный у автомобилистов под названием «трамблер», является неотъемлемой частью как контактной, так и бесконтактной систем зажигания, пусть во втором случае его конструкция и несколько отличается. Крайне важными компонентами прерывателя-распределителя являются вакуумный и центробежный регуляторы угла опережения зажигания — именно они определяют момент воспламенения топлива (а загораться оно должно раньше достижения поршнем ВМТ), а значит, данные устройства оказывают самое непосредственное влияние на работу двигателя. Рассмотрим их работу на примере контактной системы зажигания.

Центробежный регулятор опережения зажигания

Данное устройство отвечает за корреляцию момента возникновения искры со скоростью вращения коленвала. Центробежный регулятор состоит из двух плоских металлических грузиков, закрепленных на валике прерывателя-распределителя, который в свою очередь непосредственно контактирует с коленчатым валом двигателя. По мере увеличения числа оборотов коленвала ускоряется вращение валика трамблера, вследствие чего грузики под действием центробежной силы расходятся и набегающий кулачок смещается по ходу вращения навстречу молоточку контактов. Вследствие этого контакты размыкаются раньше и угол опережения зажигания увеличивается. При уменьшении величины центробежной силы грузики возвращаются назад под действием пружин — угол опережения зажигания уменьшается.

Вакуумный октан-корректор

Вакуумный октан-корректор изменяет угол опережения зажигания в зависимости от текущей нагрузки на ДВС. Прибор крепится к корпусу трамблера и представляет собой две взаимосвязанные полости, разделенные чувствительной мембраной. Одна из них непосредственно контактирует с окружающей атмосферой, другая — с полостью под дроссельной заслонкой. При увеличении нагрузки на двигатель разряжение под дроссельной заслонкой уменьшается. Вследствие этого пара «диафрагма-тяга» несколько сдвигает пластину с контактами от набегающего на нее кулачка контактов — угол опережения зажигания уменьшается. И, наоборот, при уменьшении подачи газа разряжение под дроссельной заслонкой увеличивается, после чего диафрагма сдвигает пластину с контактами в другую сторону.

Оба устройства работают схожим образом и в бесконтактной системе зажигания, однако вместо кулачка поворачивается экран бесконтактного датчика момента искрообразования.

Общие недостатки контактной и бесконтактной систем зажигания

Даже после устранения комплекса проблем, связанных с механическими контактами распределителя контактной системы зажигания, остался нерешенным процесс точной установки угла опережения зажигания. В обеих системах для этих целей использовались механические устройства, не обеспечивающие должную точность. Как результат — уменьшение мощности двигателя, его довольно ощутимый перегрев при работе. Именно для решения данной проблемы в дальнейшем и были использованы микроконтроллеры, ознаменовавшие появление электронной системы зажигания.

Другие статьи

#Палец штанги реактивной

Палец штанги реактивной: прочная основа шарниров штанг

23.06.2021 | Статьи о запасных частях

В подвесках грузовых автомобилей, автобусов и другой техники предусмотрены элементы, компенсирующие реактивный момент — реактивные штанги. Соединение штанг с балками мостов и рамой осуществляется с помощью пальцев — об этих деталях, их типах и конструкции, а также о замене пальцев читайте в статье.

#Клапан МАЗ включения привода сцепления

Клапан МАЗ включения привода сцепления

16.06.2021 | Статьи о запасных частях

Многие модели автомобилей МАЗ оснащаются приводом выключения сцепления с пневматическим усилителем, важную роль в работе которого играет клапан включения привода. Все о клапанах включения привода сцепления МАЗ, их типах и конструкции, а также о подборе, замене и ТО данной детали — узнайте из статьи.

Контактная и бесконтактная система зажигания – особенности работы, преимущества и недостатки

Для каждого автомобиля, работающего на бензиновом двигателе, система зажигания является одной из основных в общей конструкции. Она отвечает за возгорание топлива в цилиндрах, что обеспечивает транспорту движение.

Исходя из способа управления, все системы подразделяют на несколько основных видов:

  • контактная;
  • бесконтактная система зажигания;
  • электронная.

Контактная система зажигания. Используется достаточно давно и на современных автомобилях не устанавливается. Работает посредствам импульсов, которые формируются при помощи контактного распределителя. Данный вид имеет ряд преимуществ, среди которых удобство и простота в обслуживании, надежность в работе, выход из строя в редких случаях, при возникновении поломки возможность быстрого восстановления. Раньше устройство контактной системы зажигания устанавливали все отечественные производители автотранспорта.

Составляющими частями ее являются генератор или АКБ, свечи, катушка зажигания, замок, конденсатор, распределитель, прерыватель поступающего тока.

Контактно-транзисторная система зажигания обладает усовершенствованными характеристиками. О преимуществах ее мы поговорим позже.

Бесконтактная система зажигания. Ее устанавливают на многих отечественных современных машинах. Такая же система установлена и в иномарках, выпущенных несколько лет назад.

По сравнению с контактной, БСЗ обеспечивает появление мощной искры.

Бесперебойная подача импульсов, предоставляет владельцу два существенных преимущества:

  • значительная экономия топлива;
  • более мощная работа двигателя.

Обслуживание этого вида системы достаточно простое, но есть сложности в ремонте. Как правило, если устройство бесконтактной системы зажигания прекращает свою работу, без квалифицированной помощи работников СТО не обойтись. Потребуется комплексная диагностика и достаточно дорогостоящий ремонт.

Электронная система зажигания. Практически все современные модели автомобилей оснащены именно ею. Принцип работы заключается в управлении всеми необходимыми процессами. В данном случае каждое действие контролируются электроникой. Такой подход исключает несколько неисправностей, характерных для предыдущих двух вариантов, в частности окисления соединений узлов и неполное сгорание топлива. При выходе системы из строя, ее ремонт возможен только в условиях станции техобслуживания.

Есть и еще один, распространенный вид – микропроцессорная система зажигания. Она монтируется на современных моделях авто, работающих на инжекторных двигателях.

МПСЗ работает посредствам микропроцессора. Во время эксплуатации она не требует дополнительной настройки, что очень удобно.

И схема контактной системы зажигания, и схема бесконтактной системы зажигания, достаточно просты. Основные отличия заключаются в количестве узлов и их соединении и в принципе выполняемой работы, как следствие, процесс эксплуатации и проведение ремонтных работ несколько отличителен, как это уже упоминалось выше.

Виды зажигания по особенностям питания

В зависимости от способа питания системы зажигания подразделяются также на отдельные виды.

Зажигание батарейное. Относится к контактной системе зажигания. В данном случае низкочастотное напряжение преобразовывается в высокочастотное. Посредством распределителя и высоковольтных проводов импульс подается непосредственно к свечам зажигания.

От магнето. Используется достаточно давно. Питающий элемент таких систем – генератор переменного тока. Конструкция включает катушку индуктивности и постоянный магнит. В большинстве своем это контактный вид системы, поэтому дополнительно к конструкции подключается конденсатор и прерыватель тока. Бесконтактный вариант является практически аналогичным контактному за исключением отсутствия прерывателя. Вместо него монтируется катушка.

Работа контактной системы зажигания, естественно, имеет свои плюсы и минусы. Возможно, поэтому сегодня вся автотехника переводится на электронное обслуживание.

Транзисторная система. Является бесконтактной и очень удобной в эксплуатации. Исключаются многие минусы, которые присущи контактным системам.

Контактно-транзисторная система зажигания – современный, наиболее совершенный вариант. По большому счету контактная система одновременно является и бесконтактной . При этом, контактно-транзисторная система зажигания исключает все недостатки, существующие в каждом из видов зажигания.

Контактно-транзисторная система зажигания: преимущества

В данном случае основную роль выполняет транзистор. Управляют этой составляющей контакты прерывателя. В этой системе отдельная роль отведена электронному коммутатору. Этот узел совмещает защитную систему, непосредственно транзистор и механизм управления.

Улучшенные характеристики позволили получить массу преимуществ перед классическим вариантом зажигания. Так, контактно-транзисторная система зажигания позволяет:

  • увеличить уровень вторичного напряжения;
  • сделать зазор, имеющийся между электродами, больше;
  • сделать регулярным образование искры;
  • сделать более легким и простым запуск двигателя, если температура воздуха достаточно низкая;
  • увеличить количество оборотов двигателя и его мощность.

Учитывая наличие контактов, можно говорить и о недостатках такого зажигания. При малейшем их повреждении работа всей системы нарушается и требуется проведение ремонтных работ.

Практическое занятие на тему «Контактная система зажигания»

ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«БОРИСОВСКИЙ АГРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ»

План-конспект практического занятия

по МДК 01.01. «Назначение и общее устройство тракторов, автомобилей и сельскохозяйственных машин»

Тема «Контактная система зажигания»

Разработал

преподаватель профессионального цикла

Калошин Сергей Михайлович

Практическая работа

Тема: «Контактная система зажигания»

Цель: Сформировать практические навыки по сборке контактной системы зажигания. Закрепить знания теоретического материала.

Оборудование и материалы.

1. Детали и узлы контактной системы зажигания.

2. Комплект инструментов

3. Обтирочный материал.

4. Учебная литература.

Теоретический обзор.

Контактная система зажигания имеет следующее устройство:

  • источник питания;

  • выключатель зажигания;

  • механический прерыватель тока низкого напряжения;

  • катушка зажигания;

  • механический распределитель тока высокого напряжения;

  • центробежный регулятор опережения зажигания;

  • вакуумный регулятор опережения зажигания;

  • высоковольтные провода;

  • свечи зажигания.


Схема контактной системы зажигания

Механический прерыватель предназначен для размыкания цепи низкого напряжения (цепи первичной обмотки катушки зажигания). При размыкании контактов во вторичной цепи катушки зажигания наводится высокое напряжение. Для защиты контактов от обгорания в цепь параллельно контактам включен конденсатор.

Катушка зажигания служит для преобразования тока низкого напряжения в ток высокого напряжения. Катушка имеет две обмотки – низкого и высокого напряжения.

Механический распределитель обеспечивает распределение тока высокого напряжения по свечам цилиндров двигателя. Распределитель состоит из ротора (обиходное название «бегунок») и крышки. В крышке выполнены центральный и боковые контакты. На центральный контакт подается высокое напряжение от катушки зажигания. Через боковые контакты высокое напряжение передается на соответствующие свечи зажигания.

Прерыватель и распределитель конструктивно объединены в одном корпусе и приводятся в действие от коленчатого вала двигателя. Данное устройство имеет общее название прерыватель-распределитель (обиходное название – «трамблер»).

Центробежный регулятор опережения зажигания служит для изменения угла опережения зажигания в зависимости от числа оборотов коленчатого вала двигателя. Конструктивно центробежный регулятор состоит из двух грузиков. Грузики воздействуют на подвижную пластину, на которой расположены кулачки прерывателя.

Углом опережения зажигания называется угол поворота коленчатого вала двигателя, при котором происходит подача тока высокого напряжения на свечи зажигания. Для того, чтобы топливно-воздушная смесь полностью и эффективно сгорела зажигание производится с опережением, т.е. до достижения поршнем верхней мертвой точки.

Установка угла опережения зажигания производится регулировкой положения прерывателя-распределителя в двигателе.

Вакуумный регулятор опережения зажигания обеспечивает изменение угла опережения зажигания в зависимости от нагрузки на двигатель. Нагрузка на двигатель определяется степенью открытия дроссельной заслонки (положением педали газа). Вакуумный регулятор соединен с полостью за дроссельной заслонкой и, в зависимости от степени разряжения в полости, изменяет угол опережения зажигания.

Высоковольтные провода служат для подачи тока высокого напряжения от катушки зажигания к распределителю и от распределителя на свечи зажигания.

Свеча зажигания предназначена для воспламенения топливно-воздушной смеси путем образования искрового разряда.

Принцип работы контактной системы зажигания

При замкнутом контакте прерывателя ток низкого напряжения протекает по первичной обмотке катушки зажигания. При размыкании контактов во вторичной обмотке катушки зажигания индуцируется ток высокого напряжения. По высоковольтным проводам ток высокого напряжения подается на крышку распределителя, от которой распределяется по соответствующим свечам зажигания с определенным углом опережения зажигания.

При увеличении оборотов коленчатого вала двигателя, увеличиваются обороты вала прерывателя распределителя. Грузики центробежного регулятора опережения зажигания под действием центробежной силы расходятся, перемещая подвижную платину с кулачками прерывателя. Контакты прерывателя размыкаются раньше, тем самым увеличивается угол опережения зажигания. При уменьшении оборотов коленчатого вала двигателя угол опережения зажигания уменьшается.

Задание.

1. Выполнить сборку контактной системы зажигания.

2. Ответить на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

1. На каких автомобилях применяется контактная система зажигания?

2.Из каких деталей и узлов состоит контактная система зажигания?

3.Принцип работы контактной системы зажигания.

Литература:

В.М.Котиков,А.В.Ерхов.Тракторы и автомобили:учебник для учреждений СПО/2-е изд.-М.:Издательский центр «Академия»,2014

В.А.Родичев.Грузовые автомобили:7-е изд.- М.:Издательский центр«Академия»,2009.

В.А.Родичев.Тракторы:8-е изд.- М.:Издательский центр«Академия»,2009.

В.В.Курчаткин.Техническое обслуживание и ремонт машин в сельском хозяйстве: .- М.:Издательский центр«Академия»,2003.

Контактная система — зажигание — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Контактная система — зажигание

Cтраница 1

Контактная система зажигания достаточно устарела и на настоящий день применяется на соответственно устаревших моделях автомобилей. Принцип ее работы сложен и примитивен одновременно. Поворачивая ключ зажигания, мы замыкаем контакты прерывателя и по цепи низкого напряжения идет электричческий ток. По мере того как двигатель набирает обороты, начинает поступать ток от генератора. Ток низкого напряжения проходя по первичной обмотке катушки зажигания, создает вокруг несильное магнитное поле. Когда вращающийся кулачок прерывателя размыкает контакты прерывателя, ток в первичной обмотке исчезает, а магнитное поле ее индуцирует во вторичной обмотке ток высокого напряжения, необходимый для получения искрового разряда на свечах зажигания, которые воспламеняют в свою очередь, рабочую смесь в цилиндрах.  [1]

Контактная система зажигания включает следующие основные приборы: аккумуляторную батарею, катушку зажигания, прерыватель-распределитель зажигания с конденсатором и крышкой, выключатель ( замок) зажигания, свечи, провода, образующие замкнутые цепи тока низкого и высокого напряжения. Если между электродами свечи зажигания нет искры ( система питания исправна и бензина в баке достаточно), то двигатель не пускается.  [2]

Контактная система зажигания ( рис. 47) состоит из источника электрической энергии, катушки зажигания, прерывателя и распределителя, свечей зажигания, включателя зажигания и проводов низкого и высокого напряжения.  [3]

Недостатки контактной системы зажигания не позволяют развивать двигатели внутреннего сгорания в части увеличения степени сжатия и частоты вращения коленчатого вала, а также применения на грузовых автомобилях восьмицилиндровых двигателей.  [4]

Распределитель контактной системы зажигания необходимо снять с двигателя; очистить наружную поверхность от пыли, грязи и масла; очистить внутреннюю поверхность крышки; проверить состояние контактов и угол замкнутого состояния; проверить работу автоматов опережения зажигания; смазать подшипники, фильц, ось рычажка и кулачковую втулку.  [5]

Недостатком контактной системы зажигания является наличие механических контактов в механизме прерывателя. Механические контакты ограничивают уровень первичного тока и вследствие этого вторичное напряжение. Кроме того, возникающие при размыкании контактов электрические разряды приводят в процессе эксплуатации к их износу. При этом контакты подвержены одновременно эрозии и коррозии. Эрозия контактов связана с явлением переноса металла с одного контакта на другой, что приводит к образованию на одном из контактов бугров, а на другом — впадин. Это приводит к ухудшению условий размыкания и нарушению установленного УЗСК. Коррозия вызывает ухудшение электрического контакта за счет появления непроводящих пленок. Эрозия и коррочзия контактов, нарушая их нормальную работу, приводят к перебоям в искрообразовании.  [6]

В контактной системе зажигания ( см. рис. 63.30, а) коммутация в первичной цепи зажигания осуществляется механическим кулачковым прерывательным механизмом. Кулачок прерывателя связан с коленчатым валом двигателя через зубчатую или зубчато-ременную передачу, причем частота вращения вала кулачка в 2 раза меньше частоты вращения вала двигателя. Угол опережения зажигания устанавливается изменением положения кулачка относительно приводного вала или углового положения пластины прерывателя, на которой закреплена ось его подвижного рычажка. Время замкнутого и разомкнутого состояния контактов определяется конфигурацией кулачка, частотой вращения и зазором между контактами. Датчиком частоты вращения в центробежном регуляторе опережения зажигания являются грузики, оси вращения которых закреплены на пластине, связанной с приводным валом.  [8]

Основные неисправности традиционных контактных систем зажигания, вызывающие вынужденные остановки ПГПА, следующие.  [9]

Принципиальных отличий элементы контактной системы зажигания, применяемые на различных современных автомобилях, практически не имеют. Поэтому рассмотрены будут таповые конструкции и конструктивные отличия различных элементов.  [10]

Наиболее важным недостатком контактной системы зажигания является уменьшение развиваемого вторичного напряжения с увеличением частоты вращения и числа цилиндров двигателя, а также при низкой частоте вращения коленчатого вала.  [11]

Катушка зажигания Б114 отличается от катушек контактной системы зажигания обмоточными данными и имеет электрически разделенные обмотки для предотвращения перегрузки тран зистора коммутатора от высокого напряжения вторичной обмотки.  [13]

Контактно-транзисторной системе зажигания присущи все недостатки контактной системы зажигания. К характерным следует отнести: износ контактов 2 и кулачка 3 прерывателя; вибрацию и окисление контактов 2; ослабление упругости пружины / подвижного контакта. Выявляют эти неисправности с помощью контрольной лампы, омметра, электрического осциллографа и вольтметра.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

Принцип работы коммутатора системы зажигания

Бесконтактная система зажигания является конструктивным продолжением контактно-транзисторной системы зажигания. В данной системе зажигания контактный прерыватель заменен бесконтактным датчиком. Бесконтактная система зажигания стандартно устанавливается на ряде моделей отечественных автомобилей, а также может устанавливаться самостоятельно вместо контактной системы зажигания.

Применение бесконтактной системы зажигания позволяет повысить мощность двигателя, снизить расход топлива и выбросы вредных веществ за счет более высокого напряжения разряда (30000В) и соответственно более качественного сгорания топливно-воздушной смеси.

Бесконтактная система зажигания имеет следующее устройство:
— источник питания;
— выключатель зажигания;
— датчик импульсов;
— транзисторный коммутатор;
— катушка зажигания;
— распределитель;
— центробежный регулятор опережения зажигания;
— вакуумный регулятор опережения зажигания;
— провода высокого напряжения;
— свечи зажигания.

Схема бесконтактной системы зажигания

В целом устройство бесконтактной системы зажигания аналогично контактной системе зажигания, за исключением следующих устройств: датчика импульсов и транзисторного коммутатора.

Датчик импульсов предназначен для создания электрических импульсов низкого напряжения. Различают датчики импульсов следующих типов:
— датчик Холла;
— индуктивный датчик;
— оптический датчик.

Наибольшее применение в бесконтактной системе зажигания нашел датчик импульсов использующий эффект Холла (возникновение поперечного напряжения в пластине проводника с током под действием магнитного поля). Датчик Холла состоит из постоянного магнита, полупроводниковой пластины с микросхемой и стального экрана с прорезями (обтюратора).

Прорезь в стальном экране пропускает магнитное поле и в полупроводниковой пластине возникает напряжение. Стальной экран не пропускает магнитное поле, и напряжение на полупроводниковой пластине не возникает. Чередование прорезей в стальном экране создает импульсы низкого напряжения.

Датчик импульсов конструктивно объединен с распределителем и образуют одно устройство – датчик-распределитель. Датчик-распределитель внешне подобен прерывателю-распределителю и имеет аналогичный привод от коленчатого вала двигателя.

Транзисторный коммутатор служит для прерывания тока в цепи первичной обмотки катушки зажигания в соответствии с сигналами датчика импульсов. Прерывание тока осуществляется за счет отпирания и запирания выходного транзистора.

Принцип работы бесконтактной системы зажигания
При вращении коленчатого вала двигателя датчик-распределитель формирует импульсы напряжения и передает их на транзисторный коммутатор. Коммутатор создает импульсы тока в цепи первичной обмотки катушки зажигания. В момент прерывания тока индуцируется ток высокого напряжения во вторичной обмотке катушки зажигания. Ток высокого напряжения подается на центральный контакт распределителя. В соответствии с порядком работы цилиндров двигателя ток высокого напряжения подается по проводам высокого напряжения на свечи зажигания. Свечи зажигания осуществляют воспламенение топливно-воздушной смеси.

При увеличении оборотов коленчатого вала регулирование угла опережения зажигания осуществляется центробежным регулятором опережения зажигания.

При изменении нагрузки на двигатель регулирование угла опережения зажигания производит вакуумный регулятор опережения зажигания.

Подготовка и установка:
Готовимся к установке – дрель, сверло и пара саморезов ( для катушки в моторном отсеке предусмотрены стандартное место крепежа, а вот коммутатор придется крепить самостоятельно), рожковый ключ на 13, накиданные или торцовые ключи на 8 и 10. Для того, чтобы поставить двигатель на метку «ВМТ» понадобиться ключ на 38.

Можем приступать к замене:
1. Берем ключ на 38 и крутим гайку храповика до совпадения меток на шкиве коленвала и передней крышки двигателя, то есть устанавливаем двигатель на метку «ВМТ»
2. Запоминаем расположение распределителя и бегунка, в такое положение будет ставиться новый распределитель. В моем случае, бегунок повернут к клапанной крышке и «стоит на четвертый цилиндр» по крышке распределителя. Это его правильное положение.
3. Так же, находим на катушке, метку Б+ и запоминаем какие провода к ней прикручиваются. После чего откручиваем и снимаем катушку.
4. Ключом на 13 откручиваем гайку замка распределителя и снимаем его. Стараемся не потерять прокладку.
5. Закрепляем коммутатор, прикручиваем черный провод «на массу». Устанавливаем и закрепляем к кузову катушку. Стандартные провода подключаем на соответственные клеммы ( обращаем внимание на расположение клемм Б и К на новой катушке). Провода с коммутатора – с меткой + на клемму Б, второй провод на клемму К.
6. Устанавливаем распределитель, гайку замка полностью не затягиваем. Подключаем провода от коммутатора к распределителю. Проверяем положение распределителя и бегунка, надеваем крышку и подключаем провода в порядке 1-3-4-2.
7. После, того как все закрепили, можем запускать двигатель и приступать к регулировке зажигания «на слух». Но если у Вас есть стробоскоп, можете им воспользоваться . Для этого, на работающем двигателе, медленно крутим распределитель (гайку замка, мы для этого и не затягивали) «вперед-назад» и ищем среднее положение, в котором обороты двигателя будут самыми высокими и ровными.

Характерной особенностью автомобиля можно считать его быстрое моральное старение, но долгую жизнь. Самое современное сегодня авто, как минимум через два года будет уже уступать другим, более новым, с улучшенными характеристиками, машинам. Но и сейчас на дорогах встречаются автомобили прошлого века. Поэтому не просто интересно, но порой и необходимо, знать хотя бы в общих чертах, что собой представляют подобные транспортные средства, их устройство, особенности, в том числе и такую вещь, как простой коммутатор зажигания, значительно изменивший возможности машины.

Что собой представляет и каков принцип работы коммутатора зажигания

Ещё на самых первых автомобилях для поджигания горючей смеси использовались системы батарейного зажигания, функциональная схема которой приведена на рисунке

Указанный рисунок позволяет понять, что ее работа основана на принципе самоиндукции. При разрыве цепи протекания тока в обмотке бобины 3, во вторичной наводится высоковольтная ЭДС, вызывающая появление искры на контактах свечи 2. Разрыв цепи вызывается размыканием контактов прерывателя 6.

Не касаясь достоинств или недостатков, следует отметить, что такая схема работала на автомобиле долгое время. И только появление новой элементной базы, дало толчок дальнейшему развитию подобного устройства, сохранив первоначальный принцип его работы.

Электронный коммутатор зажигания – следующий шаг в развитии

Самый простой и напрашивающийся вариант – использование транзисторных ключей для управления токами, протекающими через катушку зажигания. Так появился электронный коммутатор напряжения. Схема подобного простого устройства приведена ниже:

Коммутатор не влияет на первоначальный принцип работы, основанный на электромагнитной индукции. Роль электронных ключей, в качестве которых использованы транзисторы VT1 и VT2, заключается в том, чтобы уменьшить нагрузку на контакты прерывателя S1 и увеличить ток, протекающий через обмотку катушки L1. Следствием такого технического решения стало:

  • повышение надежности работы всей системы зажигания;
  • обеспечение возможности ее работы на больших оборотах двигателя и при высокой скорости движения;
  • повышение степени сжатия.

Каким может быть коммутатор системы зажигания

Приведенная выше схема коммутатора – лишь один из вариантов, как может быть реализовано устройство зажигания. Это выполняется с использованием:

  1. транзисторов;
  2. тиристоров:
  3. гибридных элементов;
  4. бесконтактных датчиков.

Транзисторная схема коммутатора рассмотрена выше, тиристорная схема использует накопление энергии в конденсаторе, а не в электромагнитном поле катушки зажигания. В ходе работы тиристорной системы, при поступлении управляющих сигналов, схема подключает заряженный конденсатор к обмоткам катушки, через которую он и разряжается, вызывая появление искры. Не касаясь достоинств и недостатков, которыми обладает та или иная схема, достаточно сказать, что любое подобное устройство обеспечивает значительное улучшение всех параметров системы зажигания, а коммутатор со временем вытеснил обычное батарейное зажигание.

Однако необходимо отметить и ещё один этап развития системы, и коммутатора в частности. Использование электронных компонентов и введение в конструкцию автомобиля коммутатора, позволило со временем отказаться от контактного прерывателя напряжения и заменить его бесконтактным датчиком. Такая система, в отечественных автомобилях, впервые была применена в машинах ВАЗ, в частности ВАЗ 2108. Подобный принцип работы, когда коммутатор получает сигналы от специального узла, на ВАЗ 2108 реализован с использованием датчика Холла.

При рассмотрении вариантов, каким может быть устройство коммутатора, нельзя обойти вниманием развитие самой системы зажигания. Основной принцип, который реализуется при ее построении – повышение надежности и эффективности работы всей системы. Достигается это применением микропроцессорных систем, использующих показания многочисленных датчиков. Для работы с такими системами требуется, как минимум, двухканальный коммутатор, а в последнее время и отдельная катушка, и коммутатор на каждую свечу.
Такой подход – двухканальный коммутатор (в дальнейшем и многоканальный) позволяет обеспечить:

  • более мощную искру;
  • исключение потерь в трамблере;
  • стабильный холостой ход;
  • улучшенный пуск при пониженной температуре;
  • снижение расхода топлива.

Стоит отметить, что двухканальный коммутатор позволяет избавиться от бегунка.

Как определить неисправность коммутатора зажигания

Введение в конструкцию автомобиля коммутатора зажигания, особенно на отечественных авто семейства ВАЗ, позволило повысить их надежность. И хотя первым серийным автомобилем с электронной системой зажигания был ВАЗ 2108, подобные устройства стали ставиться на многих других машинах, в первую очередь на классику. Однако использование такого достаточно сложного изделия привело к тому, что найти возникающую неисправность, а также проверить и отремонтировать коммутатор стало возможным по большей части только в условиях специализированных центров.
Внешними признаками, свидетельствующими, что появилась неисправность, могут быть:

  1. двигатель не заводится, искры на свечах нет;
  2. мотор заводится, но глохнет через несколько минут;
  3. мотор работает неустойчиво, если коммутатор заменить на заведомо исправный, дефект устраняется.

Самый простой способ выявить неисправность и проверить коммутатор, как уже отмечено, – установить заведомо исправный. Из-за достаточно низкого качества коммутаторов, поступающих на комплектацию автомобилей семейства ВАЗ, в том числе и ВАЗ 2108, водителям приходится возить с собой дополнительные коммутаторы для замены отказавшего. Однако существует и косвенный принцип оценки, позволяющий проверить работоспособность изделия и выявить его неисправность.

Для этого можно воспользоваться показаниями вольтметра в комбинации прибора. Надо включить зажигание, при этом стрелка установится посередине шкалы, а немного погодя качнется вправо (из-за отключения питания катушки при неработающем двигателе). Такое поведение стрелки свидетельствует, что неисправность в коммутаторе отсутствует.
В том случае, когда вольтметра нет, чтобы проверить зажигание, потребуется контрольная лампа. Один ее конец присоединяется на массу, другой – к выходу катушки, соединенному с клеммой 1 коммутатора. Если включить зажигание, то при исправном коммутаторе через некоторое время лампа станет гореть ярче.

Однако, в некоторых случаях, неисправность зажигания не связана с отказом коммутатора. Надо проверить состояние проводов, в первую очередь контакт с массой и состояние разъемов. Также необходимо проверить датчик Холла.

Появление в конструкции автомобиля, в том числе и отечественного ВАЗ 2108, коммутатора напряжения, явилось закономерным результатом развития системы зажигания. Дальнейшим ее улучшением стало использование сначала двухканальных, а затем многоканальных коммутаторов для повышения эффективности работы.
» alt=»»>

Коммутатор – это электронный компонент для обеспечения работы бесконтактной системы зажигания. Она является переходной между контактной и микропроцессорной. Последняя, наиболее совершенная, позволяет управлять моментом при помощи данных, считываемых с датчиков – кислорода, скорости, оборотов двигателя и других. Но на дорогах все еще немало автомобилей, в которых установлены и контактные прерыватели, и бесконтактные. Поэтому для обслуживания и диагностики нужно знать назначение всех элементов, а также методы поиска неисправностей и их основные признаки. Перед тем как проверить коммутатор, внимательно изучите все детали.

Бесконтактная система зажигания

Всего существует три огромные группы систем – контактная, бесконтактная, микропроцессорная. Первая делится на две подгруппы – контактная и с применением транзистора, работающего в режиме ключа. В конструкции бесконтактной системы зажигания тоже применяются транзисторы. Использоваться активно такая схема стала в начале 80-х годов прошлого века. И она имеет ряд преимуществ, о которых будет рассказано несколько ниже. Схема коммутатора несложная, она может быть реализована как на транзисторах, так и на контроллере.

Но у бесконтактной системы зажигания имеется и много недостатков, если сравнивать ее с микропроцессорной. Последняя позволяет контролировать практически все параметры двигателя. БСЗ делать это не позволяет, также не может она нормально использоваться на инжекторных моторах. Причина устаревания бесконтактной системы заключается не только в развитии электроники и автомобилестроения, но и в принятии жестких мер по обеспечению экологичности двигателей внутреннего сгорания. К сожалению, уменьшить количество вредных веществ в выхлопе позволяет только микропроцессорное управление.

Основные элементы системы

Конечно, первыми стоит указать свечи зажигания. Они установлены в головке блока цилиндров, электроды выходят с внутренней части. Это те элементы, которые позволяют воспламенить топливовоздушную смесь. Но с помощью одних только свечей двигатель работать не сможет. Необходимо контролировать положение коленчатого вала, чтобы знать, в каком положении находятся поршни в цилиндрах.

Для этой цели используется индуктивный датчик, работающий на эффекте Холла. Он входит в конструкцию другого элемента – распределителя зажигания. Датчик выдает импульс, который поступает на коммутатор. Это устройство позволяет слабый сигнал усилить до напряжения в 12 Вольт, чтобы затем подать его на катушку. Катушка – не что иное, как простой трансформатор (повышающий). У него вторичная обмотка имеет большее число витков, нежели первичная. За счет этого происходит повышение напряжения и уменьшение силы тока. Напряжение в БСЗ на свечи подается при значении 30-35 кВ (в зависимости от модели автомобиля).

Чем БСЗ лучше контактной?

Внимательно прочитав предыдущий раздел, можно увидеть, что в системе применен индуктивный бесконтактный датчик Холла. Преимущество очевидно – нет трения и коммутации. Для сравнения обратите внимание на контактную систему. В ней прерыватель коммутирует напряжение, величина которого равна 12 Вольт. Как ни крути, но металлические контакты все время соприкасаются друг с другом, постепенно стираются, покрываются нагаром.

По этим причинам необходимо постоянно следить за прерывателем, регулировать зазор, проводить своевременную замену. БСЗ лишена этих недостатков, поэтому без стороннего вмешательства система работает значительно дольше. Датчик Холла выходит из строя очень редко, как и коммутатор. Это повышает надежность системы, но требуется и соблюдать меры предосторожности, в частности, соединение коммутатора с кузовом должно быть максимально плотным, чтобы обеспечить эффективный теплообмен. Кроме того, БСЗ позволяет улучшить работу двигателя, увеличить, хоть и незначительно, его мощность, наряду с повышением надежности.

Как работает коммутатор

По сути, коммутатор – это простой усилитель сигнала. Можно сравнить даже со сборкой Дарлингтона, которая используется в микроконтроллерной технике для преобразования слабого сигнала с порта выхода до необходимого уровня. Основа этой сборки – полевые транзисторы, работающие в режиме ключа. На них подается рабочее напряжение, на управляющий вывод поступает сигнал, который усиливается и снимается с коллектора.

Коммутатор зажигания имеет практически аналогичную схему работы. Только используется сигнал с датчика Холла. Он имеет три вывода – управление, общий, плюс питания. При появлении в области датчика металлической пластины происходит генерация тока, который подается на вход коммутатора. Далее происходит усиление сигнала, а также подача его на первичную обмотку катушки. Питание всей системы происходит только лишь после включения зажигания (после поворота ключа).

Основные элементы коммутатора

Схема коммутатора достаточно простая, но самостоятельное изготовление этого блока бессмысленно, так как готовый вариант купить окажется намного проще. Монтаж должен выполняться максимально грамотно, иначе работа устройства окажется неправильной. Кроме того, при использовании транзисторов нужно тщательно выбирать их по параметрам, а для этого необходимо иметь качественную измерительную аппаратуру. К сожалению, у двух одинаковых полупроводников разброс характеристик может быть очень большим. А это влияет на работу устройства.

Коммутатор ВАЗ, имеющий обозначение 76.3734, состоит из одного основного элемента – контроллера L497. Он создан специально для использования в бесконтактных системах зажигания. Отечественный аналог этого контроллера — КР1055ХП2. Параметры у них практически идентичные, что позволяет использовать любой из контроллеров. Кроме того, эта микросхема позволяет провести подключение тахометра, расположенного на приборной панели автомобиля. Но можно применить и более простую схему, которая представляет собой усилительный блок из двух каскадов. Правда, надежность такого устройства на порядок ниже.

Подключение коммутатора

Случаи бывают разными, не исключено, что придется вам менять проводку. Поэтому потребуется принимать во внимание назначение всех выводов на штекере коммутатора. Это позволит правильно провести подключение, причем риска вывести его из строя не будет. Первый вывод коммутатора – это выход. Другими словами, с него снимается усиленный сигнал. Его нужно соединять с выводом катушки «К». Второй контакт соединяется с массой – минусом аккумуляторной батареи.

Все три провода от датчика Холла идут на коммутатор ВАЗ. Причем сигнальный провод соединяется с шестым выводом коммутатора. Пятый – это вывод для питания (на нем напряжение стабильно 12 Вольт). Третий вывод коммутатора – масса (минус питания). Третий соединен внутри блока со вторым. А вот между четвертым, на который подается питание от АКБ, и пятым имеется постоянное сопротивление и стабилизатор напряжения.

Как осуществить проверку

Ничего сложного нет в этой процедуре. Самый простой способ – это использовать заведомо исправный узел, так как проверить коммутатор таким образом можно буквально за считанные минуты. Но если такового нет, а нужно определить точно, неисправность в катушке либо же в коммутаторе, разумнее использовать другие способы. Потребуется простая лампа накаливания. Если не знаете, где взять ее, то выкрутите из плафона освещения салона либо же из габаритных огней.

Один вывод лампы соединяете с минусом аккумуляторной батареи. Второй подключаете к выводу «1» коммутатора. Это тот самый вывод, с которого снимается усиленный сигнал. Если лампа загорается, то устройство исправно. Более совершенный метод проверки осуществляется при помощи осциллографа. На экране можно видеть величину и форму сигнала, а также сравнить его с эталонным.

Настройка зажигания

При настройке зажигания вам потребуется сделать самое главное – установить валы по меткам, чтобы газораспределение функционировало синхронно с работой поршневой группы. Это первое, что следует сделать перед тем как начать регулировку зажигания. Стоит заметить, что особых трудностей при настройке возникнуть не должно, особенно на автомобилях ВАЗ 2108-21099. Все дело в том, что распределитель зажигания на двигатели этих машин установить можно только в одном положении. Причем коммутатор зажигания при данной процедуре не подвергается никаким настройкам, так как их у него нет.

Корпус трамблера вращается вокруг своей оси, чтобы производить более точную регулировку. И этого оказывается достаточно. Чтобы точно установить момент, можно использовать простейшую схему, в качестве индикатора используется в ней простой светодиод. Датчик Холла отключается от системы, на его минусовой вывод подается плюс питания. Между «+» и сигнальным включается светодиод, для снижения напряжения последовательно с ним включается сопротивление 2 кОм. А вот плюс датчика Холла соединяется с массой. Теперь остается только медленно вращать корпус распределителя. Момент, когда засветится диод, будет являться искомым.

Выводы

Много преимуществ дает такой простой узел в бесконтактной системе зажигания, как коммутатор. Это и повышение мощности, пусть даже незначительное, и уменьшение расхода топлива, и значительное улучшение двигателя с точки зрения надежности. А главное – отпадает необходимость в постоянном контроле и своевременной настройке системы. Современному водителю не хочется заниматься ремонтом автомобиля, ему нужно средство передвижения. Причем надежное, которое не подведет в самый ответственный момент. Независимо от того, какой коммутатор используется в БСЗ, эффективность у него намного выше, нежели у контактного прерывателя.

Детали, работа, применение, преимущества [PDF]

Электронная система зажигания

разработана для повышения надежности, увеличения пробега и уменьшения выбросов.

Сегодня мы изучим определение, основные части, принцип работы, применение, преимущества и недостатки .

Примечание. Вы можете скачать весь документ в формате PDF в конце этой статьи.

После изучения аккумуляторной батареи и системы зажигания от магнето, это еще один важный тип системы зажигания.

Работает под двигателем, обеспечивая синхронизацию свечи зажигания.

Отличается от других систем зажигания секцией выключателя контактов.

Вместо контактного выключателя ставится якорь.

Для сжигания бедной смеси в камере сгорания электронная система зажигания производит более сильную искру, которая действительно велика по сравнению с системой зажигания от батареи и магнето.

Электронная система зажигания Определение:

Поскольку название означает «Электронная», система полностью управляется электроникой, поэтому мы назвали ее электронной системой зажигания.

Детали электронной системы зажигания:

Электронная система зажигания состоит из следующих частей:

  • Батарея
  • Замок зажигания
  • Электронный модуль управления
  • Якорь
  • Зажигание катушка
  • Дистрибьютор
  • Свеча зажигания

Давайте разберемся по порядку,

Батарея:

Батарея — это электрохимическая система, она накапливает энергию и дает.

Аккумулятор играет здесь важную роль. Он имеет два вывода: положительный (+) и отрицательный (-).

Положительная клемма подключена к ключу (замку зажигания). Отрицательная клемма подключена к земле.

Замок зажигания:

Подключается сразу после аккумулятора.

Замок зажигания работает как на системе. Когда он включается, питание поступает от батареи, а когда он выключен, питание не подается.

Электронный блок управления:

Здесь работа начинается электронно.Он используется для включения и выключения первичного тока.

Модуль управления зажиганием выполняет ту же операцию, что и эта точка контакта в другой системе зажигания.

Он самостоятельно управляет периодом ожидания (остается в заданном состоянии).

Якорь:

Он играет важную роль в создании магнитного поля. Здесь якорь используется вместо точки прерывателя контакта в обычной системе зажигания.

Катушка зажигания:

Это импульсный трансформатор, способный произвести короткое пламя высокого напряжения для начала горения.

Вырабатывает высокое напряжение, необходимое для прохождения тока в зазоре свечи зажигания.

Катушка зажигания состоит из двух наборов обмоток:

  1. Первичная обмотка (внешняя обмотка).
  2. Вторичная обмотка (Внутренняя обмотка).

Распределитель:

Ток течет от первичной обмотки, распределитель управляет включением и циклом протекания тока.

Распределитель вызывает искру на каждой из свечей зажигания и подает на нее высокое напряжение.

Свечи зажигания:

Для воспламенения топлива используется высокое напряжение катушки зажигания.

Принцип работы электронной системы зажигания:

Батарея играет важную роль в подаче энергии. Отрицательная клемма заземлена, а положительная клемма подключена к замку зажигания.

Теперь при включении зажигания включается питание и далее провод подключается к электронному модулю зажигания.

Здесь все работы будут контролироваться электронным способом.

Отсюда отправляется на катушку зажигания. В катушке зажигания две обмотки:

  1. Первичная обмотка
  2. Вторичная обмотка

Обе обмотки изолированы, а толщина первичной обмотки больше, чем у вторичной. Между ними есть железный стержень, который создает магнитное поле.

Якорь подключен к электронному модулю, питание поступает и якорь вращается.

Здесь вы можете увидеть магнитный датчик.Когда магнитный датчик и якорь соприкасаются, генерируется сигнал напряжения.

и продолжает генерировать до тех пор, пока не появится сильный сигнал напряжения. Здесь процесс ON и OF продолжается.

Это напряжение поступает на распределительную секцию и здесь подключается ротор. Когда ротор вращается и касается линии свечи зажигания, он подает напряжение, и свеча зажигания ионизируется, или мы можем сказать, что распределитель распределяет напряжение.

Применения электронной системы зажигания:

Это применения электронной системы зажигания:

Преимущества электронной системы зажигания:

Вот некоторые преимущества электронной системы зажигания:

  • У нее меньше движущиеся части.
  • Незначительные затраты на обслуживание.
  • Меньше выбросов.
  • КПД хороший.
  • Также увеличивает топливную экономичность.

Недостатки электронной системы зажигания:

Также есть некоторые недостатки электронной системы зажигания, а именно:

  • Стоимость этой системы высока, что означает дороговизну.

Итак, это все об электронной системе зажигания, я надеюсь, вам понравился этот ресурс, не стесняйтесь комментировать ниже свои сомнения или мысли, я буду рад помочь вам в дальнейшем.

Некоторые вопросы и ответы:

Какие бывают типы системы зажигания?

Существует три типа:
Батарея, магнето и электронная система зажигания .

Какие у него преимущества?

Следующие преимущества:
Низкие затраты на техническое обслуживание.
Также увеличивает топливную экономичность.
Меньше выбросов.
КПД хороший.
В нем меньше движущихся частей.

Какие основные части или компоненты?

Батарея
Выключатель зажигания
Электронный блок управления
Якорь
Катушка зажигания
Распределитель
Свеча зажигания


Свечи зажигания


Рабочие характеристики Недостатки (с PDF)

Сегодня в этой статье я покажу вам определение, компоненты, принцип работы, а также другие важные темы, такие как преимущества, недостатки и применения системы зажигания батареи.Итак, позвольте мне сначала начать с определения.

Что такое система зажигания батареи?

Аккумуляторная система зажигания используется в автомобиле для создания искры в свече зажигания с помощью аккумуляторной батареи. Обычно он используется в четырехколесном транспортном средстве, но в настоящее время он также используется в двухколесных транспортных средствах, где 6-вольтовая или 12-вольтовая батарея подает ток на катушку зажигания.

Детали системы зажигания батареи:

Основные компоненты системы зажигания батареи перечислены ниже:

  1. Выключатель зажигания
  2. Батарея
  3. Катушка зажигания
  4. Балластный резистор
  5. Контактный выключатель
  6. Распределитель
  7. Конденсатор
  8. Свеча зажигания
Схема аккумуляторной системы зажигания, Learn Mechanical

# 1 Замок зажигания:

Он используется для включения или выключения двигателя.Один конец переключателя соединен с первичной обмоткой катушки зажигания через балластный резистор, а другой конец соединен с батареей.

Обычно, когда ключ помещается внутрь и переводится переключатель в положение ВКЛ, тогда цепь замыкается (замкнутая цепь), а при перемещении в положение ВЫКЛ, она работает как разомкнутая цепь. В настоящее время этот переключатель заменен кнопкой, и эта система называется системой без ключа.

# 2 Батарея:

Батарея предназначена для подачи начального тока в систему зажигания, а именно катушку зажигания.Обычно напряжение аккумулятора составляет 6 В, или 12 В, или 24 В. В автомобиле широко используются два типа аккумуляторов: свинцово-кислотные и щелочные. Хотя есть цинково-кислотные аккумуляторы и литий-ионные аккумуляторы, они используются в современных автомобилях.

# 3 Катушка зажигания:

Это главный переход или, можно сказать, основная часть системы зажигания батареи. Его основная цель — повысить напряжение аккумулятора, чтобы его было достаточно для возникновения искры.

Он работает как повышающий трансформатор и имеет два обмотки: один первичный с меньшим числом витков, а другой вторичный с большим числом витков.

# 4 Балластный резистор:

Используется для ограничения тока в цепи зажигания и обычно изготавливается из железа. Он расположен последовательно между выключателем зажигания и катушкой зажигания. Однако он используется в старых автомобильных транспортных средствах.

# 5 Контактный выключатель:

Контактный выключатель — это электрический выключатель, который регулируется кулачком, и когда выключатель разомкнут, ток течет через конденсатор и заряжает его.

# 6 Дистрибьютор:

Он используется в многоцилиндровом двигателе и предназначен для регулирования искры в каждой свече зажигания в правильной последовательности.

Есть два типа дистрибьюторов.

  • Угольная щетка, тип
  • Тип зазора

Угольная щетка, тип:

Она состоит из угольной щетки, которая скользит по металлической части, встроенной в крышку распределителя.

Тип зазора:

В этом типе рычаг ротора проходит через металлическую часть крышки распределителя, но не касается поверхности крышки распределителя.именно поэтому его называют дистрибьютором типа Gap.

# 7 Конденсатор:

Конденсатор — это накопительное устройство, в котором накапливается электрическая энергия. Он устанавливается параллельно контактному выключателю, когда ток падает, он подает дополнительный ток, так что возникает искра. Он состоит из двух металлических пластин, разделенных воздухом или любым другим изоляционным материалом.

# 8 Свеча зажигания:

Свеча зажигания — еще одна важная часть системы зажигания батареи. Здесь настоящая искра генерируется для сгорания топлива или заряда.Если имеется несколько свечей зажигания, каждая из них отдельно подключается к распределителю и дает искру в последовательности.

Принцип работы системы зажигания батареи:

В системе зажигания батареи, когда переключатель зажигания включен, ток будет течь в первичную цепь через балластный регистр, первичную обмотку и контактный выключатель

Протекающий ток индуцировал магнитное поле вокруг первичной обмотки, чем больше тока мы подаем, тем больше будет генерироваться магнитное поле.В определенное время размыкается контактный выключатель, ток течет по первичной обмотке и падает. Это внезапное падение тока вызывает очень высокое напряжение около 300 В в секции первичной обмотки.

Из-за этого огромного напряжения конденсатор переходит в состояние зарядки, когда конденсатор полностью заряжен, затем он начинает подавать ток к батарее из-за обратного протекания тока и уже индуцированного магнитного поля в первичной обмотке, Во вторичной обмотке генерируется очень высокое напряжение от 15000 В до 30000 В.

Этот ток высокого напряжения затем передается на распределитель по высоковольтному кабелю, где уже внутри крышки распределителя вращается ротор, в который встроены металлические сегменты. Таким образом, когда он начинает вращаться, то на определенной стадии он размыкает точку контактного выключателя, что позволяет току высокого напряжения передаваться на свечи зажигания через металлические сегменты.

Таким образом, когда ток высокого напряжения достигает свечи зажигания, он генерирует искру высокой интенсивности внутри цилиндра двигателя, что позволяет горючему горючему сгорать.

Преимущества аккумуляторной системы зажигания:

Вот следующие преимущества аккумуляторной системы зажигания:

  • Интенсивность искры хорошая.
  • Он также может обеспечить высокую концентрацию искры даже при низких оборотах двигателя или запуске двигателя.
  • Эта система зажигания требует меньшего обслуживания по сравнению с другими.

Недостатки аккумуляторной системы зажигания:

Недостатки:

  • Эффективность снижается с уменьшением интенсивности искры.
  • Занимает больше места.
  • КПД снизился с уменьшением силы искры.
  • Требуется периодическое обслуживание только для аккумулятора.

Применение аккумуляторной системы зажигания:

Вот ее применение:

  • Аккумуляторная система зажигания используется в автомобиле (автомобиль, автобус, грузовик, даже в велосипеде) для производства искры, чтобы горючее топливо можно было сжечь. .

Итак, на сегодня все. Надеюсь, вы узнали что-то новое из этого материала. Если вы сочли его полезным, поделитесь этим ресурсом со своим другом и в социальных сетях.Надеюсь увидеть вас в любой другой информативной статье. А пока пока. Оставайтесь здоровыми и продолжайте учиться вместе с нами.

Дополнительные ресурсы:


Источники:


  • Схема системы зажигания батареи сделана командой дизайнеров LM Saubhik Roy.
  • Изображение функции разработано автором.

Ссылки:


Понимание работы электронной системы зажигания

С широким использованием систем зажигания в двигателях внутреннего сгорания с искровым зажиганием электронные типы становятся одним из них.Искра отвечает за образование пламени и в автомобилях, где химическая энергия (топливовоздушная смесь) преобразуется в механическую энергию (вращение коленчатого вала). Для этого необходима искра.

Сегодня мы рассмотрим определение, функции, компоненты, схему и принципы работы электронной системы зажигания. мы также узнаем о преимуществах и недостатках системы.

Подробнее: Все, что нужно знать о системе зажигания

Определение электронной системы зажигания

Электронная система зажигания — это тип системы зажигания, который работает с электронными схемами, обычно с помощью транзисторов.Транзисторы управляются датчиками для генерации электрических импульсов, которые затем генерируют искру высокого напряжения, которая может сжечь бедную смесь и обеспечить лучшую экономию и более низкий уровень выбросов. Электронная система зажигания полностью управляется электроникой.

Электронная система зажигания широко используется в авиационных двигателях, мотоциклах, мотоциклах и автомобилях, поскольку она выполняет ту же функцию, что и другие типы систем зажигания на них.

Функция электронной системы зажигания остается той же, поскольку она создает искру высокого напряжения в свече зажигания, так что топливно-воздушная смесь может гореть или воспламеняться.Поскольку в системе используются датчики, это повышает надежность и пробег, а также снижает выбросы.

Подробнее: Что нужно знать об охладителе моторного масла

Компоненты электронной системы зажигания

Ниже представлены компоненты электронной системы зажигания и их функции:

Батарея:

Аккумулятор является источником питания системы зажигания, поскольку он передает в систему необходимую энергию при включении зажигания. Используемый тип батарей представляет собой электрохимическую систему, которая накапливает заряд и высвобождает их, когда они нужны.Этот аккумулятор имеет две клеммы; положительный и отрицательный. Положительная клемма подключена к ключу (выключателю зажигания), а отрицательная клемма заземлена.

Замок зажигания:

Выключатель зажигания — это нижняя часть электропитания, которая включает и выключает систему. Когда он включен, питание подается от аккумулятора, а когда он выключен, подача питания прекращается.

Электронный блок управления:

Здесь начинается работа электроники в системе, поскольку она включает и выключает первичный ток.Компонент также известен как блок управления системой зажигания. это то, что автоматически отслеживает и регулирует время и интенсивность искры.

Устройство принимает сигналы напряжения от якоря и включает и выключает первичную обмотку. Электронные блоки управления размещаются отдельно вне распределителя или размещаются в коробке электронного блока управления транспортного средства.

Арматура:

Якорь — это то, что создает магнитное поле в системе. В отличие от аккумуляторной системы зажигания, имеющей точки размыкания контактов, в электронной системе зажигания он заменяется якорем.этот якорь состоит из реактора с зубьями, который является движущейся частью, вакуумного механизма и катушки для захвата сигналов напряжения.

Электронный модуль собирает сигналы напряжения от якоря, так что цепь может быть замкнута и разорвана. Это устанавливает синхронизацию распределителя для точной подачи тока на свечи зажигания.

Катушка зажигания:

Катушка зажигания полезна тем, что помогает подавать высокое напряжение на свечу зажигания. Компонент представляет собой трансформатор импульсного типа, который производит короткое пламя или искру высокого напряжения для воспламенения.Катушка зажигания представляет собой два набора обмоток, которые включают первичную обмотку (внешняя обмотка) и вторичная обмотка (внутренняя обмотка).

Дистрибьютор:

Ток течет от первичной обмотки, а распределитель контролирует включение и выключение цикла протекания тока. Он используется для распределения тока между каждой свечой зажигания в многоцилиндровых двигателях. Наконец,

Свечи зажигания:

Свеча зажигания — это компонент, который генерирует искру внутри цилиндра, используя высокое напряжение катушки зажигания для воспламенения топливно-воздушной смеси.

Подробнее: Что нужно знать о двигателях с турбонаддувом

Схема электронной системы зажигания:

Принцип работы

Как и другие типы систем зажигания, электронная система зажигания менее сложна и проста для понимания. Его работа начинается при запуске двигателя, то есть при включенном зажигании. Аккумулятор обеспечивает питание, поскольку отрицательный полюс заземлен, а положительный — подключен к замку зажигания.

Питание подается на двухобмоточную катушку зажигания, если вы помните; первичная и вторичная обмотка. Эти обмотки изолированы, но первичная обмотка толще вторичной. Между ними есть железный стержень, который помогает создавать магнитное поле. Якорь вырабатывает энергию при вращении, он связан с электронным модулем, возникает магнитный датчик. При соприкосновении магнитного датчика и якоря создается сигнал напряжения. Он генерируется дальше до тех пор, пока не появится сильный сигнал напряжения.

Напряжение подается на распределитель, который содержит ротор, который вращается, и есть точки распределителя, которые устанавливаются в соответствии с моментом зажигания. Ротор идет впереди любой точки распределителя, вызывая скачок напряжения через воздушный зазор от ротора к точке распределителя. Затем он отправляется к соседнему выводу свечи зажигания через высоковольтный кабель. Затем между центральным электродом и заземляющим электродом возникает разность напряжений, которая является причиной образования искры на кончике свечи зажигания и возгорания.

Подробнее: Что нужно знать о приводном ремне

Посмотрите видео, чтобы лучше понять:

Преимущества и недостатки электронной системы зажигания

Преимущества:

Ниже приведены преимущества электронной системы зажигания в различных областях применения:

  • Чем меньше движущихся частей, тем выше их эффективность.
  • Требуются низкие эксплуатационные расходы.
  • Повышает топливную экономичность.
  • Он производит меньше выбросов.
  • Хороший КПД.

Подробнее: Что такое свеча зажигания

Недостатки:

Несмотря на большие преимущества электронной системы зажигания, ограничение все же имеет место. Ниже перечислены недостатки электронной системы зажигания:

  • Стоимость системы очень высокая.

В заключение отметим, что электронная система зажигания популярна в автомобильных устройствах, которая требует воспламенения топлива-воздуха в камере сгорания.Мы познакомили вас с определением, функциями, приложениями и компонентами электронной системы зажигания. мы обсудили его работу, а также преимущества и недостатки системы.

Надеюсь, вам понравилось чтение. Если да, то прокомментируйте свой любимый путь к публикации, поделитесь и порекомендуйте сайт другим студентам технических специальностей. Вы также можете найти больше интересных статей. Спасибо!

Система зажигания | инженерия | Britannica

Система зажигания в бензиновом двигателе — средство, используемое для создания электрической искры для воспламенения топливно-воздушной смеси; горение этой смеси в цилиндрах создает движущую силу.

Основными компонентами системы зажигания являются аккумуляторная батарея, индукционная катушка, устройство для создания синхронизированных высоковольтных разрядов от индукционной катушки, распределитель и набор свечей зажигания. Аккумуляторная батарея обеспечивает электрический ток низкого напряжения (обычно 12 вольт), который преобразуется системой в высокое напряжение (около 40 000 вольт). Распределитель направляет последовательные всплески тока высокого напряжения к каждой свече зажигания в порядке зажигания.

В старых автомобильных системах зажигания импульсы высокого напряжения вырабатываются с помощью точек прерывания, управляемых вращающимся кулачком распределителя.Когда точки соприкасаются, они замыкают электрическую цепь через первичную обмотку катушки зажигания. Когда точки разделены кулачком, первичная цепь разрывается, что создает выброс высокого напряжения во вторичных обмотках индукционной катушки. В более новых автомобилях точки прерывания в значительной степени заменены электронными устройствами. Большинство из них сейчас используют магнитное устройство, называемое реактором, которое приводится в действие валом распределителя для выработки синхронизированных электрических сигналов, которые усиливаются и используются для управления током в индукционной катушке.Эти новые системы зажигания более надежны, чем старые, позволяют лучше управлять двигателем и обеспечивают более высокое выходное напряжение на свечах зажигания.

За время эволюции твердотельных систем зажигания было внесено множество модификаций. Некоторые системы преобразования зажигания, например, продлевают срок службы точки размыкания за счет использования транзисторов, устройств, в которых небольшой ток на входе (цепь точки размыкателя) управляет гораздо большим током на выходе (первичная цепь катушки).

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.Подпишитесь сейчас

Многие автомобильные двигатели теперь используют систему зажигания без распределителя или систему прямого зажигания, в которой импульс высокого напряжения подается непосредственно на катушки, которые находятся на вершине свечей зажигания (известные как катушка на свече). Основными компонентами этих систем являются блок катушек, модуль зажигания, реактивное кольцо коленчатого вала, магнитный датчик и электронный модуль управления. Модуль зажигания управляет первичной цепью катушек, включая и выключая их. Кольцо реактора установлено на коленчатом валу таким образом, чтобы при вращении коленчатого вала магнитный датчик срабатывал зазубрины в кольце реактора.Магнитный датчик передает информацию о местоположении электронному модулю управления, который определяет угол зажигания.

Принцип работы системы зажигания магнето поршневого двигателя самолета

В магнето, особом типе генератора переменного тока с приводом от двигателя, в качестве источника энергии используется постоянный магнит. За счет использования постоянного магнита (основное магнитное поле), катушки с проводом (сосредоточенные отрезки проводника) и относительного движения магнитного поля в проводе генерируется ток.Сначала магнето вырабатывает электроэнергию за счет вращения двигателя постоянного магнита и протекания тока в обмотках катушки. Когда ток течет через обмотки катушки, он создает собственное магнитное поле, окружающее обмотки катушки. В нужное время этот ток останавливается, магнитное поле схлопывается во втором наборе обмоток катушки, и генерируется высокое напряжение. Это напряжение, используемое для образования дуги в промежутке свечи зажигания. В обоих случаях для выработки высокого напряжения, необходимого для выработки электроэнергии, присутствуют три основных элемента, заставляющих искру прыгать через зазор свечи зажигания в каждом цилиндре.Работа магнето синхронизирована с двигателем, так что искра возникает только тогда, когда поршень находится на правильном ходе при определенном количестве градусов коленчатого вала перед положением поршня в верхней мертвой точке.

Теория работы высоковольтной магнитосистемы

Магнито-система высокого напряжения может быть разделена для целей обсуждения на три отдельные цепи: магнитную, первичную электрическую и вторичную электрические цепи.


Магнитная цепь

Магнитная цепь состоит из постоянного многополюсного вращающегося магнита, сердечника из мягкого железа и полюсных наконечников.[Рис. 1] Магнит соединен с двигателем самолета и вращается в зазоре между двумя полюсными наконечниками, создавая магнитные силовые линии (поток), необходимые для создания электрического напряжения. Полюса магнита расположены с чередующейся полярностью, так что поток может проходить от северного полюса через сердечник катушки и обратно к южному полюсу магнита. Когда магнит находится в положении, показанном на Рисунке 1A, количество магнитных силовых линий, проходящих через сердечник катушки, является максимальным, потому что два магнитно противоположных полюса идеально совмещены с полюсными наконечниками.

Рисунок 1. Магнитный поток в трех положениях вращающегося магнита

Это положение вращающегося магнита называется положением полного регистра и создает максимальное количество магнитных силовых линий, поток потока по часовой стрелке через магнитную цепь и слева направо через сердечник катушки. Когда магнит перемещается из положения полного регистра, величина магнитного потока, проходящего через сердечник катушки, начинает уменьшаться.Это происходит из-за того, что полюса магнита удаляются от полюсных наконечников, позволяя некоторым линиям потока проходить более короткий путь через концы полюсных наконечников.

По мере того, как магнит перемещается дальше от положения полного регистра, через концы полюсных наконечников закорачивается больше линий магнитного потока. Наконец, в нейтральном положении 45 ° от положения полного регистра все магнитные линии закорочены, и поток через сердечник катушки не протекает. [Рисунок 1B] По мере того, как магнит перемещается из полного регистра в нейтральное положение, количество магнитных линий через сердечник катушки уменьшается таким же образом, как и постепенное схлопывание магнитного потока в магнитном поле обычного электромагнита.

Нейтральное положение магнита — это когда один из полюсов магнита находится по центру между полюсными наконечниками магнитной цепи. Когда магнит перемещается по часовой стрелке из этого положения, магнитные линии, которые были закорочены через концы полюсных башмаков, снова начинают протекать через сердечник катушки. Но на этот раз магнитные линии проходят через сердечник катушки в противоположном направлении. [Рис. 1C] Поток магнитного потока меняется на противоположный, когда магнит движется из нейтрального положения, потому что северный полюс вращающегося постоянного магнита находится напротив правого полюсного наконечника, а не левого.[Рисунок 1A]

Когда магнит снова перемещается на 90 °, достигается другое положение полного регистра с максимальным потоком потока в противоположном направлении. Ход магнита на 90 ° показан на рисунке 2, где кривая показывает, как плотность потока в сердечнике катушки без первичной катушки вокруг сердечника изменяется при вращении магнита.

Рисунок 2. Изменение плотности магнитного потока при вращении магнита

На рисунке 2 показано, что когда магнит перемещается из положения полного регистра 0 °, поток уменьшается и достигает нулевого значения, когда он перемещается в нейтральное положение 45 °.Пока магнит движется через нейтральное положение, поток потока меняется на противоположный и начинает увеличиваться, как показано кривой под горизонтальной линией. В положении 90 ° достигается другое положение максимального магнитного потока. Таким образом, для одного оборота на 360 ° четырехполюсного магнита есть четыре положения максимального магнитного потока, четыре положения нулевого потока и четыре реверсирования потока.

Это обсуждение магнитной цепи демонстрирует, как вращающийся магнит влияет на сердечник катушки. Он подвергается воздействию увеличивающегося и уменьшающегося магнитного поля и изменения полярности на каждые 90 ° хода магнита.

Когда катушка с проволокой как часть первичной электрической цепи магнето наматывается вокруг сердечника катушки, на нее также влияет переменное магнитное поле.

Первичная электрическая цепь

Первичная электрическая цепь состоит из набора точек контакта выключателя, конденсатора и изолированной катушки. [Рис. 3] Катушка состоит из нескольких витков толстого медного провода, один конец которого заземлен на сердечник катушки, а другой конец — на незаземленную сторону точек прерывателя.[Рис. 3] Первичная цепь замыкается только тогда, когда незаземленная точка выключателя контактирует с заземленной точкой выключателя. Третий блок в цепи, конденсатор (конденсатор), подключается параллельно с точками выключателя. Конденсатор предотвращает возникновение дуги в точках размыкания цепи и ускоряет разрушение магнитного поля вокруг первичной катушки.

Рисунок 3. Первичная электрическая цепь высоковольтного магнето

Первичный выключатель замыкается примерно в положении полного регистра.Когда точки прерывания замкнуты, первичная электрическая цепь замыкается, и вращающийся магнит индуцирует ток в первичной цепи. Этот поток тока генерирует собственное магнитное поле, направленное в таком направлении, что препятствует любому изменению магнитного потока контура постоянного магнита.

В то время как индуцированный ток протекает в первичной цепи, он препятствует любому уменьшению магнитного потока в сердечнике. Это соответствует закону Ленца, который гласит: «Индуцированный ток всегда течет в таком направлении, что его магнетизм противодействует движению или вызвавшему его изменению.Таким образом, ток, протекающий в первичной цепи, удерживает поток в сердечнике на высоком уровне в одном направлении до тех пор, пока вращающийся магнит не успеет повернуться через нейтральное положение до точки на несколько градусов дальше нейтрали. Это положение называется положением E-зазора (E означает эффективность).

Когда магнитный ротор находится в положении E-зазора, а первичная катушка удерживает магнитное поле магнитной цепи с противоположной полярностью, очень высокая скорость изменения магнитного потока может быть получена путем размыкания точек первичного прерывателя.Открытие точек прерывания останавливает прохождение тока в первичной цепи и позволяет магнитному ротору быстро изменять направление поля через сердечник катушки. Это внезапное изменение направления потока вызывает высокую скорость изменения магнитного потока в сердечнике, который пересекает вторичную катушку магнето (намотанную и изолированную от первичной катушки), вызывая импульс высоковольтного электричества во вторичной обмотке, необходимый для зажигания свеча зажигания. По мере того как ротор продолжает вращаться примерно до положения полного регистра, точки первичного прерывателя снова замыкаются, и цикл повторяется для зажигания следующей свечи зажигания в порядке зажигания.Теперь можно более подробно рассмотреть последовательность событий, чтобы объяснить, как возникает состояние экстремального магнитного напряжения.

С точками прерывания, кулачком и конденсатором, подключенными в схему, как показано на рисунке 4, действие, которое происходит при вращении магнитного ротора, изображено кривой графика на рисунке 5. В верхней части (A) на рисунке 5, показана исходная кривая статического потока магнитов. Под кривой статического потока показана последовательность размыкания и замыкания точек магнитного выключателя.Обратите внимание, что открытие и закрытие точек выключателя синхронизируется кулачком выключателя. Точки закрываются, когда через сердечник катушки проходит максимальное количество магнитного потока, и открываются в положении после нейтрали. Поскольку на кулачке имеется четыре выступа, точки прерывателя замыкаются и размыкаются одинаково для каждого из четырех нейтральных положений магнита ротора. Также примерно равны интервалы открытия и закрытия точки.

Рисунок 4.Компоненты высоковольтной цепи магнето
Рис. 5. Кривые магнитного потока

Начиная с положения максимального магнитного потока, обозначенного 0 ° в верхней части рисунка 5, происходит последовательность событий, описанных в следующих параграфах.

Когда магнитный ротор поворачивается в нейтральное положение, величина магнитного потока, проходящего через сердечник, начинает уменьшаться. [Рис. 5D] Это изменение магнитных потоков индуцирует ток в первичной обмотке.[Рис. 5C] Этот индуцированный ток создает собственное магнитное поле, которое противодействует изменению потоковых связей, вызывающих ток. При отсутствии тока, протекающего в первичной катушке, поток в сердечнике катушки уменьшается до нуля, когда магнитный ротор поворачивается в нейтральное положение и начинает увеличиваться в противоположном направлении (пунктирная кривая статического потока на рисунке 5D). Но электромагнитное действие первичного тока предотвращает изменение потока и временно удерживает поле вместо того, чтобы позволить ему измениться (результирующая линия потока на рисунке 5D).

В результате процесса удержания в магнитной цепи возникает очень высокое напряжение к тому моменту, когда магнитный ротор достигает положения, при котором точки размыкания вот-вот откроются. При размыкании точки прерывателя работают вместе с конденсатором, прерывая ток в первичной обмотке, вызывая чрезвычайно быстрое изменение потоковых связей. Высокое напряжение во вторичной обмотке проходит через зазор в свече зажигания, воспламеняя топливно-воздушную смесь в цилиндре двигателя.Каждая искра фактически состоит из одного пикового разряда, после которого происходит серия небольших колебаний.



Они продолжаются до тех пор, пока напряжение не станет слишком низким для поддержания разряда. Ток течет во вторичной обмотке в течение времени, необходимого для полного разряда искры. К моменту замыкания контактов энергия или напряжение в магнитной цепи полностью рассеиваются, и возникает следующая искра. Узлы прерывателя, используемые в системах магнитного зажигания высокого напряжения, автоматически размыкают и замыкают первичный контур в нужное время в зависимости от положения поршня в цилиндре, в который подается искра зажигания.Прерывание первичного тока достигается через пару точек контакта прерывателя, сделанных из сплава, который сопротивляется точечной коррозии и горению.

Большинство прерывателей, используемых в системах зажигания самолетов, относятся к бесшарнирному типу, в которых одна из точек прерывателя является подвижной, а другая — неподвижной. [Рис. 6] Подвижная точка прерывателя, прикрепленная к пластинчатой ​​пружине, изолирована от корпуса магнето и соединена с первичной обмоткой. [Рис. 6] Стационарная точка прерывателя заземлена на корпус магнето для замыкания первичной цепи, когда точки замкнуты, и может быть отрегулирована так, чтобы точки могли размыкаться в нужное время.

Рисунок 6. Бесшпиндельный выключатель в сборе и кулачок

Другой частью узла прерывателя является толкатель кулачка, который подпружинен против кулачка металлической пластинчатой ​​пружиной. Кулачковый толкатель представляет собой блок Micarta или аналогичный материал, который движется по кулачку и движется вверх, чтобы оттеснить подвижный контакт прерывателя от неподвижного контакта прерывателя каждый раз, когда выступ кулачка проходит под толкателем.На нижней стороне металлической рессоры расположена войлочная масленка для смазки и предотвращения коррозии кулачка.

Кулачок включения прерывателя может приводиться в движение непосредственно валом ротора магнето или через зубчатую передачу от вала ротора. В большинстве больших радиальных двигателей используется компенсированный кулачок, предназначенный для работы с конкретным двигателем и имеющий по одному выступу для каждого цилиндра, который запускается магнето. Лепестки кулачков шлифуются на станке с неравными интервалами, чтобы компенсировать эллиптическую траекторию шарнирных шатунов.Этот путь вызывает изменение положения верхней мертвой точки поршней от цилиндра к цилиндру в отношении вращения коленчатого вала. Компенсированный 14-лепестковый кулачок вместе с двух-, четырех- и восьмилепестковым некомпенсированным кулачком показан на Рисунке 7.

Рис. 7. Типовые узлы выключателя

Неравномерный интервал компенсированных кулачков кулачка, хотя и обеспечивает одинаковое относительное положение поршня для воспламенения, вызывает небольшое изменение положения электронного зазора вращающегося магнита и, таким образом, небольшое изменение высоковольтных импульсов, генерируемых электродвигателем. магнето.Так как расстояние между каждым выступом адаптировано к конкретному цилиндру конкретного двигателя, компенсированные кулачки отмечены, чтобы показать серию двигателя, расположение главных стержней, выступ, используемый для синхронизации магнето, направление вращения кулачка и спецификация E-зазора в градусах относительно нейтрали вращения магнита. В дополнение к этим отметкам на лицевой стороне кулачка прорезается ступенька, которая при совмещении с отметками на корпусе магнето помещает вращающийся магнит в положение E-зазора для синхронизирующего цилиндра.Поскольку точки прерывателя должны начать открываться, когда вращающийся магнит перемещается в положение E-зазора, совмещение ступеньки на кулачке с метками на корпусе обеспечивает быстрый и простой метод определения точного положения E-зазора для проверки и регулировки. точки прерывания.

Вторичная электрическая цепь

Вторичный контур содержит вторичные обмотки катушки, ротор распределителя, крышку распределителя, провод зажигания и свечу зажигания. Вторичная обмотка состоит из обмотки, содержащей примерно 13 000 витков тонкого изолированного провода; один конец которого электрически заземлен с первичной обмоткой или с сердечником обмотки, а другой конец подсоединен к ротору распределителя.Первичная и вторичная обмотки заключены в непроводящий материал. Затем весь узел крепится к полюсным наконечникам винтами и зажимами.

Когда первичная цепь замкнута, ток, протекающий через первичную катушку, создает магнитные силовые линии, которые пересекают вторичные обмотки, создавая электродвижущую силу. Когда ток в первичной цепи прекращается, магнитное поле, окружающее первичные обмотки, схлопывается, в результате чего вторичные обмотки перерезаются силовыми линиями.Сила напряжения, индуцированного во вторичных обмотках, когда все остальные факторы постоянны, определяется количеством витков провода. Поскольку у большинства высоковольтных магнето есть много тысяч витков провода во вторичной обмотке катушки, во вторичной цепи генерируется очень высокое напряжение, часто достигающее 20 000 вольт. Наведенное во вторичной обмотке высокое напряжение направляется к распределителю, который состоит из двух частей: вращающейся и неподвижной. Вращающаяся часть называется ротором распределителя, а неподвижная часть — блоком распределителя.Вращающаяся часть, которая может принимать форму диска, барабана или пальца, изготовлена ​​из непроводящего материала со встроенным проводником. Стационарная часть состоит из блока, также сделанного из непроводящего материала, который содержит клеммы и клеммные колодки, в которые крепится проводка провода зажигания, соединяющая распределитель со свечой зажигания. Это высокое напряжение используется для перепрыгивания через воздушный зазор электродов свечи зажигания в цилиндре для воспламенения топливно-воздушной смеси.

Когда магнит перемещается в положение E-зазора для No.1 цилиндр и точки прерывания просто разделяются или открываются, ротор распределителя совмещается с электродом № 1 в блоке распределителя. Вторичное напряжение, индуцируемое при размыкании точек прерывателя, попадает в ротор, где образует небольшой воздушный зазор с электродом № 1 в блоке.

Поскольку распределитель вращается с половинной частотой вращения коленчатого вала на всех четырехтактных двигателях, блок распределителя имеет столько же электродов, сколько цилиндров двигателя, или столько же электродов, сколько цилиндров, обслуживаемых магнето.Электроды расположены по окружности вокруг распределительного блока, так что, когда ротор вращается, цепь замыкается на другой цилиндр и свечу зажигания каждый раз, когда происходит совмещение между пальцем ротора и электродом в распределительном блоке. Электроды распределительного блока пронумерованы последовательно в направлении движения ротора распределителя. [Рисунок 8]

Рис. 8. Связь между номерами клемм распределителя и номерами цилиндров

Номера распределителей представляют собой порядок зажигания магнето, а не номера цилиндров двигателя.Электрод-распределитель с маркировкой «1» подключается к свече зажигания в цилиндре №1; электрод-распределитель с пометкой «2» ко второму зажигающемуся цилиндру; распределительный электрод с пометкой «3» к третьему цилиндру, который будет поджигаться, и так далее.

На рисунке 8 палец ротора распределителя совмещен с электродом распределителя, обозначенным «3», который запускает цилиндр № 5 девятицилиндрового радиального двигателя. Поскольку порядок зажигания девятицилиндрового радиального двигателя составляет 1-3-5-7-9-2-4-6-8, третий электрод в порядке зажигания магнето обслуживает электрод №5 цилиндр.

Магнето и вентиляция распределителя

Поскольку узлы магнето и распределителя подвержены резким перепадам температуры, при их проектировании учитываются проблемы конденсации и влаги. Влага в любом виде — хороший проводник электричества. При поглощении непроводящим материалом в магнето, таким как распределительные блоки, распределительные пальцы и корпуса катушек, он может создать паразитный электрический проводящий путь. Ток высокого напряжения, который обычно проходит через воздушные зазоры распределителя, может мигать через влажную изолирующую поверхность на землю, или ток высокого напряжения может быть направлен неверно на какую-то свечу зажигания, отличную от той, которая должна зажигаться.Это состояние называется пробоем и обычно приводит к пропускам зажигания в цилиндре. Это может вызвать серьезное состояние двигателя, называемое преждевременным зажиганием, которое может привести к его повреждению. По этой причине змеевики, конденсаторы, распределители и роторы распределителей покрыты воском, так что влага на таких блоках выделяется отдельными каплями и не образует замкнутый контур для перекрытия.

Пробой может привести к слежению за углеродом, которое проявляется в виде тонкой карандашной линии на устройстве, поперек которой происходит пробой. Углеродный след возникает в результате сжигания электрической искрой частиц грязи, содержащих углеводородные материалы.Вода в углеводородном материале испаряется во время пробоя, оставляя углерод, который образует проводящий путь для тока. Когда влаги больше нет, искра продолжает идти по углеродистой дорожке к земле. Это предотвращает попадание искры на свечу зажигания, поэтому цилиндр не загорается.

Магнето не может быть герметично закрыто, чтобы предотвратить попадание влаги в устройство, потому что магнито подвержено изменениям давления и температуры на высоте. Таким образом, адекватные дренажные системы и надлежащая вентиляция снижают склонность к перекрытию и слежению за углеродом.Хорошая циркуляция магнето также обеспечивает унос агрессивных газов, образующихся в результате нормального образования дуги через воздушный зазор распределителя, таких как озон. В некоторых установках герметизация внутренних компонентов магнето и других различных частей системы зажигания является существенной для поддержания более высокого абсолютного давления внутри магнето и устранения пробоя из-за полета на большой высоте. Этот тип магнето используется в двигателях с турбонаддувом, которые работают на больших высотах. Вероятность возникновения пробоев на большой высоте выше из-за более низкого давления воздуха, что облегчает прохождение электричества через воздушные промежутки.Путем создания давления внутри магнето поддерживается нормальное давление воздуха, а электричество или искра удерживаются в соответствующих областях магнето, даже если окружающее давление очень низкое.

Даже в находящемся под давлением магнето воздух может проходить через корпус магнето и выходить из него. За счет подачи большего количества воздуха и выпуска небольшого количества воздуха для вентиляции магнето остается под давлением. Независимо от используемого метода вентиляции, воздухоотводчики или клапаны не должны иметь препятствий.Кроме того, воздух, циркулирующий через компоненты системы зажигания, должен быть свободен от масла, поскольку даже незначительное количество масла на деталях зажигания приводит к перекрытию и отслеживанию нагара.

Жгут зажигания

Провод зажигания направляет электрическую энергию от магнето к свече зажигания. Жгут проводов зажигания содержит изолированный провод для каждого цилиндра, который магнето обслуживает в двигателе. [Рис. 9] Один конец каждого провода подсоединяется к блоку распределителя магнето, а другой конец подсоединяется к соответствующей свече зажигания.Жгуты проводов зажигания служат двойной цели. Он обеспечивает проводящий путь для высокого напряжения к свече зажигания. Он также служит экраном для рассеянных магнитных полей, которые окружают провода, поскольку они на мгновение переносят ток высокого напряжения. Проводя эти магнитные силовые линии к земле, провод зажигания снижает электрические помехи для радиооборудования самолета и другого электрически чувствительного оборудования.

Рисунок 9.Жгут зажигания высокого напряжения

Магнито — это устройство, излучающее высокочастотное излучение (радиоволны) во время его работы. Волновые колебания, создаваемые в магнето, неконтролируемы, охватывают широкий диапазон частот и должны быть экранированы. Если бы провода магнето и зажигания не были экранированы, они образовали бы антенны и улавливали бы случайные частоты от системы зажигания. Свинцовая защита представляет собой оплетку из медной сетки, которая окружает поводок по всей длине.Свинцовая защита предотвращает излучение энергии в окружающую среду.

Емкость — это способность сохранять электростатический заряд между двумя проводящими пластинами, разделенными диэлектриком. Свинцовая изоляция называется диэлектриком, что означает, что она может накапливать электрическую энергию в виде электростатического заряда. Примером накопления электростатической энергии в диэлектрике является статическое электричество, накопленное в пластиковом гребне для волос. Когда вокруг провода зажигания помещается экран, емкость увеличивается за счет сближения двух пластин.Электрически провод зажигания действует как конденсатор и имеет способность поглощать и накапливать электрическую энергию. Магнето должно производить достаточно энергии, чтобы зарядить емкость, вызванную проводом зажигания, и иметь достаточно энергии, чтобы зажечь свечу.
Емкость выводов зажигания увеличивает электрическую энергию, необходимую для образования искры в зазоре свечи. Для зажигания вилки с экранированным проводом требуется больший первичный ток магнето. Эта емкостная энергия разряжается в виде пламени через зазор свечи после каждого зажигания свечи.Путем изменения полярности во время обслуживания путем поворота свечей в новые места износ свечей выравнивается на электродах. В самом центре провода зажигания находится высоковольтный носитель, окруженный силиконовым изоляционным материалом, который окружен металлической сеткой или экраном, покрытым тонким силиконовым резиновым покрытием, которое предотвращает повреждение двигателя из-за тепла, вибрации или погодных условий.

Вид в разрезе типичного провода зажигания показан на рисунке 10. Провода зажигания должны быть проложены и зажаты правильно, чтобы избежать горячих точек на выхлопе и точек вибрации, когда провода проложены от магнето к отдельным цилиндрам.Провода зажигания обычно всепогодного типа, жестко соединены с распределителем магнето и прикреплены к свече зажигания с помощью резьбы. Клемма свечи зажигания с экранированным проводом зажигания доступна для любых погодных условий с диаметром цилиндра 3/4 дюйма и цилиндрической гайкой зажигания диаметром 5/8 дюйма. [Рис. 11] Для заглушки 5/8 — 24 нужен гаечный ключ 3/4 на ходовой гайке, а для заглушки 3/4 — 20 — гаечный ключ на 7/8 на ходовой гайке. Всепогодная конструкция 3/4 дюйма использует уплотнение клемм, которое обеспечивает лучшую изоляцию клеммной колодки.Это рекомендуется, поскольку вывод свечи зажигания полностью защищен от влаги.

Рис. 10. Провод зажигания

Рис. 11. Конец свечи зажигания Конец свечи зажигания

Жгут проводов зажигания более старого типа для радиального двигателя представляет собой коллектор, предназначенный для размещения вокруг картера двигателя с гибкими удлинителями, заканчивающимися на каждой свече зажигания.Типичный высоковольтный жгут зажигания показан на Рисунке 12. Многие старые однорядные системы зажигания самолетов с радиальным двигателем используют систему двойного магнето, в которой правый магнето подает электрическую искру для передних свечей в каждом цилиндре, а левый. магнето зажигает задние свечи.

Рис. 12. Жгут проводов зажигания девятицилиндрового двигателя, устанавливаемый на аксессуарах

Выключатели зажигания

Все блоки в системе зажигания самолета управляются выключателем зажигания.Тип используемого переключателя зависит от количества двигателей на самолете и типа используемых магнето. Однако все переключатели включают и выключают систему примерно одинаково. Выключатель зажигания отличается по крайней мере в одном отношении от всех других типов выключателей: когда ключ зажигания находится в выключенном положении, цепь замыкается через выключатель на массу. В других электрических переключателях выключенное положение обычно размыкает или размыкает цепь.

Выключатель зажигания имеет одну клемму, подключенную к первичной электрической цепи между катушкой и точками контакта выключателя.Другой вывод переключателя подключен к наземной конструкции самолета. Как показано на Рисунке 13, замкнуть первичный контур можно двумя способами:

  1. Через замкнутый прерыватель указывает на землю и
  2. Через замкнутый ключ зажигания на массу

Рис. 13. Типовой выключатель зажигания в выключенном положении


На рис. 13 показано, что первичный ток не прерывается при размыкании контактов выключателя, поскольку еще есть путь к заземлению через замкнутый или выключенный переключатель зажигания.Поскольку первичный ток не прекращается, когда контактные точки размыкаются, не может быть внезапного схлопывания магнитного поля первичной катушки и высокого напряжения, индуцированного во вторичной катушке, чтобы зажечь свечу зажигания.

Когда магнит вращается за положение электрического зазора (E-зазора), происходит постепенный пробой поля первичного магнитного потока. Но этот пробой происходит так медленно, что индуцированное напряжение становится слишком низким для зажигания свечи зажигания. Таким образом, когда ключ зажигания находится в выключенном положении с замкнутым переключателем, точки контакта так же полностью закорочены, как если бы они были удалены из цепи, и магнето не работает.

Когда ключ зажигания помещается в положение «включено», выключатель разомкнут, прерывание первичного тока и быстрое падение магнитного поля первичной катушки снова контролируются или запускаются размыканием точек контакта выключателя. [Рис. 14] Когда переключатель зажигания находится в положении «включено», переключатель абсолютно не влияет на первичный контур.

Рис. 14. Типовой выключатель зажигания в положении «включено»


Выключатель зажигания / стартера или выключатель магнето управляет включением и выключением магнето, а также может подключать соленоид стартера для включения стартера.Когда пусковой вибратор, коробка, излучающая пульсирующий постоянный ток (DC), используется на двигателе, переключатель зажигания / стартера используется для управления вибратором и точками замедления. Эта система подробно описывается далее в этой главе. Некоторые переключатели зажигания и стартера имеют функцию включения зажигания во время цикла запуска. Эта система позволяет дополнительному топливу распыляться во впускной канал цилиндра во время цикла запуска.

Одинарная и двойная система высокого напряжения Magnetos

Магнето системы высокого напряжения, используемое в авиационных двигателях, представляет собой магнето одинарного или двойного типа.Конструкция с одним магнето включает в себя распределитель в корпусе с узлом выключателя магнето, вращающимся магнитом и катушкой. [Рис. 15] Двойной магнето включает в себя два магнето, размещенных в одном корпусе. Один вращающийся магнит и кулачок являются общими для двух наборов прерывателей и катушек. В магнето смонтированы два отдельных распределительных устройства. [Рисунок 16]

Рисунок 15. Вырез магнето

Рисунок 16.Двойной магнето с двумя распределителями

Магнитные системы крепления

Фланцевые магнето прикреплены к двигателю фланцем вокруг ведомого конца вращающегося вала магнето. [Рисунок 17] Удлиненные прорези на монтажном фланце позволяют регулировку в ограниченном диапазоне, чтобы помочь синхронизировать магнито с двигателем. Некоторые магнето крепятся за фланец и используют зажимы с каждой стороны, чтобы прикрепить магнето к двигателю. Эта конструкция также позволяет регулировать время.Установленные на основании магнето используются только на очень старых или старинных авиационных двигателях.

Рис. 17. Монтажный фланец магнето

Магнитная система низкого напряжения

Системы зажигания высокого напряжения претерпели множество доработок и улучшений в конструкции. Это включает в себя новые электронные системы, которые управляют не только зажиганием цилиндров. Высокое напряжение создает определенные проблемы с передачей высокого напряжения от магнето внутри и снаружи к свечам зажигания.В первые годы было трудно обеспечить изоляторы, которые могли бы удерживать высокое напряжение, особенно на больших высотах, когда давление воздуха было снижено. Еще одно требование к высоковольтным системам заключалось в том, что все погодные и радиооборудованные летательные аппараты должны иметь провода зажигания, закрытые экраном для предотвращения радиопомех из-за высокого напряжения. Многие самолеты были с турбонаддувом и эксплуатировались на повышенных высотах. Низкое давление на этих высотах могло бы позволить высоковольтной утечке еще больше.Для решения этих проблем были разработаны системы зажигания низкого напряжения.

Электронно система низкого напряжения отличается от системы высокого напряжения. В системе низкого напряжения низкое напряжение генерируется в магнето и течет к первичной обмотке катушки трансформатора, расположенной рядом со свечой зажигания. Там напряжение повышается до высокого под действием трансформатора и подводится к свече зажигания по очень коротким высоковольтным проводам. [Рисунок 18]

Рисунок 18.Упрощенная схема низковольтной системы зажигания

Система низкого напряжения практически исключает перекрытие как в распределителе, так и в жгуте проводов, поскольку воздушные зазоры внутри распределителя были устранены за счет использования распределителя щеточного типа, а высокое напряжение присутствует только в коротких проводах между трансформатором и искрой. затыкать.

Хотя определенная степень утечки электрического тока характерна для всех систем зажигания, она более выражена на радиоэкранированных установках, поскольку металлический кабелепровод находится под потенциалом земли и находится близко к проводам зажигания по всей их длине.Однако в системах низкого напряжения эта утечка значительно снижается, поскольку ток по большей части системы передается с потенциалом низкого напряжения. Хотя провода между катушками трансформатора и свечами зажигания низковольтной системы зажигания короткие, они являются высоковольтными проводниками высокого напряжения и подвержены тем же сбоям, что и в высоковольтных системах. Системы зажигания низкого напряжения имеют ограниченное применение в современных самолетах из-за превосходных материалов и защиты, доступных для создания выводов зажигания высокого напряжения, и дополнительной стоимости катушки для каждой свечи зажигания с системой низкого напряжения.


СВЯЗАННЫЕ ЗАПИСИ

Страница не найдена | Институт науки и технологий Сатьябамы (считается университетом)

Состояние

Выберите StateAndaman и NicobarAndhra PradeshArunachal PradeshAssamBiharChandigarhChhattisgarhDadra И Нагар HaveliDaman И DiuDelhiGoaGujaratHaryanaHimachal PradeshJammu и KashmirJharkhandKarnatakaKeralaLakshadweepMadhya PradeshMaharashtraManipurMeghalayaMizoramNagalandOdishaPuducherryPunjabRajasthanSikkimTamil NaduTelanganaTripuraUttar PradeshUttarakhandWest Бенгальский

Курсы

— Select -Undergraduate Courses (UG) Инженерные курсы (B.E. / B.Tech / B.Arch / B.Des) BE — Компьютерные науки и инженерия B.E — Компьютерные науки и инженерия со специализацией в области искусственного интеллектаB.E — Компьютерные науки и инженерия со специализацией в Интернете вещей B.E — Компьютеры Наука и инженерия со специализацией в области науки о данных B.E — информатика и инженерия со специализацией в области искусственного интеллекта и робототехники B.E — информатика и инженерия со специализацией в области искусственного интеллекта и машинного обучения B.E — Информатика и информатика со специализацией в технологии цепочек блоков B.E — Информатика и информатика со специализацией в области кибербезопасности B.E — Электротехника и электроника B.E — Электроника и техника связи B.E — Машиностроение B.E — Автомобильная инженерия B.E — Мехатроника B.E — Авиационная техника B.E — Гражданское строительство B.Tech — Информационные технологии B.Tech — Химическая инженерия B.Tech — БиотехнологияB.Tech — Биомедицинская инженерия B.Arch — Бакалавр архитектуры B.Des. — Бакалавр дизайна, инженерные курсы (BE / B.Tech) — Неполный рабочий деньB.E — Компьютерные науки и инженерияB.E — Электротехника и электроникаB.E — Электроника и коммуникационная инженерияB.E — МашиностроениеB.E — Гражданское строительствоB.Tech — Химическая промышленность Инженерное искусство и научные курсыB.BA — Бакалавр делового администрированияB.Com. — Бакалавр коммерцииB.Com. — Финансовый учет — Визуальная коммуникация, бакалавр наук — Медицинские лабораторные технологии, бакалавриат — Клиника, питание и диетология.Sc. — Физика — Химия — Компьютерные науки — Математика — Биохимия, бакалавр наук. — Дизайн одежды — BioTechnologyB.Sc. — MicroBiologyB.Sc. — Психология — Английский — Биоинформатика и Data ScienceB.Sc — Специализация в области компьютерных наук в области искусственного интеллекта — Бакалавр медсестер — Курсы авиационного права LL.B. (С отличием) B.B.A. LL.B. (С отличием) B.Com.LL.B. (С отличием) Бакалавр фармацевтических курсов, бакалавр фармации, степень бакалавра фармацевтики, диплом магистра фармации, Инженерные курсы для аспирантов, M.E. Компьютерные науки и инженерия Прикладная электроника Компьютерный дизайн Структурная инженерия Силовая электроника и промышленные приводы Биотехнология Медицинское оборудование Встраиваемые системы и IoTM.Arch. Устойчивая архитектура Программа управления зданием MBA — Магистр делового администрирования Заочная аспирантура Компьютерные науки и инженерия Прикладная электроника Компьютерный дизайн Структурная инженерияМедицинское оборудование Биотехнология Магистр делового администрированияПрием на курсы PPG Arts & Science и наук Бакалавр стоматологической хирургии (BDS) BDS — Бакалавр стоматологической хирургииМастер стоматологической хирургии (MDS) MDS — Ортодонтия и челюстно-лицевая ортопедия М.D.S — Консервативная стоматология и эндодонтияM.D.S — Педодонтия и профилактическая стоматология

Обычные системы зажигания (автомобили)

16.2.

Обычные системы зажигания

Система скачкообразной искры, используемая сегодня в двигателе внутреннего сгорания, постепенно развивалась через этапы нагрева проволоки, искрового тремблера, при этом каждая ступень демонстрирует на
определенное улучшение по сравнению с предыдущей версией. Две системы генератора с искровым зажиганием, которые используются сегодня, — это аккумуляторная катушка и магнето, последний в основном ограничен небольшими двигателями, используемыми на мотоциклах и газонокосилках.
16.2.1.

Система зажигания с катушкой

В 1908 году система зажигания с индуктивной батареей была представлена ​​C.F. Kettering of Delco, но только в середине 1920-х годов она смогла получить коммерческий статус в качестве преемника магнето. До того времени очень немногие автомобили использовали аккумулятор, поэтому магнето было обычным явлением, представляя собой автономный генератор зажигания. С появлением электрического освещения становится необходимым использование батарей. Из-за этого, а также из-за сложности запуска двигателя с магнитным зажиганием была введена индуктивная система аккумуляторной батареи, обычно известная как катушечное зажигание.

Обычные цепи катушечного зажигания.

Схема, показанная на рис. 16.1, предназначена для катушечной системы зажигания с основными компонентами. Сердцем системы является катушка зажигания, которая преобразует низковольтное (LT) питание 12 В, подаваемое аккумулятором, в высоковольтное (HT) с напряжением, необходимым для образования искры на свече зажигания.

Рис. 16.1. Катушечная система зажигания.
Катушка имеет первичную и вторичную обмотки, образующие две полные цепи, составляющие полную систему.Первичная цепь LT питается от батареи, а вторичная цепь HT включает в себя распределитель и свечи зажигания. Конец вторичной обмотки в катушке заземляется, что достигается подключением обмотки либо к клемме катушки LT (обычно отрицательной), либо к дополнительной клемме катушки, которая соединена внешним кабелем с землей. Последняя конфигурация катушки называется изолированной возвратной (IR) катушкой, чтобы отличать ее от типа с общим заземлением (ER), и она необходима на автомобиле, использующем инфракрасную систему.
Контактный выключатель прерывает первичный постоянный ток, чтобы индуцировать высокое напряжение во вторичной обмотке в момент, когда требуется искра. Чтобы получить точную синхронизацию искры, разрыв в первичной цепи должен быть внезапным, и во избежание возникновения дуги на этой критической стадии конденсатор устанавливается «поперек» контактного выключателя.
Работа катушечной системы зажигания основана на принципах взаимной индукции и действия трансформатора. Когда и переключатель зажигания, и контактный прерыватель замкнуты, через первичную обмотку катушки протекает ток силой около 3 А, создавая сильный магнитный поток вокруг обмотки
.Контактный выключатель размыкается в нужный момент кулачком, приводимым в действие со скоростью распределительного вала двигателя, то есть половиной скорости вращения коленчатого вала. Этот разрыв первичной цепи вызывает внезапный коллапс магнитного потока в катушке и индуцирует ЭДС во вторичной обмотке, которая имеет примерно в 60 раз больше витков, чем первичная обмотка. Действие трансформатора в сочетании с эффектом самоиндуцированного напряжения в первичной обмотке увеличивает напряжение до уровня, необходимого для образования искры на свече.Однако с увеличением вторичного напряжения пропорционально уменьшается ток.
Вторичная обмотка подключена к отрицательному выводу катушки LT, благодаря чему первичная и вторичная обмотки расположены последовательно. Это соединение называется подключением автотрансформатора, которое добавляет самоиндуцированную ЭДС в первичной обмотке к взаимно индуцированной ЭДС во вторичной обмотке, обеспечивая более высокий выходной сигнал.
В одноцилиндровом двигателе для передачи высокотемпературного тока непосредственно на свечу зажигания используется хорошо изолированный провод.Но распределитель необходим в многоцилиндровом двигателе, чтобы распределять ток HT на соответствующую свечу зажигания. Распределитель представляет собой поворотный переключатель HT, состоящий из распределителя и ротора, вращающегося со скоростью распределительного вала. Выводы вилки соединены с латунными электродами в крышке, поддерживающими порядок зажигания цилиндров. Вывод из башни змеевика контактирует с угольной щеткой, которая трется о латунный нож, являющийся частью плеча ротора. Механизм автоматического продвижения, установленный рядом с выключателем контактора, изменяет синхронизацию искры в соответствии с частотой вращения двигателя и нагрузкой.Он изменяет синхронизацию зажигания, перемещая кулачок и опорную пластину, на которой установлен прерыватель контактов. Блок, называемый распределителем зажигания, включает в себя распределитель, прерыватель контактов и механизм автоматического продвижения.
16.2.2.


Компоненты катушки зажигания.

Катушка зажигания (рис. 16.2) называется генератором импульсов, поскольку она обеспечивает выход HT только тогда, когда требуется искра. Катушка содержит в центре многослойный железный сердечник, вокруг которого расположена вторичная обмотка из примерно 20000 витков тонкого эмалированного провода 0.Диаметр намотки 06 мм. Поверх этой обмотки размещена первичная обмотка, отделенная от нее слоями лакированной бумаги. Для системы на 12 В первичная обмотка состоит примерно из 350 витков эмалированного провода диаметром 0,5 мм. Лакированная бумага помещается между каждым слоем проволоки для улучшения изоляции.
Для локализации магнитного потока внутри алюминиевого корпуса помещается железная оболочка с прорезями, а узел обмотки отделен от корпуса фарфоровой изолирующей опорой и пластиковой герметичной крышкой.Выводы LT в крышке подключены к концам
первичной обмотки. Вторичная обмотка подключена к башне катушки, которая размещена удаленно от выводов LT. Это сводит к минимуму риск выброса высокотемпературного тока на землю или прослеживания его по крышке в присутствии влаги.

Рис. 16.2. Конструкция катушки.
Вспышка возникает, когда напряжение, необходимое для перехода тока HT к земле за пределами цилиндра, ниже, чем напряжение, необходимое для образования искры в цилиндре.Отслеживание происходит, когда ток HT идет альтернативным путем к земле по поверхности изолятора вместо искры на свече. Следы обжигают поверхность и оставляют осадок, который действует как проводник. Поверхности изолятора должны быть непористыми, чтобы избежать трекинга.
Обычно обмотки катушек погружены в масло. Это улучшает изоляцию, преодолевает эффект короны (слабое свечение света вокруг катушки) и уменьшает проблемы с влажностью. Также наличие масла улучшает охлаждение первичной обмотки.

Рис. 16.3. Контактный выключатель в сборе.

Контактный выключатель.

Контактный выключатель представляет собой кулачковый выключатель, который подает сигнал, когда для свечи зажигания требуется импульс HT. Поскольку кулачок вращается с половинной скоростью вращения коленчатого вала, все цилиндры срабатывают за один оборот кулачка. Для 4-тактного двигателя количество кулачков на кулачке такое же, как и количество цилиндров. Компоновка контактного прерывателя в сборе для 4-цилиндрового 4-тактного двигателя показана на рис.16.3. Два контакта, или точки, изготовлены из сплава вольфрама и стали, чтобы противостоять действию электрического горения. Один из контактов прикреплен к опорной пластине, а другой закреплен на пластиковом блоке, который трется о поверхность кулачка. Полосовая пружина из нержавеющей стали плотно прижимает пятку блока к кулачку, удерживает контакты замкнутыми, когда пятка свободна от выступа кулачка, а также действует как проводник для прохождения тока.
Кулачок на рисунке расположен в точке, где контакты только что размыкаются, что соответствует моменту возникновения искры.Дальнейшее вращение кулачка расширяет контакты, делая зазор наибольшим; типичный зазор составляет 0,38 мм, который можно проверить с помощью щупа. Изменение контактного зазора изменяет время зажигания. Меньший зазор приводит к тому, что кулачок позже ударяет о пятку контакта, поэтому искра задерживается.
После долгой службы прерывателя контактов было замечено, что металл с одного контакта испарился и переместился на другой контакт, как показано на рис. 16.4. Кратер обычно возникает на положительной стороне, которая меняется на противоположную при использовании конденсатора меньшего размера.Электрическое горение приводит к черному окрашиванию контактной поверхности, образуя оксид, устойчивый к току. Когда контакты достигают этой стадии, они требуют замены.
Для преодоления кратера и проблем горения используются различные методы. В одном методе используется контакт на положительной стороне, при этом в центре формируется зацепка. В другом методе используется скользящий контакт (рис. 16.5), при котором рабочее движение опорной пластины приводит к меньшему контакту для перемещения через другой контакт. Это протирочное действие имеет очищающий эффект.Такая конструкция уменьшает точечную коррозию контакта и увеличивает срок его службы до 40 000 км.

Рис. 16.4. Язвы и нагромождения контактов.

Рис. 16.5. Контактный выключатель скользящего типа.

Жить.

Угол, образованный в течение периода «закрыто-открыто», называется фазовым углом или углом зажигания и выражается как 360 / (количество цилиндров). Следовательно, для 4-цилиндрового двигателя этот угол составляет 90 градусов (рис.16.6), 6-цилиндровый двигатель имеет угол 60 градусов, а 8-цилиндровый 45 градусов.
Угол задержки (или угол кулачка) — это угол, перемещаемый кулачком во время периода закрытия контакта. Измеритель выдержки используется для более точного измерения угла, поскольку этот метод снимает показания во время работы двигателя. Для получения правильного угла задержки размер контактного зазора (в мм) должен находиться в указанных пределах. Однако при ношении блока
это не работает. Увеличение контактного зазора уменьшает угол задержки, что на аналогичную величину увеличивает опережение зажигания.Например, при уменьшении угла задержки с 54 до 51 градус зажигание увеличивается на 3 градуса. Типичный угол остановки для 4-цилиндрового двигателя составляет 54 ± 5 ​​градусов, то есть 49-59 градусов. Угол дуэли зависит от типа распределителя и количества цилиндров двигателя. Влияние задержки на момент зажигания требует, чтобы задержка на каждом выступе кулачка была одинаковой, в противном случае из-за изменения времени между цилиндрами двигатель работает хаотично. Задержка также указывается как процентное время задержки, где угол задержки связан с фазовым углом и рассчитывается как:
Задержка в процентах = (угол задержки / фазовый угол) x 100
Угол задержки в 54 градуса для 4-цилиндрового двигателя имеет процент задержки (54/90 x 100 =) 60%.Это означает, что контакты замыкаются на 60% и размыкаются на 40% во время фазы, в которой возникает искра для одного цилиндра. Контактный зазор и задержка взаимосвязаны. Чем больше зазор, тем раньше контакты размыкаются, тем самым сокращая время ожидания. Следовательно, изменение угла выдержки изменяет синхронизацию зажигания. При изменении угла задержки с 54 до 59 градусов искра возникает на 5 градусов позже.

Конденсатор.

Конденсатор минимизирует образование дуги и, следовательно, ускоряет схлопывание магнитного потока.При вращении кулачка при отключенном конденсаторе на контактах возникает сильная дуга. Если контакты разомкнуты, в первичной цепи генерируется наведенная ЭДС более 400 В, что вызывает скачок искры через контакты при их первоначальном разъединении. Из-за прохождения этого индуцированного тока в форме искры через контакты вместо внезапного падения происходит постепенное падение первичного тока. Эта дуга влияет на скорость схлопывания магнитного потока
и быстро разрушает поверхность контактов.
Конденсатор действует как буферное устройство в цепи зажигания. Конденсатор обеспечивает альтернативный путь для импульсного тока, когда контакты только что разъединились. Вместо того, чтобы прыгать через небольшой контактный зазор, ток течет в конденсатор, заряжая его. Через долю секунды конденсатор разряжается, но к этому времени контактный зазор становится слишком широким, чтобы искра могла перепрыгнуть через него.
Конденсатор подключается параллельно выключателю и размещается рядом с выключателем, чтобы минимизировать индуктивность и сопротивление провода.Цилиндрический тип

Рис. 16.6. Угол пребывания.

Рис. 16.7. Конденсатор. Конденсатор
обычно используется с катушечной системой зажигания (рис. 16.7) и имеет типичную емкость около 0,2 мкФ. В нем используются два свернутых листа металлизированной бумаги, отделенные друг от друга диэлектрическим изолятором. Один лист присоединяется к заземленному контейнеру из алюминиевого сплава, а другой — к изолированному выводу, прикрепленному к «хвостовику».

Автоматический механизм продвижения.

Точная синхронизация искры обеспечивает максимальную мощность и экономичность. Неправильная синхронизация искры по отношению к положению поршня приводит к таким проблемам, как перегрев, появление трещин, повреждение поршня и загрязнение выхлопных газов. Чтобы преодолеть эти проблемы, синхронизация зажигания должна обеспечивать максимальное давление в цилиндре примерно через 12 градусов после ВМТ. Между возникновением искры и достижением максимального давления в цилиндре проходит определенное время. Для конкретного двигателя это время зависит от соотношения воздух-топливо и давления сжатия, которое, однако, регулируется открытием дроссельной заслонки.
Выбор момента для искры по скорости. Даже если есть возможность синхронизировать искру, чтобы дать необходимое давление в нужный момент, учитывая только давление и качество смеси, но это время подходит только для одной конкретной скорости. На более высокой скорости коленчатый вал перемещается на больший угол во время горения, поэтому искра должна возникать раньше, а это означает, что зажигание необходимо опережать.
Для требования опережения зажигания двигателя на рис. 16.8A время горения равно 0.004 секунды, и, следовательно, при 1000 об / мин момент зажигания составляет 10 градусов до ВМТ, а максимальное давление составляет 12 градусов после ВМТ. После этой скорости общий период горения составляет 22 градуса. На рисунке 16.8B показано время зажигания для скорости 2000 об / мин. Если предположить, что время горения постоянное и составляет 0,004 секунды, угол поворота коленчатого вала и опережения зажигания будет следующим:

Скорость Угол при прожиге Переход от TDC
(об / мин) (градусы) (градусы)
1000 22 10
2000 44 32
3000 66 54

На практике время горения не остается постоянным, и с учетом изменения требование опережения зажигания показано на рис.16.8C.
Один из типов механизма центробежного продвижения, чувствительного к скорости, представлен на рис. 16.9. Основной принцип работы одинаков для всех остальных типов строительства. В конструкции с подвижным контактом, показанной на рисунке, используются два грузика, шарнирно прикрепленные к опорной плите, которая приводится в движение шпинделем распределителя. Профилированная поверхность на ведущей стороне каждого грузика воздействует на пластину кулачка, на которой закреплен кулачок контактного выключателя. Этот кулачок опирается только на приводной шпиндель и приводится в движение грузиками.Между опорной пластиной и кулачковой пластиной расположены две пружины растяжения, которые прочно удерживают пластину кулачка против грузиков. Сила пружин контролирует движение грузиков относительно центробежной силы, развиваемой при заданной скорости.

Рис. 16.8. Опережение зажигания. А. 1000 об. / Мин. Б. 2000 об. / Мин. C. Требование опережения зажигания.

Рис. 16.9. Чувствительный к скорости центробежный механизм продвижения.
Поскольку грузики перемещаются наружу с увеличением частоты вращения двигателя, кулачковая пластина также перемещается вперед по отношению к опорной пластине, заставляя кулачок раньше открывать точки.Это действие обеспечивает постепенное продвижение в соответствии с увеличением скорости до тех пор, пока не будет достигнут полный ход наилегчайшего веса. Изменение либо силы пружины, либо контура грузика изменяет угол опережения для заданной скорости. На рисунке 16.10 представлена ​​взаимосвязь между продвижением и скоростью. Для типичного механического механизма подачи максимальное продвижение составляет около 46 градусов коленчатого вала.
В некоторых механизмах подачи используются пружины разной прочности, как показано на рис. 16.11. Сильная пружина провисает на своей стойке, тогда как более слабая пружина находится под напряжением.Более слабая пружина препятствует перемещению грузиков наружу только при частоте вращения двигателя около 1000 об / мин. При скорости выше
обе пружины работают вместе. Этот тип конструкции обеспечивает большую скорость продвижения до 1000 об / мин и меньшую скорость продвижения выше этой скорости.

Рис. 16.10. Типичное продвижение обеспечивается центробежным механизмом продвижения.

Рис. 16.11. Центробежный блок продвижения с пружинами разной силы.
Выбор момента зажигания для соответствия нагрузке.Для повышения экономичности некоторые карбюраторы подают в двигатель слегка слабую смесь при работе с малой нагрузкой, когда автомобиль движется по крейсерскому режиму1. Чтобы компенсировать медленное горение слабой смеси, требуется дополнительное продвижение искры. Понижение давления во впускном коллекторе зависит от нагрузки на двигатель. При небольшой нагрузке депрессия высокая, а при большой нагрузке — очень низкая, так что давление чуть ниже атмосферного. Следовательно, депрессия в коллекторе используется механизмом опережения и карбюратором для определения состояния крейсерского режима.Депрессия в коллекторе или общий термин «вакуум» (но технически неверный) управляет подпружиненной диафрагмой для управления синхронизацией искры.
Типичный вакуумный опорный узел, способный обеспечить опережение коленчатого вала примерно на 13 градусов, показан на рис. 16.12. Мембранная камера этого агрегата установлена ​​сбоку от распределительного устройства и соединена с впускным коллектором резиновым шлангом. Небольшое отверстие на невакуумной стороне диафрагмы выходит в атмосферу.Диафрагма соединена с опорной пластиной выключателя через рычажный механизм. Для продвижения искры опорная пластина перемещается в направлении, противоположном вращению кулачка, так что пятка контактного выключателя перемещается к выступу кулачка.

Рис. 16.12. Контроль вакуума.
Узел вакуумного опережения не должен обеспечивать опережение при работе двигателя на холостом ходу, даже если разрежение в коллекторе очень велико. Для этого к карбюратору подсоединяется вакуумная трубка рядом с дроссельной заслонкой.На холостом ходу дроссельная заслонка почти закрыта, поэтому разрежение в коллекторе не может воздействовать на блок опережения (рис. 16.13).


Рис. 16.13. Присоединение вакуумной трубы. A. Крейсерское состояние (легкая нагрузка). B. Медленное рабочее состояние.
При малых открытиях дроссельной заслонки максимальное давление действует на диафрагму, вызывая разницу давлений на диафрагме, которая перемещает ее, преодолевая сопротивление пружины, и ускоряет зажигание. При других отверстиях дроссельной заслонки уменьшенное разрежение обеспечивает опережение в соответствии с условиями цилиндра.На крейсерской скорости внезапное открытие дроссельной заслонки немедленно разрушает депрессию коллектора. Это желательно, потому что подача вакуума замедляет зажигание и противодействует тенденции двигателя к розовому цвету в этих условиях большой нагрузки. На рис. 16.14 показано продвижение, обеспечиваемое устройством подачи вакуума. Клапан задержки / поддержания искры и блок с двумя диафрагмами — это два дополнения из многих, введенных в базовую систему опережения вакуума для соответствия нормам по выбросам выхлопных газов.

Рис. 16.14. Типичное продвижение, обеспечиваемое устройством подачи вакуума.

Клапан задержки / поддержания искры.

Этот клапан двойного назначения может быть установлен одним из двух способов в зависимости от конкретного двигателя. На рисунке 16.15 схематически показаны односторонний клапан и перепускное отверстие для выпуска воздуха. Блок установлен в резиновой трубке между блоком опережения вакуума и карбюратором.
Когда труба A, показанная на схеме, присоединяется к карбюратору, устройство работает как клапан задержки искры, что улучшает управляемость и снижает выбросы за счет задержки полного опережения зажигания до тех пор, пока воздушно-топливная смесь не стабилизируется.На некоторых автомобилях

Рис. 16.15. Клапан задержки искры. Устройство
называется системой контроля искры. Когда труба B подсоединена к карбюратору, устройство действует как искроустойчивый клапан, который поддерживает опережение вакуума в течение короткого времени после нажатия на дроссельную заслонку. Хотя клапан мало влияет на работу прогретого двигателя, он обеспечивает значительное улучшение управляемости при холодном двигателе. Таким образом, клапан приспособлен для работы желаемым образом.

Регулятор вакуума с двойной диафрагмой.

Эта система управления обеспечивает уменьшение выбросов выхлопных газов, поскольку она вызывает дополнительное замедление во время замедления двигателя с закрытой дроссельной заслонкой, а также на холостом ходу. Выбросы на холостом ходу улучшаются, если дроссельная заслонка открывается шире, чем обычно, а затем двойная диафрагма замедляет зажигание, чтобы компенсировать увеличение скорости. Устройство (рис. 16.16A) использует вторую диафрагму для управления упором, который ограничивает замедленное движение первой диафрагмы.Давление в коллекторе используется для определения состояния холостого хода, и для этого резиновая трубка соединяет точку, расположенную далеко от дроссельной заслонки карбюратора в коллекторе, со второй камерой диафрагмы.
При работе двигателя на холостом ходу высокое разрежение, действующее на вторую диафрагму, перемещает верхнюю часть влево (рис. 16.16B). В этом положении разрежение коллектора не действует на основную диафрагму, и, следовательно, первичная возвратная пружина удерживает первичную диафрагму напротив подвижного упора, который настроен для получения дополнительного замедления искры.На рисунке 16.16C показано положение диафрагмы, показывающее открытие дроссельной заслонки более чем на четверть. В этом положении первичная диафрагма обеспечивает максимальное продвижение.

Рис. 16.16. Регулировка вакуума диафрагмы Duel. А. Система управления. Б. Двигатель на холостом ходу.
C. Частичная нагрузка. D. Полная нагрузка.
Рисунок 16.16D показывает дроссельную заслонку в полностью открытом состоянии, и в обеих камерах действует небольшое разрежение, когда обе диафрагмы находятся в возвращенном положении. Сильная вторичная пружина толкает подвижный упор вправо.Если это положение сохраняется, первичная диафрагма опережает искру по сравнению с синхронизацией холостого хода. Однако система центробежного опережения обеспечивает основное управление при высоких оборотах двигателя.

Ротор и крышка распределителя.

Когда цилиндр настроен на зажигание, свечи зажигания многоцилиндрового двигателя подключаются к вторичной обмотке катушки. Распределитель выполняет эту работу через вращающийся рычаг ротора, который передает импульс HT на соответствующие фиксированные электроды в крышке.Как только конец рычага ротора оказывается рядом с электродом крышки, через небольшой воздушный зазор возникает искра, вызванная высоким напряжением. Для передачи тока к свечам зажигания каждый электрод подключен к кабелю с высокой изоляцией.
Вид сверху компоновки распределителя показан на рис. 16.17. Плечо ротора запрессовано в выступ, образованный на кулачке выключателя контактов. Положительный привод достигается на половине частоты вращения коленчатого вала за счет зацепления выступа ротора с прорезью в ведущей втулке. Подпружиненная угольная щетка или ленточная пружина, прикрепленная к рычагу ротора, обеспечивает электрический контакт между центральным выводом со шкворнем и латунным лезвием.
В некоторых конструкциях лопастей ротора электродный конец лопасти выступает в сторону следующего электрода в направлении вращения. Такое расположение снижает риск вращения двигателя
задним ходом. Если коленчатый вал начинает двигаться назад, ротор подает ток высокой температуры на свечу цилиндра, поршень которого находится в области НМТ, а не в положении зажигания.
Колпачок распределителя изготовлен из хрупкого антислеживающего фенольного материала, залитого вокруг неподвижных электродов и кабельных соединений.Колпачок обычно фиксируется с помощью пружинных зажимов с быстрым действием, предотвращающих попадание пыли и воды. Поскольку коррозионные газы оксид азота и озон образуются во время искрообразования, предусмотрена какая-либо форма вентиляции или защиты, чтобы предотвратить повреждение металлических поверхностей этими газами.

Распределитель зажигания.

В распределителе (рис. 16.18A) размещены прерыватель контактов, механический и вакуумный механизмы продвижения, а также собственно распределитель HT.Вал поддерживается двумя подшипниками из спеченного железа, а привод от распределительного вала на половине частоты вращения коленчатого вала передается косозубой шестерней или смещенным кулачком (рис. 16.18B). Распределитель крепится к двигателю пластиной и хомутом, прижимным болтом или фланцем корпуса. Распределитель имеет приспособление для частичного вращения своего корпуса для регулировки момента, а вращение против направления вращения способствует опережению зажигания.

Рис. 16.17. Распределитель на виде в плане.

Фиг.16.18. Дистрибьютор и диски. А. Дистрибьютор. Б. Приводы.

Кабель высокого напряжения.

В прошлом многожильный медный кабель с резиновым покрытием обычно использовался в качестве кабеля HT. В последнее время вместо резины используется ПВХ, так как он обеспечивает лучшую защиту от масла и воды, но менее эффективен, чем резина, для работы при высоких температурах. Какой бы материал ни использовался, необходимо предотвратить замыкание высокотемпературного тока на землю.
Следует держать каждый вывод подальше от всех кабелей низкого напряжения и других выводов HT, чтобы предотвратить проблемы из-за взаимной индукции.Любой путь утечки снижает напряжение, подаваемое на свечу зажигания, что может вызвать затруднения при холодном пуске. Также влага может создавать проблемы, если выводы пористые или когда вода контактирует с катушкой, крышкой распределителя или свечами зажигания. В этих случаях силикон, нанесенный аэрозолем, распыляется для рассеивания влаги, а также для защиты от влаги.
Радиочастотная энергия, вырабатываемая металлическим HT-кабелем системы зажигания, вызывает серьезные помехи для теле- и радиоприемников, даже если они расположены на значительном расстоянии от транспортного средства: законодательство ограничивает эти помехи, и это устраняется путем увеличения электрическое сопротивление цепи HT за счет уменьшения емкостного тока, который разряжается каждый раз при срабатывании вилки.Такое высокое сопротивление достигается за счет использования специального кабеля подавления для всех выводов HT. Этот специальный кабель содержит сердечник из пропитанного графитом, скрученный и тканый вискозу или шелк, который изолирован покрытием из ПВХ или неопрена. Специальные разъемы соединяют неметаллическую жилу кабеля с клеммой компонента. Сопротивление типичного кабеля составляет около 13000 — 26000 Ом на метр. Сопротивление кабеля поддерживается в рекомендуемых пределах, чтобы исключить его влияние на работу двигателя.Кроме того, за счет ограничения тока разряда снижается вероятность возгорания распределителя и электрода свечи зажигания.

Балластный резистор.

Балластный резистор, установленный в первичной цепи, улучшает холодный пуск и снижает колебания выходной мощности катушки в зависимости от скорости.

Балластный резистор холодного пуска.

Падение p.d. аккумулятора, которое происходит, когда двигатель запускается холодным утром, снижает напряжение катушки ниже того, которое необходимо для образования искры на свече.Низкое напряжение, приложенное к катушке во время работы пускового двигателя, ощущается несколькими способами. В одном случае двигатель не запускается при работающем пусковом двигателе, но он легко запускается при отбойном пуске. Точно так же некоторые двигатели не запускаются до тех пор, пока не будет отпущен переключатель стартера, когда импульс коленчатого вала дает достаточное движение для запуска двигателя. Однако в настоящее время такие ситуации встречаются нечасто. По прошествии примерно 5 секунд выходное напряжение многих батарей значительно падает.С другой стороны, если выключатель стартера отпустить через короткое время и не задействовать повторно в течение нескольких секунд, тогда у аккумулятора есть шанс восстановиться.
Многие проблемы холодного пуска удалось решить с помощью балластного резистора или резистивного кабеля между батареей и катушкой зажигания. На рис. 16.19 балластный резистор 2 Ом последовательно соединен с замком зажигания и катушкой на 7,5 В. При токе в цепи 2,25 А падение напряжения на резисторе составляет 4,5 В. Благодаря разработке катушки, соответствующей напряжению используемого балластного резистора, вторичный выход поддерживается в пределах, требуемых двигателем.
Холодный запуск двигателя дополнительно улучшен за счет использования дополнительного кабеля, параллельного балластному резистору. Концы этого кабеля подключаются к дополнительной клемме на переключателе электромагнитного клапана стартера и катушке зажигания. При работе стартера на катушку соленоида поступает ток, который проходит в обход балластного резистора, так что на катушку подается полное напряжение батареи, даже если в это время оно может составлять всего 10 В.

Рис. 16.19. Балластный резистор холодного пуска.

Рис. 16.20. Время роста для первого контура.

Балластный резистор управления выходом.

Для достижения максимального значения первичного тока после замыкания контактного выключателя требуется сравнительно больше времени. На рисунке 16.20 показано время роста для типичной катушки зажигания. В этом случае требуется время около 0,01 секунды, прежде чем будет достигнут максимальный первичный ток.
Когда контактный выключатель замыкается, начинается ток, который продолжает нарастать в течение периода ожидания.Хотя требуется, чтобы угол задержки оставался постоянным с увеличением скорости, время задержки
в секундах сокращается. Когда время выдержки для этой катушки составляет менее 0,01 секунды, первичный ток больше не может достигать своего максимума; в результате мощность катушки постепенно падает с увеличением скорости выше этой точки.
На рисунке 16.21 показано изменение времени простоя для 4- и 6-цилиндровых двигателей. Как только время выдержки для конкретной скорости и двигателя получено из этого графика, можно определить первичный ток на этой скорости, используя рис.16.20. Эти графики показывают, что с увеличением скорости двигатель с 6 или более цилиндрами постепенно падает на выходе катушки. Балластный резистор управления выходом, если он установлен последовательно с первичной цепью, компенсирует это изменение выхода.
Из-за высокого температурного коэффициента резистора с металлической проволокой, горячее сопротивление примерно в три раза превышает сопротивление холоду. Поскольку температура резистора зависит от тока, проходящего через него, длительное время выдержки приводит к тому, что резистор перегревается, когда двигатель работает на низкой скорости.В результате средний ток в первичной обмотке уменьшается, так что катушка работает холоднее, а также уменьшается искровая эрозия из-за высокого напряжения. Кроме того, нормальное падение первичного тока при увеличении частоты вращения двигателя позволяет балластному резистору охлаждаться. Это вызывает уменьшение его значения сопротивления и, как результат, увеличивает первичный ток, чтобы компенсировать падение из-за скорости. Балластный резистор этого типа имеет холодное сопротивление около 0,25 Ом. Резистор может быть установлен как внутри катушки, так и снаружи в цепи.

Катушка зажигания с низкой индуктивностью.

Самоиндукция катушки ограничивает рост тока в первичной обмотке катушки. По мере постепенного увеличения первичного тока самоиндукция в обмотке создает обратную ЭДС, которая препятствует любому изменению тока. Это противодействие росту тока также возрастает с увеличением числа витков первичной обмотки.
Двигатели с большим количеством цилиндров, особенно 8-цилиндровые, нуждаются в змеевике, способном производить более быстрый рост, чем у обычного змеевика.Поэтому в этих двигателях используется катушка с высокой выходной мощностью, называемая катушкой с низкой индуктивностью. Поскольку первичная обмотка катушки с низкой индуктивностью имеет меньше витков, длина провода короче, из-за чего ток примерно в три раза больше протекает при остановке двигателя. Следовательно, эрозионный износ обычного выключателя контактов высок. В результате большой ток и, следовательно, катушка с низкой индуктивностью часто используется в транзисторных системах выключателя.

Двухконтактный выключатель.

Сдвоенные компактные отбойные молотки используются для сокращения времени простоя, связанного с работой 8-цилиндровых двигателей на высоких оборотах.Эта система сокращает время отключения первичного контура.

СКОРОСТЬ ДВИГАТЕЛЯ. Обороты
Рис. 16.21. Изменение времени пребывания.
, потому что он обеспечивает один набор контактов для замыкания цепи сразу после возникновения искры.
На рисунке 16.22 показано устройство сдвоенных контактов, в котором группа контактов A подключается параллельно группе контактов B. Следовательно, цепь прерывается только тогда, когда оба контакта размыкаются одновременно. Как только группа контактов A размыкается, чтобы вызвать искру на свече, другая группа замыкается, чтобы нарастить первичный ток.Двухконтактное устройство устарело из-за введения транзисторной системы.
16.2.3.

Магнитное зажигание

Магнито — это автономное устройство, способное генерировать собственное электричество и повышать напряжение, чтобы обеспечить искру на свече в нужное время. Он не использует батарею. Выходное напряжение улучшается с увеличением частоты вращения двигателя. Это два преимущества магнето перед катушечной системой зажигания. Основным недостатком этой системы является ее низкая производительность при проворачивании коленчатого вала, из-за чего катушечная система зажигания стала универсальной для автомобилей.Однако магнето до сих пор используется с небольшими двигателями, такими как мотоциклы, косилки и т. Д.

Вращающийся магнит Магнит.

Небольшие двигатели включают этот тип магнето из-за наличия постоянных магнитов с улучшенными магнитными материалами. Магнето маховика использует магнит, отлитый в маховик из цветного металла, и классифицируется как тип вращающегося магнита, основная конструкция которого показана на рис. 16.23. В этой конструкции якорь из ламинированного мягкого железа содержит обмотки катушки и является неподвижным.Кулачок, сформированный на ступице маховика, приводит в действие размыкатель контактов.
При вращении магнита с маховиком через якорь проходит переменный магнитный поток. Поскольку первичная обмотка намотана на этот якорь, ток индуцируется в катушке каждый раз, когда происходит изменение магнитного потока. Движение магнита через всю арматуру обеспечивает полное изменение направления потока, что приводит к возникновению переменного тока, достигающего пика каждый раз, когда происходит изменение направления потока.
После генерации собственного первичного тока магнето преобразует низкое напряжение в напряжение, достаточное для образования искры на свече.Для этого схема (рис. 16.24) содержит контактный выключатель и две обмотки, первичную и вторичную, соединенные между собой так же, как в цепи зажигания с катушкой, но без батареи. Конденсатор в цепи ускоряет схлопывание магнитного потока за счет уменьшения дуги на контактах. Контактный выключатель остается замкнутым во время нарастания первичного тока до максимума. Контактный выключатель размыкается непосредственно перед тем, как первичная обмотка начинает падать, чтобы нарастать в другом направлении.Это прерывание взаимно индуцирует высокое напряжение во вторичной обмотке, которая соединена со свечой зажигания.

Рис. 16.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *