В чем преимущество электронных систем зажигания: 3.7.6. Преимущества электронных систем зажигания

Содержание

Преимущества бесконтактной системы зажигания, перед классической (контактной).

Одной из серьезных инноваций в автомобилестроении стало внедрение бесконтактной системы зажигания. Данное техническое новшество позволяет не только поднять мощность двигателя, но и значительно снизить расход топлива, кроме того при использовании бесконтактной системы зажигания существенно снижается выброс вредных веществ в атмосферу, поскольку при напряжении разряда в 3000В топливная смесь сгорает более качественно.

По сути, система зажигания двигателя отвечает за возникновение искры, которая приводит к воспламенению топливной смеси, причем, чем точнее происходит возникновение искры, тем более высокую мощность имеет двигатель автомобиля. Таким образом, совершенно очевидно, что правильность выставления зажигания является определяющим фактором в экономичности и экологической чистоте автомобильного двигателя.

К сожалению, контактная система зажигания не оправдала надежды конструкторов.

Как ни старались инженеры, но так и не смогли добиться увеличения количества энергии в искре, и этот параметр оказался особенно критичным при эксплуатации новых двигателей с высокой компрессией и значением оборотов. К тому же из-за механической работы элементы контактной системы постоянно изнашиваются, а это делает практически невозможным высокоточную регулировку зажигания и определения оптимального момента для воспламенения смеси. Как следствие у двигателя возможны перебои в работе, повышенный расход топлива и чрезмерный выброс продуктов сгорания в окружающую среду.

На сегодняшний день уровень развития электроники позволил создать систему, которая может генерировать искру без помощи контактов, и это дало шанс решить раз и навсегда проблему физического износа и технического обслуживания системы зажигания. Выставленное один раз зажигание работает без сбоев в течение всего срока службы автомобиля. Фактически бесконтактная система зажигания представляет собой работающие совместно контактно-транзисторную систему зажигания, способную к накоплению энергии индуктивности, а также работающего датчика Холла.

Благодаря тому, что эти системы недорогие в производстве, сегодня бесконтактная система зажигания применяется не только в автомобилях с мощным двигателем, но и в автомобилях, имеющих малый объем.

Преимущества бесконтактной системы зажигания

Самым главным преимуществом бесконтактной системы зажигания по сравнению с контактной является подача куда большей энергии на свечу зажигания, благодаря чему существенно увеличивается искра, столь необходимая для сгорания топлива. Таким образом, улучшается сгорание топливовоздушной смеси, что сказывается на маневренности автомобиля.

Не менее важным является и то, что форма и стабильность импульсов на всех диапазонах работы двигателя существенно улучшается. Это достигается тем, что используют датчик Холла, который нужен для электромагнитного формирователя импульсов. Данный датчик собственно и заменяет контактную систему зажигания. Таким образом, достигается не только улучшенная мощность и приемистость двигателя, но также снижается расход топлива.

Экономичность в этом случае может достигать 1 л на 100 километров.

Третьим достоинством и преимуществом бесконтактной системы зажигания является ее неприхотливость и низкая потребность в техническом обслуживании. Ее надо настроить один раз и все. В то же время контактная система требовательна к техническому обслуживанию, поскольку требует постоянной регулировки, а также смазывания вала трамблера через каждые 10 000 километров.

Источник: http://dvigremont.ru

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.

Бесконтактная система зажигания: 3 преимущества системы

Содержание статьи

Владельцы машин всегда стремятся усовершенствовать и улучшить работу своего автомобиля. Устанавливая различное оборудование, они делают передвижение на авто более удобным, надёжным, безопасным. Бесконтактная система зажигания позволит сделать работу двигателя более эффективной и экономной. Даже если авто было оснащено на заводе контактной системой, то его легко переоборудовать и установить БСЗ.

Несмотря на то что стоимость нового бесконтактного комплекта достаточно высока, целесообразность такого переоборудования отмечают как водители, так и автомастера.

Преимущества и недостатки БСЗ

Бесконтактное зажигание ставится на большинство новых машин и некоторые иномарки старше 15 лет. Даже если на авто не стоит электронная система зажигания, то монтаж и её настройка не вызывают сложностей даже у начинающих мастеров.

В обычном варианте зажигания достаточно часто выходит из строя контактная пара, что доставляет владельцу транспортного средства массу неудобств. В электронных системах такой недостаток исключён, благодаря чему устройство более надёжно и стабильно в работе.

Бесконтактное зажигание хорошо справляется со своей задачей даже при влажной и холодной погоде, что является несомненным плюсом по сравнению с контактным.

Более современная конструкция совместима со всеми марками и моделями авто, поэтому переоборудование может выполняться на всех машинах.

Среди преимуществ электронной системы специалисты отмечают три основных параметра.

Возможность более эффективного использования свечей. Так как электричество подаётся на первичную обмотку через коммутатор, то на вторичной обмотке катушки можно получить значительно большее напряжение. Мощная искра обеспечивает стабильный поджиг смеси даже в движках с высокой компрессией. Так как контакты отсутствуют, то они не пригорают, благодаря чему в процессе эксплуатации БСЗ не происходит снижение мощности искры.
Экономность. Благодаря электромагнитному импульсному создателю, пришедшему на замену контактной группы, импульсы имеют более стабильные и лучшие характеристики. Двигатель, оборудованный электронной системой зажигания, имеет более высокие показатели мощности при том, что расход топлива может снижаться в среднем на 1 литр на 100 км. Также импульсный создатель гарантирует стабильность работы при различных оборотах мотора.
Более редкое обслуживание. В отличие от КСЗ, которую рекомендуется обслуживать каждые 5 — 7 тысяч км, электронное оборудование менее подвержено поломкам и не нуждается в частой регулировке. Бесконтактную систему в среднем нужно обслуживать каждые 10 — 12 тысяч км. Чаще всего регламентные работы предполагают смазывание трамблера. Иногда может потребоваться замена отдельных деталей, но их неисправности встречаются достаточно редко.

Также автолюбители отмечают и другие плюсы, которые, по их мнению, играют важную роль при выборе системы зажигания. Бесконтактное электронное зажигание потребляет минимальное количество электричества в заведённом состоянии, что существенно экономит заряд аккумулятора. Для работы системы требуется гораздо меньшее количество тока, благодаря чему авто заведётся даже при полностью разряженном аккумуляторе «с толкача».

Среди недостатков зажигания можно отметить некачественные коммутаторы. Очень часто встречаются случаи, когда коммутатор отечественного производства выходил из строя всего через несколько тысяч километров после установки, поэтому не стоит экономить на всех деталях системы.

Качественные комплектующие — залог надёжной и долговечной работы БСЗ.

Ещё одной деталью, которая чаще всего выходит из строя, является реле холостого хода. Запчасть не подлежит ремонту, поэтому её приходится менять при поломке. Так как в установленных на заводе бесконтактных системах чаще всего используются не совсем качественные детали, то многие автомастера рекомендуют сразу заменить некоторые части зажигания:

В некоторых случаях целесообразно установить блоки зажигания для электронных систем.

Из чего состоит БСЗ?

Бесконтактное зажигание включает в себя небольшое количество деталей, благодаря чему снижается вероятность выхода из строя каждой из них. Система состоит из:

Источника питания. Во всех автомобилях им является аккумуляторная батарея.
Выключатель зажигания и стартера. Деталь необходима для правильного распределения времени работы устройства.
Катушка зажигания. Преобразовывает низковольтный ток от аккумулятора в высоковольтный, благодаря чему обеспечивается стабильная работа авто.
Транзисторный коммутатор. Отвечает за прерывание поступления электрического тока на катушку.
Датчик зажигания. Фиксирует перемены в магнитном поле.
Распределительный датчик. Датчик объединён с импульсным, который бывает нескольких видов. Импульсный датчик чаще всего представлен датчиком Холла, но также существуют ещё две разновидности — индуктивный и оптический.
Свечи.

Что понадобится для монтажа бесконтактной системы?

Установка зажигания требует минимальной подготовки, благодаря чему монтаж может произвести каждый желающий. Для проведения монтажных работ понадобятся:

ключи под номерами 8, 10 и 13;
крестовидная отвёртка;
дрель с комплектом насадок;
саморезы различной длины.

Эти инструменты понадобятся в процессе монтажа, но под рукой также стоит иметь и другие гаечные ключи, а также плоскогубцы, отвёртку с набором бит.

Процесс установки БСЗ

В первую очередь необходимо снять клемму с аккумулятора для предотвращения замыкания системы. Бесконтактное зажигание на ВАЗ-2106 предполагает монтаж в несколько этапов. Нет разницы, с какой части системы начинать замену. Можно начать с переустановки с переустановки трамблера:

В первую очередь необходимо демонтировать высоковольтные провода.
Вращая коленчатый вал, нужно поставить бегунок в перпендикулярное положение по отношению к оси мотора. Мастера рекомендуют поставить отметку расположения трамблера (средней метки). Данная процедура облегчит последующую установку и корректировку работы БСЗ.
Демонтировать крепеж трамблера и снять деталь.
Установить новую запчасть, а бегунок поставить в положение в соответствие с ранее проставленными метками.
Далее надевается крышка трамблера и устанавливаются провода.

Далее можно приступить к замене катушки. Манипуляция достаточно простая, но необходимо придерживаться правильного расположения контактов. При расположении контактов с другой стороны необходимо перевернуть деталь. В последнюю очередь лучше переустановить коммутатор. Деталь монтируется при помощи саморезов. Обязательным условием выступает прислонение радиатора к кузову автомобиля. После того, как вся система собрана, необходимо тщательно проверить все электрические соединения и соответствие расположения деталей согласно схеме.

Регулировка бесконтактной системы зажигания

Корректировку работы лучше осуществлять при помощи специального оборудования — стробоскопа. В случае отсутствия спецоборудования можно выполнять регулировку по звуку. Так как на слух определяется работа не только зажигания, то необходимо, чтобы все системы работали слаженно и исправно. Настройка происходит следующим образом:

Прогрев мотора.
Открутка гайки, которая отвечает за фиксацию трамблера.
При работающем движке необходимо аккуратно проворачивать трамблер до того момента, пока обороты ДВС станут наиболее максимальными и ровными.
Затяжка крепежа.
На третьей скорости машину необходимо ускорить до 50 км/час. При переключении на четвёртую скорость потребуется резко нажать на педаль газа. В норме возникает звук, схожий с детонацией. Звук должен сохраняться в течение некоторого времени, пока авто не ускориться ещё на 3 — 5 км. В случае, когда звук не прекращается, необходимо провести повторную настройку и во время неё провернуть деталь на один градус по часовой стрелке. Если звук не появился, а при нажатии педали происходит провал оборотов, то во время корректировки запчасть проворачивается против часовой стрелки.

Так как настройка БСЗ – достаточно сложное занятие, требующее специальных навыков и умений, то целесообразней обратиться в автоцентр. Мастера СТО выполнят регулировку при помощи профессионального оборудования, благодаря чему настройка будет точной и продлит срок эксплуатации системы. Если нет уверенности в своих сил в процессе установки бесконтактной системы, то также лучше обратиться в сертифицированный центр.

Чаще всего на проведение комплексных работ предоставляется скидка. Если установка электронного зажигания на ВАЗ-2106 выполнялась на СТО, то лучше попросить гарантию на проведённые работы.

При отказе в выдаче гарантийных обязательств лучше обратиться в другой автосервис.

Неисправности БСЗ

Как и у контактной системы зажигания у бесконтактной существует характерные неисправности. Самая типичная из них — выход из строя датчика Холла. Примечательной особенностью является то, что без него система зажигания работать не может. Если датчик вышел из строя, то его необходимо заменить в кратчайшие сроки для восстановления работоспособности автомобиля. Также распространёнными неисправностями являются:

Выход из строя свечей, поломка катушки.
Нарушение в электрической цепи. Причины могут быть самые разные (обрывы, окисление либо неплотное прилегание контактов).

Если в систему был установлен электронный блок управления, например, «Октан» либо «Пульсар», то к распространённым поломкам также можно отнести его неисправность и выход из строя входных датчиков. Экономить на БУ не стоит, так как некачественные детали могут стать причиной преждевременной поломки всей системы. Чаще всего неисправности возникают по причине несвоевременного обслуживания БСЗ. Регулятор холостого хода может также выходить из строя по причине неправильной работы других систем автомобиля.

Среди причин, которые способствуют появлению неисправностей, отмечают:

Несвоевременный техосмотр всех систем авто. Неправильная работа двигателя и свечей может привести к тому, что система зажигания преждевременно выйдет из строя. В случае с БСЗ стоимость ремонта будет достаточно высокой.
Использование некачественного топлива. Бензин либо газ с посторонними примесями приводит к тому, что зажигание не происходит либо получается с задержкой. Невнимательное отношение к качеству топлива станет причиной выхода из строя всех запчастей, которые контактируют с ним и воздушно-топливной смесью.
Использование в системе деталей, не прошедших сертификацию либо отличающихся низким качеством. Помимо того, что такие детали очень быстро выходят из строя, они могут стать причиной серьёзных поломок всей БСЗ и контактирующих с ней устройств.
Механические повреждения. Если на систему зажигания оказывается механическое воздействие в виде ударов, сильной вибрации, то она значительно быстрей изнашивается и может понадобиться полная замена.
Особенности погоды. Устройства при работе в экстремальных условиях имеют более низкий ресурс работы. Повышенная влажность приведёт к более быстрому окислению контактов, поэтому плановое обслуживание понадобится проводить чаще.

Ремонт электронных систем зажигания

Любая неисправность сильно будет влиять на работоспособность машины, поэтому её необходимо устранить в кратчайшие сроки. Для этого можно воспользоваться услугами профессионалов либо попытаться выполнить его самостоятельно. В первую очередь необходимо проверить состояние свечей. В среднем свечи заменяются в БСЗ каждые 18 — 20 тысяч километров пробега независимо от их состояния. Если замена выпадает на зимний период, а свечи визуально в рабочем состоянии, то их можно отложить и использовать в весенне-осенний период.

Изношенные свечи, которые имеют изолятор светлого серо-коричневого оттенка свидетельствуют о том, что детали совместимы с данным типом двигателя, а мотор работает исправно и стабильно. Нагар чёрного цвета свидетельствует о том, что свечи не подходят для данного движка либо топливная смесь переобогащена горючим. Выгорание электродов указывает на проблему в работе ДВС.

Неправильная работа может быть вызвана некачественным топливом, неверными пропорциями рабочей смеси, некорректной установкой системы зажигания.

Если не запускается движок, то возможны следующие причины поломки:

Электрический ток не поступает на контакты прерывания из-за того, что они загрязнились, окислились либо пригорели.
На контактах появились деформации.
Обрыв проводов либо их замыкание на массу.
Поломка выключателя зажигания из-за чего не происходит замыкание контактов цепи.
Выход из строя конденсатора вследствие замыкания.
Обрыв в катушке зажигания. Дефект проявляется преимущественно в нарушении целостности первичной обмотки. В некоторых случаях причиной может стать повреждение вторичной обмотки.
Утечка электрического тока в роторе распределителя. Данный процесс возможен при попадании во внутрь влаги либо образовании нагара на внутренней стороне крышки.
Не поступает питание на свечи. Помимо повреждения целостности проводов причиной такой неисправности может стать неправильная посадка свечей в гнёздах, их замасление либо окислении наконечников.

Все эти причины решаются переборкой системы зажигания и переустановкой некоторых деталей. Иногда может потребоваться регулировка работы движка, которую лучше произвести в специализированном автосервисе.

Другим признаком неисправности может стать неустойчивая работа движка либо остановка его работы на холостом ходе. Причиной такой неисправности чаще всего становится:

преждевременное зажигание в цилиндрах, что не позволяет полноценно работать мотору;
увеличенное расстояние между электродами свечей;
послабление пружины грузиков в регуляторе, который отвечает за контроль за опережением зажигания.

В основном причины данных поломок кроются в неправильной регулировке. Повторная настройка или корректировка положения позволит за короткий срок забыть о проблеме. Все манипуляции удобно проводить самостоятельно, но необходимо заранее подготовить ветошь, так как чаще всего в процессе работы сильно пачкаются руки.

Если в работе двигателя наблюдаются сбои при различной частоте вращения, то причинами такой неисправности со стороны бесконтактной системы зажигания могут стать:

повреждения проводов, послабление их креплений, окислительные процессы на наконечниках;
повреждение контактов прерывателя: сгорание, окисление, загрязнение, сдвиги;
нарушение работоспособности конденсатора;
ослабление пружинки уголька, её надлом либо износ;
подгорание контактов в роторе;
проблемы со свечами.

Если вариант со свечами исключён, то лучше обратиться в автоцентр для проведения комплексной диагностики всего авто и выявления причин нестабильной работы ДВС.

Ещё одной характерной неисправностью, которая появляется из-за неправильной работы зажигания, выступает невозможность развить полную скорость. В таком случае причинами могут выступать:

неправильный монтаж момента зажигания;
чрезмерный износ втулки в прерывателе;
заедание грузиков либо послабление их пружин в регуляторе опережения зажигания.

Если нет уверенности, что ремонт будет проведён качественно, то стоит обратиться в центры, которые специализируются на данных устройствах. Опытные мастера не только восстановят работоспособность авто, но и могут дать несколько советов, которые существенно улучшат качество поездок, а также продлят срок службы деталей.

Полезные советы

Так как чаще всего причина неисправностей кроется в состоянии проводов, то не стоит экономить на них. Качественные провода, которые имеют силиконовую изоляцию, отличаются долговечностью и надёжностью работы.
Неправильный крепёж проводной колодки нередко выступает причиной, по которой ломается коммутатор. После монтажа детали необходимо обязательно проконтролировать состояние посадки разъёма.
Если после установки бесконтактной системы зажигания тахометр перестал выполнять свои функции, то необходимо дополнительно вмонтировать в цепь между ним и катушкой конденсатор.

Пожалуйста, оцените этот материал!

Загрузка…

Если Вам понравилась статья, поделитесь ею с друзьями!

Система зажигания — это… Что такое Система зажигания?

Систе́ма зажига́ния — это совокупность всех приборов и устройств, обеспечивающих появление электрической искры, воспламеняющей топливовоздушную смесь в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания в нужный момент. Эта система является частью общей системы электрооборудования.

История

В первых двигателях (например, двигатель Даймлера, а также так называемый полудизель) смесь топлива с воздухом воспламенялась в конце такта сжатия от раскалённой калильной головки — камеры, сообщающейся с камерой сгорания (синоним — калильная трубка). Перед запуском калильную головку надо было разогреть паяльной лампой, далее её температура поддерживалась сгоранием топлива при работе двигателя. В настоящее время по такому принципу работают калильные двигатели, используемые в различных моделях (авиа-, авто-, судомодели). Калильное зажигание в данном случае выигрывает своей простотой и непревзойдённой компактностью.

Дизельные двигатели также не имеют систему зажигания, топливо воспламеняется в конце такта сжатия от сильно нагретого в цилиндрах воздуха.

Не нуждаются в системе зажигания компрессионные карбюраторные двигатели, топливовоздушная смесь воспламеняется от сжатия. Данные двигатели также применяются в моделизме.

[1]

Но по-настоящему на бензиновых моторах прижилась искровая система зажигания, то есть система, отличительным признаком которой является воспламенение смеси электрическим разрядом, пробивающем воздушный промежуток между электродами свечи зажигания.

В настоящее время существуют три системы зажигания: с использованием магнето, батарейное зажигание с автомобильным аккумулятором и система зажигания без аккумулятора с использованием мотоциклетного генератора переменного тока.

Можно выделить: схемы без использования радиоэлектронных компонентов («классические») и электронные.

Схемы с электронным зажиганием разделяются на:

с наличием контактов прерывателя
бесконтактные

Магнето

Одной из первых появилась система зажигания на основе магнето.

Магнето — специализированный генератор переменного тока, вырабатывающий электроэнергию только для свечи зажигания. Конструкция представляет собой постоянный магнит, получающий вращение от коленчатого вала бензинового двигателя и неподвижную генераторную обмотку с малым количеством витков толстого провода (катушка индуктивности). На общем магнитопроводе с генераторной обмоткой находится высоковольтная (с большим количеством витков тонкого провода). Генерируемое низковольтное напряжение трансформируется в высоковольтное, способное «пробить» искровой промежуток свечи накаливания. Один из выводов каждой катушки связан с «массой» (корпусом двигателя), другой вывод высоковольтной обмотки присоединяется к центральному электроду свечи зажигания. Если магнето контактное — параллельно другому выводу низковольтной обмотки на «массу» подключён прерыватель с параллельно подключенным конденсатором (необходим для уменьшения искрения и подгорания контактов). В нужный момент времени (момент опережения зажигания) кулачок размыкает контакты прерывателя и на свече проскакивает искра. В электронных бесконтактных магнето прерыватель отсутствует, имеется управляющая катушка, в нужный момент генерируется управляющий импульс на электронный блок. Транзисторы или тиристоры открывается, ток поступает на высоковольтную катушку. Энергия дополнительно накапливается в конденсаторах или в катушках индуктивности, что повышает мощность искры.

Достоинством магнето является простота, компактность и лёгкость, низкая стоимость, аккумуляторная батарея не нужна. Магнето всегда готово к работе. Применяется в основном на малогабаритной технике — например, на бензопилах, газонокосилках, переносных бензогенераторах и др. Магнето также применялось на поршневых авиационных двигателях.

Батарейное зажигание

Классическая (контактная) батарейная система зажигания

Второй, наиболее распространённой системой является батарейная система зажигания. В этом случае электропитание осуществляется от автомобильной аккумуляторной батареи, а когда двигатель работает — электроэнергию вырабатывает автомобильный генератор, подключенный параллельно аккумулятору.

Последовательно источникам тока подключен выключатель зажигания, прерыватель и первичная обмотка катушки зажигания с добавочным сопротивлением.

Катушка зажигания представляет собой импульсный трансформатор. Основная функция катушки зажигания — трансформирование низкого (12 вольт) напряжения в высоковольтный (десятки тысяч вольт) импульс, способный «пробить» искровой промежуток на свече.

Цепь высокого напряжения — вторичная обмотка катушки зажигания, распределитель, высоковольтные провода и свечи зажигания.

Если двигатель одноцилиндровый — тогда высоковольтный распределитель отсутствует, он также не нужен на двухцилиндровых двигателях при применении двухискровых катушек зажигания. В последнее время становится катушка на каждый цилиндр (что позволяет разместить катушку непосредственно на свече как наконечник и отказаться от высоковольтных проводов) или двухискровая катушка на пару цилиндров.

Принцип действия

Принцип действия основан на законе электромагнитной индукции.

От аккумуляторной батареи при включенном зажигании и замкнутых контактах прерывателя ток низкого напряжения проходит по первичной обмотке катушки зажигания, образуя вокруг неё магнитное поле. Размыкание контактов прерывателя приводит к исчезновению тока в первичной обмотке и магнитного поля вокруг неё. Исчезающее магнитное поле индуктирует во вторичной обмотке высокое напряжение (около 20—25 киловольт). Распределитель поочерёдно подводит ток высокого напряжения к высоковольтным проводам и свечам зажигания, между электродами которых проскакивает искровой заряд, топливовоздушная смесь в цилиндрах двигателя воспламеняется.

Исчезающее магнитное поле пересекает не только витки вторичной, но и первичной обмотки, вследствие чего в ней возникает ток самоиндукции напряжением около 250—300 вольт. Это приводит к искрению и обгоранию контактов, кроме того, замедляется прерывание тока в первичной обмотке, что приводит к уменьшению напряжения во вторичной обмотке. Поэтому параллельно контактам прерывателя подключен конденсатор (как правило, ёмкостью 0,25 мкф).

Последовательно первичной обмотке катушки зажигания включается добавочное сопротивление (или дополнительный резистор). На низких оборотах контакты прерывателя оказываются бо́льшую часть времени в замкнутом состоянии и через обмотку протекает ток, более чем достаточный для насыщения магнитопровода. Избыточный ток бесполезно нагревает катушку. При запуске двигателя добавочное сопротивление шунтируется контактами реле стартера, тем самым повышается энергия электрической искры на свече зажигания.

Зажигание с использованием генератора переменного тока (без аккумуляторов)

На лёгких мотоциклах (например, мотоциклы «Минск», «Восход»), мопедах и подвесных лодочных моторах устанавливаются генераторы переменного тока с самовозбуждением (с вращающимся постоянным магнитом). Одна из статорных обмоток генерирует электроэнергию для свечи зажигания, остальные — для питания электрооборудования транспортного средства (фары, ходовые огни маломерного судна, освещение каюты). Статорная обмотка может быть совмещена с катушкой зажигания, а сам генератор — с узлом прерывателя. Аккумуляторная батарея на транспортном средстве не нужна (но на судне может присутствовать для освещения на стоянке, заряжается генератором на ходу, при работе лодочного мотора).

Электронное зажигание

Блок электронного зажигания, СССР, 1980-е годы. Самостоятельно подключался к «классической» батарейной системе зажигания автомобиля. Тумблером электроннное зажигание могло быть отключено, переменным резистором водитель регулировал опережение зажигания (например, уменьшал при запуске холодного двигателя).

Через контакты прерывателя «классической» системы зажигания протекает большой ток, вызывающий их быстрый износ, а также сила тока низкого напряжения зависит от частоты вращения коленчатого вала двигателя. После появления полупроводниковых элементов (тиристоров и транзисторов) стали выпускаться электронные системы зажигания, вначале контактные, как дополнение к «классической», затем бесконтактные.

В контактной электронной системе зажигания через прерыватель проходит малый ток, собственно прерыватель вызывает срабатывание электронной схемы коммутатора, формирующей импульс в первичной обмотке катушки зажигания. Благодаря электронным компонентам напряжение в первичной обмотке может быть повышено, при запуске двигателя коммутатор может выдавать несколько импульсов подряд, облегчая воспламенение топливной смеси, водитель может со своего места легко регулировать момент зажигания.

Так, на автомобилях ЗИЛ-130, ЗИЛ-131 и ГАЗ-53 штатно устанавливалась контактно-транзисторная система зажигания. В СССР в продажу поступали блоки электронного зажигания («Ока», «Искра», «Искра-2» и др.), которые автолюбители самостоятельно устанавливали на свои «Запорожцы», «Жигули» и «Москвичи». Блок электронного зажигания мог быть легко отключен при его неисправности.

Системы с накоплением энергии в индуктивности

Системы с накоплением энергии в индуктивности (транзисторные) занимают доминирующее положение в технике. Принцип действия — при протекании электрического тока от внешнего источника через первичную обмотку катушки зажигания катушка запасает энергию в своём магнитном поле, при прекращении этого тока ЭДС самоиндукции генерирует в обмотках катушки мощный импульс, который снимается со вторичной (высоковольтной) обмотки, и подаётся на свечу. Напряжение импульса достигает 20—40 тысяч вольт без нагрузки. Реально, на работающем двигателе напряжение высоковольтной части определяется условиями пробоя искрового промежутка свечи зажигания в конкретном рабочем режиме, и колеблется от 3 до 30 тысяч вольт в типичных случаях. Прерывание тока в обмотке долгие годы осуществлялось обычными механическими контактами, сейчас стандартом стало управление электронными устройствами, где ключевым элементом является мощный полупроводниковый прибор: биполярный или полевой транзистор.

Системы с накоплением энергии в ёмкости

Системы с накоплением энергии в ёмкости (они же «конденсаторные» или «тиристорные», CDI) появились в середине 1970-х годов в связи с появлением доступной элементной базы и возросшим интересом к роторно-поршневым двигателям. Конструктивно они практически аналогичны описанным выше системам с накоплением энергии в индуктивности, но отличаются тем, что вместо пропускания постоянного тока через первичную обмотку катушки к ней подключается конденсатор, заряженный до высокого напряжения (типично от 100 до 400 вольт). То есть обязательными элементами таких систем являются преобразователь напряжения того или иного типа, чья задача — зарядить накопительный конденсатор, и высоковольтный ключ, подключающий данный конденсатор к катушке. В качестве ключа, как правило, используются тиристоры. Недостатком данных систем является конструктивная сложность, и недостаточная длительность импульса в большинстве конструкций, достоинством — крутой фронт высоковольтного импульса, делающий систему менее чувствительной к забрызгиванию свечей зажигания, характерному для роторно-поршневых двигателей.

Принципиальная схема транзисторного электронного контактного зажигания.
При размыкании контактов прерывателя S1 электронная схема формирует импульс электрического тока в первичной обмотке катушки зажигания

Существуют также конструкции, объединяющие оба принципа, и имеющие их достоинства, но, как правило, это любительские или экспериментальные конструкции, отличающиеся высокой сложностью изготовления.

Момент зажигания

Важнейшим параметром, определяющим работу системы зажигания, является так называемый момент зажигания, — то есть время, в которое система поджигает искровым разрядом сжатую рабочую смесь. Определяется момент зажигания как положение коленвала двигателя в момент подачи импульса на свечу опережением относительно верхней мёртвой точки в градусах (типично от 1 градуса до 30).

Это связано с тем, что для сгорания рабочей смеси в цилиндре требуется некоторое время (скорость распространения фронта пламени около 20-30 м/с). Если поджигать смесь в положении поршня в верхней мёртвой точке (ВМТ), смесь будет сгорать уже на такте расширения и частично на выпуске и не обеспечит эффективного давления на поршень (попросту говоря, догоняя поршень, вылетит в выхлопную трубу). Поэтому (оптимальный) момент зажигания подбирают таким образом (опережают относительно ВМТ), чтобы максимальное давление сгоревших газов приходилось на ВМТ.

Оптимальный момент (опережения) зажигания зависит от скорости движения поршня (оборотов двигателя), степени обогащения/обеднения смеси и немного от фракционного состава топлива (влияет на скорость горения смеси). Для автоматического приведения момента зажигания к оптимальному применяются центробежный и вакуумный регуляторы, или электронный блок управления.

Следует отметить, что на нагрузочных режимах в бензиновых двигателях при оптимальных (по скорости горения смеси) углах зажигания часто возникает детонация (взрывное горение смеси), поэтому, для её избежания, реальный угол опережения зажигания делают чуть больше, до порога возникновения детонации (подводом начального угла опережения вручную, или электроникой блока управления — автоматически, в движении).

Как «позднее зажигание», так и «раннее зажигание» (относительно оптимального) приводит к падению мощности двигателя и снижению экономичности из-за снижения КПД, а также избыточному нагреву и нагрузкам на детали двигателя. «Раннее зажигание», кроме того, приводит к сильной детонации, особенно при резком нажатии на педаль газа. Регулировка опережения зажигания на автомобилях обычно заключается в выставлении наиболее раннего момента зажигания, еще не приводящего к детонации при разгоне.

Узлы системы зажигания

Бесконтактная электронная система зажигания; распределитель совмещён с катушкой зажигания, виден вакуумный регулятор и высоковольтные провода со свечными наконечниками.

Датчик момента искрообразования

В старых двигателях использовался вращающийся кулачок и контактная группа (прерыватель), разрывающая цепь при определённом положении вала. Это упрощало низковольтную электрическую схему системы зажигания до двух проводов — от аккумулятора до катушки, и от катушки до прерывателя. Недостатком этой системы была низкая надёжность контактов прерывателя и параллельно им подключенного конденсатора (возможно, самое ненадёжное место в двигателе как целом), уязвимость контактов для нагара и влаги.

С развитием электроники от прерывателя отказались, заменив его бесконтактными датчиками — индуктивными, оптическими, либо наиболее распространёнными датчиками Холла, основанными на эффекте изменения проводимости полупроводника в магнитном поле. Преимущество бесконтактных схем — отсутствие необходимости в периодическом обслуживании, — за исключением замены свечей зажигания. В таком случае, для выдачи резкого фронта/спада напряжения на катушку необходима электронная схема, делающая это на основании сигнала с датчика. Отсюда происходит название такого варианта: «бесконтактное электронное зажигание». Электронная схема обычно исполнена в виде единого; зачастую — неремонтопригодного узла, известного в просторечии как «коммутатор».

На советских лодочных^[2] и мотоциклетных^[3] двигателях бесконтактное электронное зажигание применялось с 1970-х годов; на автомобилях — начиная с ВАЗ-2108 (1984).

В современных автомобилях на его смену пришли датчик положения коленвала и датчик фаз. Точный момент искрообразования вычисляется электронным блоком управления в зависимости от показаний многих иных датчиков (датчик детонации, датчик положения дроссельной заслонки и т. п.) и в зависимости от режима движения и работы двигателя.

Центробежный регулятор

Центробежный регулятор — устройство, изменяющее положение шторки бесконтактного датчика или кулачка контактного (а значит, и момент зажигания) в зависимости от оборотов двигателя.

Состоит из грузиков (обычно — двух), которые, с увеличение оборотов двигателя, расходятся, преодолевая сопротивление пружинок, поворачивая при этом часть вала со шторкой или кулачком вперёд (увеличивая опережение зажигания при увеличении оборотов).

Вакуумный регулятор

Вакуумный регулятор — устройство, изменяющее положение датчика относительно начального (а, значит, и момент зажигания) в зависимости от разрежения во впускном коллекторе, то есть от степени открытия дроссельных заслонок и оборотов двигателя. Обычно включает в себя шланг от узла прерывателя/датчика до карбюратора или впускного коллектора. На прерывателе разрежение воздействует на мембрану, которая, преодолевая сопротивление пружины, сдвигает датчик (контакты прерывателя) навстречу движению кулачка (шторок), то есть, увеличивая опережение зажигания при большом разрежении во впускном коллекторе (в этом случае смесь горит дольше, это режимы малых нагрузок при высоких оборотах двигателя).

Центробежный и вакуумный регуляторы позволяют добиться оптимального момента зажигания во всех режимах работы двигателя. В современных двигателях они уже не используются, — поскольку задача определения оптимального момента искрообразования переложена на микропроцессор (в электронном блоке управления, или контроллере), учитывающий в вычислениях также положение дросселей, обороты двигателя, сигналы датчика детонации и т. п.

Катушка зажигания

Схема включения двухискровой катушки зажигания

Катушка зажигания (часто называется «бобина») — импульсный трансформатор, преобразующий резкий фронт/спад напряжения от прерывателя/коммутатора в высоковольтный импульс. В одноцилиндровых двигателях (лодочные, мотоциклетные) используется по одной катушке на каждый цилиндр, соединённой со свечой высоковольтным проводом. В многоцилиндровых двигателях традиционно использовалась одна катушка и распределитель; однако в большинстве современных двигателей используется несколько катушек зажигания, либо объединённых в едином корпусе с электронными коммутаторами (т. н. «модуль зажигания»), при этом каждая катушка обеспечивает искру в конкретном цилиндре, либо в группах цилиндров, что позволяет отказаться от распределителя зажигания, либо отдельные катушки устанавливаются непосредственно на каждую свечу; при этом, катушки выполнены в виде надеваемых на свечи наконечников, конструктивно объединяющих собственно высоковольтный трансформатор и силовой ключ управления, что позволяет отказаться также и от высоковольтных проводов. Нередко — в случае большеобъёмных двигателей или двигателей, работающих на обеднённых смесях, — используют двух- или многоточечный по́джиг для уменьшения фазы горения смеси или для повышения надёжности (авиадвигатели). В этом случае устанавливается либо два комплекта катушек зажигания и распределителей, либо используется схема с индивидуальными катушками (например, двигатели Honda серии LxxA). Также, в двигателях с четным числом цилиндров часто применяется схема с двухискровой катушкой зажигания, содержащей выводы от обоих концов высоковольтной обмотки и соответственно питающей две свечи зажигания, находящихся в цилиндрах, циклы в которых сдвинуты друг относительно друга так, чтобы ненужная в данный момент искра попадала на такт выпуска или продувки. Преимущество: позволяет упростить схему зажигания; причём, в случае двухцилиндровых двигателей — кардинально. Двухискровые катушки зажигания применяются на автомобилях «Ока», мотоциклах «Днепр».

Распределитель зажигания

Прерыватель-распределитель в сборе

Распределитель зажигания (обиходное название — «трамблёр») — высоковольтный переключатель, бегунок которого получает вращение от распределительного вала двигателя, подключает катушку зажигания к нужной в данный момент свече. Обычно исполняется в одном корпусе и на одном валу с прерывателем/датчиком положения вала. Состоит из подвижного контакта (бегунка) и крышки, к которой подключаются один высоковольтный провод от катушки и несколько — далее к свечам.

Вполне надёжен, но требует периодической чистки; также, трещины крышки часто приводят к неработоспособности двигателя, — особенно во влажную погоду. Бегунок имеет тенденцию к подгоранию.

В современных двигателях распределитель не используется, уступив место модулям зажигания, использующим отдельные катушки для отдельных групп свечей, или катушкам установленным непосредственно на свечи.

Высоковольтные провода

Высоковольтные провода соединяют катушку зажигания с центральным контактом крышки распределителя и боковые контакты распределителя со свечами зажигания. Если двигатель одноцилиндровый или применяется двухискровая катушка зажигания — тогда провод идёт от катушки непосредственно к свече. Высоковольтный провод — это многожильный провод, окружённый многослойной изоляцией, способной выдержать разность потенциалов до 40 киловольт. Характеризуются распределённым активным сопротивлением (порядка нескольких килоом на метр), либо так называемым «нулевым сопротивлением» (порядка нескольких ом на метр). В последнее время стала применяться изоляция из силикона, как более надёжная и долговечная. Также применяются экранированные провода (с металлической оплёткой), например, на автомобилях с радиостанциями для уменьшения радиопомех. На концах высоковольтных проводов находятся наконечники для подключения к катушке зажигания, крышке распределителя и свечам зажигания.

В некоторых современных автомобилях катушки зажигания устанавливаются непосредственно на свечи и высоковольтные провода не используются.

Свеча зажигания

Свеча зажигания вворачивается в головку цилиндра (или в головку блока цилиндров), к контактному выводу при помощи наконечника подключается высоковольтный провод. Через воздушный промежуток между центральным и боковым электродами проскакивает электрическая искра, воспламеняя топливовоздушную смесь. Также существуют системы зажигания бензиновых двигателей с двумя свечами, и, соответственно, двумя катушками на каждый цилиндр (или двумя магнето, как на авиационных поршневых двигателях). Две свечи на цилиндр применяются, исходя из соображений сокращения длины пробега фронта горения в цилиндре, что позволяет немного сдвинуть момент зажигания в раннюю сторону, и получить немного бо́льшую отдачу от двигателя. Также повышается надёжность системы.

Неисправности системы зажигания

Все неисправности систем зажигания можно разделить на категории:

Неправильная регулировка и/или неисправность центробежного и/или вакуумного регулятора опережения зажигания (при их наличии), в современных системах — неоптимальная программа электронного блока управления. На практике употребляются термины «раннее зажигание» и «позднее зажигание».
Периодический пропуск искры в одном или нескольких цилиндрах (в просторечии — перебои). Может быть следствием слабой энергии импульса или повреждением изоляции высоковольтных частей системы (искра сбегает).
Полное отсутствие искры в одном или нескольких цилиндрах (соответственно двигатель троит или не заводится).
Замасливание свечей. Возникает при попытке запуска в мороз совершенно холодного двигателя на полностью закрытой воздушной заслонке («включенном подсосе»). Если такое уже возникло, то единственный способ ремонта — выворачивание свечи и очистка электродов от масла бумагой, тряпкой или щеткой, а также прокаливание. Для предотвращения предлагается перед запуском дернуть шнуровой стартер 10-15-20 раз (в зависимости от температуры), не пользуясь подсосом. Это приводит к разогреву двигателя компрессией. В современных инжекторных автомобильных двигателях почти не возникает.

Большинство узлов системы зажигания неремонтопригодны и в случае отказа заменяются на исправные. Наиболее часто выходящие из строя узлы:

Контакты механического прерывателя, если он есть — срок службы большой, но требует достаточно частой периодической зачистки контактов и регулировки зазора.
Свечи зажигания. На практике, их меняют превентивно, с некоторой периодичностью, заведомо меньшей, чем средний срок службы свечи до отказа.
Высоковольтные провода — по причине старения изоляции, высокого передаваемого напряжения и постоянного механического воздействия (соединение неподвижной катушки зажигания и вибрирущего двигателя).
Катушка (или модуль) зажигания — старение изоляции в обмотках. Замечен больший ресурс маслонаполненных катушек.
Электронный коммутатор — по причине старения электронных компонентов.
Прочие компоненты — как правило, рассчитаны на полный срок службы автомобиля и отказывают или в результате нарушения условий эксплуатации (температура, напряжение, загрязнение и т. п.), или по причине низкого качества изготовления. Сюда же относятся и проводка.

Примечания

Ссылки

| Hatraco

Система зажигания управляемой энергии

Компания Altronic LLC была образована в середине 1950-х годов в г. Йонгстаун (США, штат Огайо) как Economy Engine Company. К середине 60-х гг. компания активно развивала промышленные системы зажигания, выгодно используя практичность и ценовые преимущества полупроводниковых транзисторов, пришедших на смену устаревшей технологии на основе магнитоэлектрических генераторов, завоевав, таким образом, репутацию лидера и новатора среди производителей стационарных газовых двигателей с искровым зажиганием. Благодаря модульной конструкции, а также простоте управления моментом зажигания и поиска неисправностей, технология построения транзисторных механических систем зажигания от компании Altronic LLC была признана эталоном для систем от 1 до 32 выходных цепей, подтверждая значительный шаг вперед в повышении надежности и производительности систем зажигания.

Следующий прорыв в технологии связан с началом применения цифровых электронных систем, не имеющих подвижных элементов, которые включали основные средства диагностики и позволяли унифицировать элементы системы зажигания. За этим последовали позиционные микропроцессорные системы, обеспечившие непревзойденную гибкость и производительность.

В середине 1990-х годов компания Altronic снова улучшила технологию, впервые применив расширенную диагностику и прогнозирование. Оператор получил возможность судить о потребностях напряжения во вторичных цепях по состоянию первичных цепей без использования дополнительных датчиков или обмоток. Это позволило не только идентифицировать проблемы во вторичных цепях и локализовать цилиндр, где они возникли, но и вести постоянный мониторинг состояния и износа свечей зажигания при нормальной эксплуатации и получать гибкое оповещение о приближении их максимального износа.

Постоянно развивая и улучшая продукцию, компания Altronic завоевала и укрепила позицию лидера в производстве промышленных систем зажигания, а продукция компании стала широко применяться во всем мире. И с каждым новым улучшением неизменно вставал вопрос, что следующее? Ответ на этот вопрос снова готов и вскоре будет представлен на рынке.

Компания Altronic сделала очередной значительный шаг в развитии технологии: создала систему зажигания управляемой энергии – DEIS (Directed Energy Ignition System). Новая система позволяет преодолеть столь долго допускавшиеся ограничения в конструкции и элементной базе, открывая новые перспективы. Это может показаться удивительным, но качественный скачок был сделан не благодаря применению новой технологии – вся новизна заключается в понимании того, как использовать существующие технологии в другом качестве для достижения оптимальных результатов, которые в течение длительного времени представлялись невозможными. Новая система появилась именно тогда, когда промышленность нуждалась в такой технологии.

Сегодня существует общепринятое мнение, что основные ограничения в улучшение тепловой эффективности газового двигателя, увеличение производительности и снижение содержания токсичных веществ в выхлопных газах вносит свеча зажигания. Несмотря на улучшение конструкции свечей зажигания, основная концепция не изменилась с момента их изобретения, и, вполне вероятно, дальнейшие изменения будут лишь незначительными. Поэтому разработчики двигателей проявляют значительный интерес к новой системе, благодаря которой двигатель с искровым зажиганием без применения свечей зажигания становится реальностью. Исследования последних 10-15 лет вызвали значительный интерес к лазерным системам зажигания. Однако сегодня на рынке не представлена ни одна из таких систем, и применение концепции по-прежнему ограничено стоимостными и прочностными характеристиками и возможностями опто-волоконной технологии, хотя работы в этом направлении продолжаются.

В течение двух последних десятилетий по мере повышения тепловой эффективности газовых двигателей с искровым зажиганием, увеличения давления наддува и степени сжатия (с одновременным снижением содержания токсичных веществ в выхлопных газах) обычные системы зажигания также подверглись изменениям, чтобы соответствовать возросшим потребностям напряжения во вторичных цепях. Это и возросший и регулируемый уровень запасаемой энергии первичных цепей для увеличения напряжения во вторичной цепи; и изменение конструкции катушек зажигания для надежного пробоя искрового промежутка и увеличения продолжительности разряда; и увеличение диэлектрического сопротивления вторичной цепи, способного выдерживать возросшее напряжение; и увеличенное время разряда конденсатора, позволяющего добиться нужной продолжительности искрового разряда. И хотя такие стратегические изменения повысили возможности и улучшили выходные характеристики систем зажигания, все они сохраняют те же физические ограничения, которые присущи любой системе зажигания.

Прежде всего, выходное напряжение любой системы зажигания определяется конструкцией катушек. Всегда считался общепризнанным факт, что выходное напряжение катушки ограничено величиной напряжения в первичной цепи, поскольку оно возрастает пропорционально соотношению количества витков первичной и вторичной обмоток.

К сожалению, передача дополнительной энергии в первичную обмотку импульсом возбуждения большей длительности не увеличивает напряжение во вторичной цепи. Важность этого вывода для конструкторов двигателей состоит в том, что для достижения более высокого напряжения во вторичной цепи потребуется применение катушек больших физических размеров с большим количеством витков. Пробой искрового промежутка большим напряжением потребует большего количества витков, увеличения размеров катушки, индуктивности и ее стоимости.

Другим физическим ограничением является ток во вторичной обмотке катушки. Большая сила тока в искровом промежутке означает перенос большей энергии к топливовоздушной смеси за время искрового разряда. Кроме того, увеличенный ток во вторичной цепи образует более мощный искровой канал, устойчивый к подавлению за время разряда. Увеличение силы тока во вторичной цепи наилучшим образом достигается уменьшением сопротивления вторичной обмотки, чего можно добиться путем сокращения количества витков или увеличения диаметра провода. Увеличение силы тока за счет уменьшения числа витков и увеличение числа витков для повышения выходного напряжения приводит к противоречию, поэтому единственно возможным решением, применяемым на практике, является увеличение диаметра провода вторичной обмотки. К сожалению, это приводит к увеличению физических размеров и стоимости. Более того, поскольку магнитное взаимодействие обмоток уменьшается с увеличением расстояния от сердечника, максимальный ток типичной катушки в значительной степени ограничен. Потребности повышения напряжения и увеличения силы тока противоречат друг другу. При увеличении числа витков вторичной обмотки (напряжение) возрастает сопротивление, в то время как для повышения силы тока сопротивление обмотки нужно уменьшать.

Наконец, наиболее критичной зачастую является длительность разряда. Многие двигатели не могут достичь оптимальной производительности, если система зажигания не обеспечивает искровой разряд достаточной длительности, позволяющий сформировать многочисленные начальные точки воспламенения для каждого искрового разряда. К большому сожалению, продолжительность искрового разряда уменьшается как с повышением потребностей напряжения пробоя, так и с увеличением силы тока во вторичной цепи для данной конструкции катушки зажигания. Ключевым параметром, влияющим на продолжительность разряда, является индуктивность вторичной обмотки, которая, в свою очередь, требует увеличения числа витков, физических размеров и стоимости катушки.

Поэтому любая конструкция катушки зажигания представляет собой компромисс между стоимостью и физическими размерами, минимальным напряжением и током во вторичной цепи и достаточной продолжительностью искрового разряда.

Хотя катушки зажигания имеют различную конструкцию, любая отдельная катушка постоянна в своей физической конфигурации, т.е. количество витков и соотношение числа витков неизменно, поэтому и индуктивность катушки неизменна. Как результат, и максимальное напряжение, и ток вторичной цепи, и максимальная продолжительность искрового разряда обусловлены и ограничены физическими размерами и конструкцией катушки зажигания. Повышение запасенного напряжения первичной цепи увеличивает напряжение во вторичной цепи, но только до известных пределов, ограниченных соотношением числа витков первичной и вторичной обмоток. Поэтому возможности любой системы зажигания продиктованы конструкцией катушек зажигания и их предельными характеристиками.

Технологический прорыв

Возможность преодоления конструктивного барьера первоначально казалась сомнительной. Поскольку изменить физические параметры любой катушки зажигания в процессе эксплуатации невозможно, была поставлена задача расширить существующие технологии и по-другому взглянуть на построение искровых систем зажигания. Детальный обзор известных технологий и нестандартный подход позволили сконструировать принципиально иную систему зажигания – DEIS. Этот новый подход, вполне вероятно, изменит всю систему взглядов на построение искровых систем зажигания.

Существенно изменился способ возбуждения катушек зажигания. Поскольку катушки являются трансформаторами, то они реагируют на сигналы как переменного, так и постоянного тока. Использование энергии переменно- го тока для возбуждения катушек зажигания – способ совсем не новый, но он имеет так много ограничений, что редко используется за пределами лабораторий.

Стандартным является возбуждение катушек энергией постоянного тока, и всегда считалось, что чем выше энергия возбуждения, тем выше выходное напряжение на катушке зажигания. Сейчас известно, что это не так. Несмотря на то что идея кажется лишенной здравого смысла, возбуждение катушек пульсирующим постоянным током передает больше энергии на один разряд, чем при возбуждении катушки одним импульсом большей длительности.

Инженеры, знакомые с теорией и конструкцией систем зажигания, могут прийти к выводу, что DEIS – просто резонансная система. Концепция резонанса понятна и применялась ранее при построении систем зажигания. Одна- ко высокочастотные резонансные контуры имеют много недостатков и поэтому непрактичны. Крупнейшим препятствием в применении резонансных характеристик к любой физической задаче является требование к источнику резонансной энергии возбуждать исполнительную цепь с частотой, близкой к частоте собственных колебаний, чтобы добиться эффективной работы. Собственная частота катушек зажигания изменяется в широких пределах между состоянием обрыва и короткого замыкания, поскольку изменяется вносимое полное сопротивление вторичной обмотки катушки. Поэтому работать с действительно резонансными цепями зажигания очень трудно.

Согласно новейшей теории, не требуется настройка источника энергии на собственную частоту контура или одну из ее гармоник; он использует общий метод амплитудного умножения, который может быть назван «электрический резонанс» или «гармония», поскольку официального определения пока не существует. Все сигналы поступают согласованными по фазе, но необязательно с собственной или близкой к ней частотой колебаний. Более того, необязательно, чтобы импульсы поступали в форме гармонических колебаний. Необходимо отметить, что концепция электрического резонанса не ограничена частным случаем, но может применяться в различных областях.

На рис. 1 изображен искровой разряд обычной конденсаторной системы зажигания. На графике показаны суммарное напряжение на вторичной обмотке, ток во вторичной цепи и управляющий импульс, который активирует выходной коммутатор в первичной цепи. Напряжение во вторичной цепи возрастает (увеличивается отрицательное значение) до момента ионизации некоторого количества молекул газовоздушной смеси между электродами свечи зажигания, которые образуют токопроводящий участок. В следующий момент напряжение падает до нескольких киловольт, необходимых для поддержания разряда. Когда энергии для поддержания разряда становится недостаточно, оставшаяся энергия проявляет- ся в виде напряжения, приложенного ко вторичной обмотке катушки зажигания.

Развертка тока во вторичной цепи показывает, что вначале ток возрастает быстро, а затем убывает почти линейно за время разряда, формируя треугольник на рисунке. Подобная форма графика тока во вторичной цепи обусловлена физическими характеристиками катушки зажигания, как описано ранее. Повышенная энергия первичной цепи может увеличить высоту треугольника в пределах заданных ограничений, а также слегка увеличить основание треугольника все в тех же пределах, но форма импульса останется неизменной.

При работе системы в режиме многоискрового разряда (рис. 2) этот импульс повторяет- ся несколько раз для каждого такта сжатия, но форма каждого импульса не изменяется. С развитием систем зажигания произошли только незначительные изменения. Подтверждается тот факт, что наибольший ток, а следовательно, перенос наибольшего количества энергии происходит в момент пробоя, затем количество переносимой энергии уменьшается.

Это также объясняет, как при завихрениях в камере сгорания создается ситуация, когда искровой разряд может быть подавлен вихрем (приводящим к «вытягиванию» плазменного канала) по мере уменьшения тока в дуге. Если разряд подавлен, оставшейся энергии обычно недостаточно для другого пробоя, что приводит к возникновению пропусков зажигания.

Коренное отличие системы DEIS от обычных систем зажигания заключается в ее способности управлять формой разряда во вторичной цепи (током, протекающим через межэлектродный промежуток свечи зажигания). Впервые появилась возможность создавать импульс любой формы – эти возможности проиллюстрированы на рис. 3-6. Сила тока во вторичной цепи может оставаться неизменной, увеличиваться c течением разряда или изменяться по любому закону при управлении скважностью и количеством импульсов в цепи возбуждения.

Очевидно, что новая технология может широко применяться на практике. При завихрениях в камере сгорания искровой разряд обычной системы зажигания может быть подавлен, т.е. ток во вторичной цепи упадет до нуля. Система DEIS может генерировать очень мощный искровой разряд, при котором ток во вторичной цепи поддерживается на одном уровне, поэтому разряд не подавляется даже в условиях очень сильной турбулентности.

Преимущества новой технологии могут использоваться для достижения стабильного горения топливных газов с низкой теплотворной способностью, что становится все более привлекательным, так как в этом случае появляется возможность утилизировать свалочные газы в газопоршневых двигателях. Энергия, продолжительность разряда и сила тока во вторичной цепи в подобных проектах могут увеличиваться до уровня, необходимого для поддержания стабильного горения.

Дополнительно к увеличению длительности одного разряда технология позволяет генерировать многоискровой разряд с любой частотой. Когда условия эксплуатации не требуют дополнительной энергии, систему DEIS можно использовать как обычно, по традиционной технологии.

С появлением двигателей, работающих на обедненной смеси, с высоким давлением наддува и, как следствие, возросшей потребностью напряжения во вторичных цепях, отмечено значительное уменьшение срока службы свечей зажигания. Долгие годы это служило стимулом для развития технологий, способных довести срок службы до практически приемлемого уровня. Хорошо известно, что основной износ электродов происходит в момент пробоя, когда сила тока мгновенно возрастает от нуля до максимального значения. Способность управлять формой импульса во вторичной цепи с помощью адаптированной последовательности импульсов возбуждения может использоваться для уменьшения броска тока до уровня, минимально необходимого для достижения пробоя. Когда образована дуга и пройден момент максимального износа электродов, силу тока можно увеличить любым образом, чтобы образовать надежный искровой разряд высокой энергии.

Необходимо отметить, что возможности системы DEIS гораздо шире. Ее нельзя назвать системой зажигания высокой или низкой энергии в чистом виде, или только регулируемой энергии. Впервые оператор получил возможность не только управлять энергией и продолжительностью разряда, но также регулировать силу тока во вторичной цепи. Поэтому DEIS – действительно система зажигания управляемой энергии, способная полностью подстраивать свои характеристики под конфигурацию двигателя, алгоритм загрузки и качество топлива, соотношение воздух-топливо, качество топливовоздушной смеси, турбулентность в камере сгорания и т.д. Это действительно прорыв в технологии, преодолевающий прежние проектные и конструктивные ограничения. Что выгодно отличает эту технологию от других необычных технологий, таких как микроволновая, лазерная и т.д., так это ее практичность и подтвержденная возможность применения с обычными и хорошо известными компонентами, включая стандартные катушки и свечи зажигания. Не требуется применение дорогостоящих и ненадежных катушек и систем возбуждения или модификация двигателя с установкой в цилиндрах новых конструктивных элементов для передачи этой энергии к топливовоздушной смеси.

«Новая» система оптимизирует существующую технологию построения конденсаторных систем зажигания (чего нельзя было даже представить ранее) и по умолчанию обеспечивает сохранение конструктивных элементов и простоту эксплуатации, которая невозможна при использовании альтернативных технологий.

Устройство и работа втягивающей и удерживающей обмоток. — КиберПедия

Практическая работа № 4. (2 часа)

Тема: Изучение устройства и принципа работыклассической системы зажигания

Цель работы – закрепить знания по приборам системы зажигания и устройствам регулирования угла опережения зажигания.

Оборудование: автомобиль ЗИЛ-130, приборы системы зажигания, стробоскоп луч, учебники, плакаты, набор слесарного инструмента

Содержание и порядок выполнения работы:

3.1. Изучить принципиальную схему классической системы зажигания и уяснить принцип работы.

3.2. Уяснить преобразование тока низкого напряжения в ток высокого напряжения.

3.3. Разобрать прерыватель-распределитель и ознакомиться с устройством центробежного регулятора опережения зажигания.

3.4. Собрать прерыватель в обратной разборке последовательности

3.5. Произвести регулировку зажигания.

3.6. Привести принципиальную классическую схему зажигания автомобиля;

3.7. Кратко ответить на контрольные вопросы

5 Контрольные вопросы

1. Как устроена и работает батарейная система зажигания?

2. За счет чего возрастает напряжение в системе зажигания?

3. Какова роль конденсатора в системе зажигания?

4. В чем состоят недостатки классической системы зажигания?

Назначение, устройство и работа катушки зажигания.

Назначение, устройство и работа прерывателя-распределителя зажигания.

Назначение, устройство и работа свечей зажигания.

Практическая работа № 5. (2 часа)

Тема: Изучение устройства и принципа работы электронных систем зажигания

Цель работы – изучение принципа работы контактно-транзисторной системы зажигания (КСТЗ), транзисторной и бесконтактной системы зажигания и ознакомление с конструкцией приборов зажигания.

Оборудование рабочего места: учебники, плакаты, учебные макеты приборов электронных систем зажигания, набор слесарных инструментов.

Порядок выполнения работы

3.1. Изучить принципиальную схему КТСЗ, БСЗ

3.2. Уяснить назначение электронного коммутатора бесконтактной системы зажигания (БСЗ)

3.3. Рассмотреть принципиальные схемы электронных распределителей с низковольтным распределением;

3.4. Рассмотреть конструкцию датчика-распределителя 24.3706 БСЗ автомобилей ГАЗ-53 и автобусов ПАЗ (коммутатор 13.3734)

3.5. Ознакомиться с конструкцией датчика-распределителя 40.3706 и катушки 27.3705 (ВАЗ-2108)

3.6. Изучить конструкцию коммутатора ТК-102А

3.7. В рабочей тетради привести принципиальные схемы электронных систем зажигания и коммутаторов.

3.8. Изложить кратко ответы на контрольные вопросы

Контрольные вопросы

1. В чем состоит преимущество электронных систем зажигания?

2. Для чего предназначен коммутатор в БСЗ?

Назначение, устройство и работа бесконтактных датчиков.

Перечислите основные части контактно-транзисторных систем зажигания.

Перечислите основные части бесконтактных систем зажигания.

Чем отличается контактно-транзисторная система зажигания от бесконтактных систем зажигания и отклассической системы зажигания?

Практическая работа № 6. (2 часа)

Тема: Изучение устройства и принципа работыконтрольно-измерительных приборов (КИП)

Цель работы – изучение конструкции и принципа действия контрольно-измерительных приборов

Оборудование рабочего места:учебники, макеты и разрезы приборов, плакаты.

Порядок выполнения работы

3.1 Изучить электрические схемы и конструкцию приборов измерения давления и разрежения (эконометр)

3.2 Принцип работы термобиметаллических, импульсных и логометрических приборов измерения температуры

3.3 Ознакомиться с конструкцией и принципом работы приборов измерений уровня топлива и контроля зарядного режима АКБ

3.4 Устройство и работы тахометров и спидометров

3.5 Ознакомиться с работой бортовой системы контроля (БСК) уровня масла в двигателе, охлаждающей жидкости, тормозной жидкости, световой сигнализации и др.

Отчет о работе

4.1 Представить краткое описание по п. раздела 3.

4.2 Ответить на контрольные вопросы

Контрольные вопросы

1. Какие конструкции контрольно-измерительных приборов (КИП) применяются на автомобиле?

2. Для чего применяется бортовая система контроля на автомобиле?

3. В чём состоят преимущества логометрических контрольно-измерительных приборов?

Назначение, устройство и принцип работы датчика температуры охлаждающей жидкости двигателя.

Назначение, устройство и принцип работы датчика давления и аварийного давления масла в двигателе.

Какие виды систем зажигания бывают в автомобиле?

На чтение 5 мин. Просмотров 2.8k.

Когда только на свет появились жигули, то существовала лишь одна система зажигания – контактная. Сейчас же их огромное множество, стоит разобраться во всех

Так или иначе, система зажигания присутствует на любом автомобиле, который ездит на бензине. Эту аксиому подтверждает то, что топливно-воздушная смесь в цилиндре двигателя сгорает. Ее ведь должно что-то поджигать, правильно?

В отличие от дизельного двигателя, где воспламенение достигается за счет просто бешеного давления в цилиндре, тут нужна зажигалка. И роль ее исполняет система зажигания автомобиля.

В этой статье мы разберемся какие системы бывают, по какому принципу они все работают и что их объединяет как представителей одного автомобильного элемента.

Система зажигания

Общее устройство

Как уже было сказано: система зажигания автомобиля есть в любом авто. Это так, но не совсем. Существует два принципиально разных вида работы бензиновых двигателей: карбюраторный и инжекторный. В инжекторе присутствует объединенная система впрыска и зажигания, в которой за управлением всем следит ЭСУД (электронная система управлением двигателем). Нас же интересует более устаревшая, но стабильно существующая и не собирающаяся пропадать обычная, не объединенная система впрыска и зажигания, в которой все выполнено раздельно и имеет свои функции.

Принципиально любое зажигание на карбюраторном автомобиле состоит из таких элементов:

АКБ (аккумуляторная батарея).
Катушка.
Распределитель.
Свечи.
Выключатель.
Высоковольтные провода.

В зависимости от принципа работы элементы будут добавляться, но все перечисленные выше присутствуют обязательно. Кстати, мы ведем разговор о элементах, что характерны для семейства автомобилей ВАЗ, но и на старых иномарках, таких как, например, Opel Cadett, работает все крайне аналогично и различий не имеет, вплоть до идентичного внешнего вида.

Принцип работы всех этих систем заключается в том, что берется электричество с аккумулятора и подается на катушку, которая трансформирует 12В взятых с АКБ в 20 — 30 тысяч Вольт. Далее, прерыватель-распределитель зажигания распределяет получаемое электричество по цилиндрам двигателя, где и происходит восгорание смеси бензина и воздуха. Вроде бы все просто, однако, разберемся в каждом отдельном виде этой системы.

Контактная система

Контактное зажигание — это система, которая является самой технически древней, так как появилась она еще очень давно, а недостатков у нее масса. Основной заключается в наличии механического прерывателя и механического распределителя цепи, которые со временем приходил в такую негодность, что могло привести к серьезным сбоям в работе двигателя. Прерыватель служит для того, чтобы размыкать цепь низкого напряжения. Когда она разомкнута, то во вторично обмотке катушки возникает высокое напряжение, которое необходимо для поджога.

Контактное зажигание оттого так и называется, потому что в нем присутствуют контакты. Со временем они могут залипать и пригорать, что крайне неблагоприятно сказывается на работе мотора.

К распределителю же подводится высокое напряжение, а внутри вращается бегунок, который замыкает и размыкает контакты, тем самым распределяя по цилиндрам ток. Как видим, здесь все основано на чистой механике, все крутится, все вращается. Эти элементы требуют постоянного ухода и смазки, однако, даже при достойном уходе через время начинаются сбои.

Контактно-транзисторное зажигание

Контактно транзисторная система зажигания — это следующая ступень эволюции. Здесь в игру вступают два новых игрока — транзистор, как и следует из названия, и коммутатор. Эта система является более совершенной по отношению к предыдущей. Здесь основное отличие заключается в том, что прерыватель воздействует ни на что другое, а именно на транзистор, благодаря чему появилась возможность значительно увеличить электрический ток в первичной обмотке катушки зажигания. Повышенный ток значительно улучшает искрообразование на свечах, благодаря чему ощутимо лучше воспламеняется смесь. Иногда хозяевам определенных автомобилей, чтобы Контактно-транзисторная система зажигания у них могла работать, придется менять катушку зажигания на более мощную, с раздельными обмотками в ней. Так же, благодаря транзистору удается уменьшить нагрузку на контакты, благодаря чему вся система просуществует дольше. Вот мы и узнали еще один принцип работы.

Бесконтактная работа

Далее, в нашем списке идет бесконтактная система зажигания и ее принцип работы. Принципиальное отличие здесь заключается в том, что как таковой здесь отсутствует прерыватель, его здесь просто нет. За него работает бесконтактный датчик, который выполняет такую же роль. Применяется бесконтактная система зажигания до сих пор на различных автомобилях, а также вполне часто встречается вариант замены этой моделью все прошлые, чтобы добиться лучших результатов. Так называемые датчик Холла позволяет создавать импульсы, которые выступают в роли катализатора для создания свечи. Здесь нет распределителя, и система в принципе не требует контроля, так как трущихся деталей нет. Использование этой системы позволяет добиться более ровной работы двигателя и еще более качественного воспламенения смеси.

Электронный типа зажигания

Принцип работы последнего, и самого совершенного типа зажигания довольно сложен. Имеет эта модель два названия: электронное зажигание или микропроцессорная система зажигания, правильны и верны оба названия, как называть выбирать вам. Здесь практически полностью отсутствуют какие-либо трущие или механические детали, все полностью происходит с помощью электроники. Помимо всего, что было указано электронное зажигание имеет еще и разные входные датчики, и электронный блок управления. Входные датчики необходимы для того, чтобы электронная система зажигания фиксировала показатели работы двигателя, чтобы вовремя подать искру в требующий того цилиндр. То, какие датчики применяются в машинах может отличаться в зависимости от машины. К примеру, распространены датчики вращения коленчатого вала, и датчики массового расхода воздуха, на самом деле их очень много.

Электронное зажигание позволяет добиться максимально слаженной работы моторы, однако, даже не это является самым большим преимуществом. Самое большое преимущество лежит в экономичности.

Как видим, микропроцессорная система зажигания является наиболее совершенной системой из возможных, именно она сейчас является самой распространенной среди современных автомобилей всех производителей, и отечественных в том числе. Наши автомобили в этом показателе нисколько не уступают иномаркам.

5 Преимущества электронной системы зажигания

Электронная система зажигания — это один из широко применяемых в настоящее время типов систем зажигания транспортных средств.

Почему электронное зажигание стало основной опцией?

Конечно, электронные системы зажигания в целом работают лучше. Это очень необходимо в наше время, когда энергоэффективные автомобили становятся новым выбором.

Итак, каковы преимущества электронной системы зажигания по сравнению с системой зажигания с точкой прерывания?

По крайней мере, мы обнаружили 5 преимуществ электронных систем зажигания по сравнению с обычными системами зажигания.

1. Не перегружает сгорание двигателя

В обычной системе зажигания используется распределительное устройство для управления точкой прерывателя и для распределения напряжения вторичной обмотки между каждой свечой зажигания. Это распределительное устройство соединено с коленчатым валом двигателя, поэтому можно сказать, что обычные системы зажигания перегружают характеристики двигателя.

В то время как электронная система зажигания не перегружает работу двигателя, поскольку в ней не используются механические устройства, электронная система зажигания электрически работает без питания от коленчатого вала.

Точка прерывателя заменена на транзистор, а распределитель заменен на модуль катушки зажигания. Устройство не работает механически, но работает электрически, поэтому не перегружает работу двигателя.

Это приводит к более высокой эффективности.

2. Более сильный пожар, вызываемый свечой зажигания.

Электронные системы зажигания не используют распределители для распределения вторичного напряжения, а используют одну катушку, где каждая катушка будет подключена непосредственно к каждой свече зажигания.

Это делает соединение короче, и напряжение не тратится, как на распределителе, поэтому вторичное напряжение используется как единое целое для зажигания свечи зажигания. Это приводит к большему возгоранию свечи зажигания.

Тогда каков будет эффект, если возгорание свечи зажигания станет больше?

На самом деле, более крупное пламя также плохо сказывается на работе двигателя, но более ясное пламя, безусловно, облегчит возгорание. Кроме того, вторичное напряжение не тратится зря, так что входной ток на катушке может быть уменьшен.Так экономится больше электроэнергии.

3. Электрическая энергия не тратится зря

Как я сказал выше, электронная система зажигания очень эффективна и экономит электроэнергию, потому что напряжение не теряется.

Из-за неправильного соединения пластин может возникать потеря напряжения. Точно так же, как распределители, если мы изучим обычную систему зажигания, мы знаем, что распределители работают, вращая пластины, которые были подвергнуты вторичному напряжению, пластины будут прилипать к каждой клемме по очереди.

Конечно, существует вероятность потери напряжения, если соединительная пластина с клеммой не подходит.

Кроме того, в месте прерывателя есть искра. Искры в точке прерывателя поглощаются конденсатором, но из конденсатора поглощаемый электрический ток также напрямую нейтрализуется на землю, что приводит к потере напряжения.

Используя электронные компоненты, такие как транзисторы, вышеуказанный механизм можно заменить электронной схемой без каких-либо потерь энергии.

Смотрите также ; 2 Тип электронной системы зажигания и отличия

4. Подходит для высоких оборотов.

Мы знаем, что чем выше частота вращения двигателя, тем короче интервал искрообразования. Чем быстрее интервал искрообразования, тем быстрее индукционный интервал на катушке.

Между тем, обычное зажигание имеет только одну катушку зажигания и одну точку прерывателя, которые срабатывают с интервалами в соответствии с интервалом индукции на катушке. Таким образом, когда частота вращения высока, индукция катушки зажигания меньше максимальной, так что возникающий огонь также относительно меньше.

Но в электронном зажигании он имеет как минимум две катушки зажигания и имеет транзистор в зависимости от количества свечей зажигания. Так что индукционный интервал для каждой катушки зажигания не слишком велик даже при высоких оборотах. он поддерживает устойчивый огонь.

5. Отсутствие необходимости в обслуживании

Это означает, что электронная система зажигания не требует регулировки, как при обычном зажигании.

Мы знаем, что в обычных системах зажигания используются точки прерывания, чтобы вызвать индукцию на катушке.Через некоторое время угол открытия точки прерывателя изменится, потому что это одна из движущихся частей и определенно имеет место износ. Поэтому требуется регулировка, называемая регулировкой угла выдержки.

Но в электронном зажигании в этом нет необходимости. Причина в том, что в электронном зажигании нет движущейся части. Таким образом, он полагается только на качество материалов электронных компонентов.

Если один из электронных компонентов системы зажигания поврежден, будет выполнен ремонт. Но пока нет повреждений, лечение не требуется.

Электронная система зажигания — типы, преимущества EIS

Введение:

Хотя обычная система электрического зажигания точечного типа с механическим выключателем широко используется из-за своей простоты, но из-за своих недостатков и ограничений то же самое быстро заменяется электронной системой зажигания.
К началу 1970-х годов большинство автомобильных двигателей, в которых использовались контактные точки распределения, не соответствовали стандартам по выбросам выхлопных газов.
Контактные лица не могут этого сделать. Они горят и изнашиваются при нормальной работе.
Это изменяет точечный зазор, который изменяет угол опережения зажигания и снижает энергию искры, что требует их обслуживания и сброса через меньшие промежутки времени.

ТИПЫ ЭЛЕКТРОННОЙ СИСТЕМЫ ЗАЖИГАНИЯ

Электронная система зажигания выглядит следующим образом:
(a) Емкостная система зажигания
(b) Транзисторная система
(c) Пьезоэлектрическая система зажигания
(d) Texaco Система зажигания

Емкостная разрядная система зажигания
Она в основном состоит из батареи 6-12 В, переключателя зажигания, преобразователя постоянного тока в постоянный, зарядного сопротивления, емкостного конденсатора, кремниевого выпрямителя (SCR), пускового устройства SCR, ступенчатого трансформатор, свечи зажигания.Батарея на 6-12 вольт подключается к преобразователю постоянного тока в постоянный, то есть к силовой цепи через переключатель зажигания, который предназначен для подачи или повышения напряжения до 250-350 вольт. Это высокое напряжение используется для зарядки емкостного конденсатора (или конденсатора) до этого напряжения через зарядное сопротивление. Зарядное сопротивление также спроектировано так, чтобы контролировать требуемый ток в тиристоре.

Электронная система зажигания

В зависимости от порядка запуска двигателя, всякий раз, когда пусковое устройство SCR посылает импульс, ток, протекающий через первичную обмотку, прекращается.
И магнитное поле начинает разрушаться. Это коллапсирующее магнитное поле будет индуцировать или усиливать ток высокого напряжения во вторичной обмотке, который при переходе через зазор свечи зажигания
производит искру, и заряд топливовоздушной смеси воспламеняется.

Пьезоэлектрическая система зажигания
Развитие синтетических пьезоэлектрических материалов, вырабатывающих около 22 кВ за счет механической нагрузки на небольшой кристалл, привело к появлению некоторых систем зажигания для одноцилиндровых двигателей.Но из-за трудностей, связанных с высокой механической нагрузкой, необходимостью своевременного контроля порядка 500 кг и способностью производить достаточное напряжение, эти системы не смогли появиться.

Система зажигания Texaco
В связи с повышенным вниманием к контролю за выбросами выхлопных газов внезапно возник интерес к системам рециркуляции выхлопных газов и обедненным топливно-воздушным смесям.
Чтобы избежать проблем сгорания бедных смесей, была разработана система зажигания Texaco.Он обеспечивает искру контролируемой продолжительности, что означает, что длительность искры
в градусах угла поворота коленчатого вала может быть постоянной на всех оборотах двигателя. Это система переменного тока. Эта система состоит из трех основных блоков, блока питания, блока управления
и датчика распределителя.

ПРЕИМУЩЕСТВА ЭЛЕКТРОННОЙ СИСТЕМЫ ЗАЖИГАНИЯ

Ниже приведены преимущества электронной системы зажигания:
(a) Движущиеся части отсутствуют, поэтому обслуживание не требуется.
(b) Точки размыкателя контактов отсутствуют, поэтому искрение отсутствует.
(c) Срок службы свечей зажигания увеличивается на 50%, и их можно без проблем использовать на протяжении около 60000 км.
(d) Лучшее сгорание в камере сгорания, сжигается около 90-95% воздушно-топливной смеси по сравнению с 70-75% при использовании обычной системы зажигания.
(e) Повышенная выходная мощность.
(f) Повышение топливной эффективности.

Сачин Торат

Сачин получил степень бакалавра технических наук в области машиностроения в известном инженерном колледже. В настоящее время он работает дизайнером в индустрии листового металла.Кроме того, он интересовался дизайном продуктов, анимацией и дизайном проектов. Он также любит писать статьи, относящиеся к области машиностроения, и пытается мотивировать других студентов-механиков своими инновационными проектными идеями, дизайном, моделями и видео.

Последние сообщения

ссылка на гидравлические уплотнения — определение, типы, схемы, функции, неисправности, применение ссылка на слоттер — типы, детали, операции, схемы, спецификации

Преимущества электронных систем зажигания

Катушки зажигания Araparts: преимущества Электронные зажигания

Электронное зажигание — одно из величайших достижений в истории автомобилестроения.Эта система зажигания обычно состоит из катушки магнитного датчика, которая расположена внутри распределителя, внешнего устройства управления, катушки зажигания и проводов. Блок управления и приемная катушка выполняют ту же стандартную функцию, что и точки. Хотя электронное зажигание может показаться сложным, на самом деле установить его в старый автомобиль не так уж и сложно.

Краткая история воспламенений

Транзисторное зажигание появилось в 1960-х как способ устранения или, по крайней мере, уменьшения пропусков зажигания, преимущественно в высокоэффективных применениях.Так продолжалось до 1970-х годов, когда производители автомобилей начали автоматическую установку электронного зажигания, чтобы повысить экономию топлива, сократить выбросы и снизить затраты на техническое обслуживание.

Завод или вторичный рынок

Когда дело доходит до покупки электронного зажигания, у вас есть выбор — заводской или послепродажный. Заводские детали поставляются производителем автомобиля, а запасные части — нет. В любом случае, если вы приобретете высококачественные детали, вы получите горячую искру, надежность, улучшенные характеристики и улучшите экономию топлива, отказавшись от старой системы зажигания с точечным срабатыванием.

Некоторые считают, что заводские электронные системы зажигания обеспечивают лучшую производительность и долговечность, если они установлены правильно, однако послепродажные опции обычно легче установить. Большинство заводских электронных устройств зажигания получают питание через переключатель зажигания от резистора (балластного резистора или провода резистора) или прямого провода. Некоторым автопроизводителям требуется провод 1,6 Ом или 0,8 между переключателем зажигания и катушкой зажигания, или вы можете использовать балластный резистор, аналогичный тому, который вы видели в других системах зажигания.По сути, пока вы оказываете некоторую форму сопротивления, вы будете настроены.

Большинство систем зажигания включает в себя распределитель с магнитной вилкой мультиплексного датчика, которая соединяется с ним и модулем. Катушка зажигания вместе с простым пристегивающимся ремнем упрощает процесс преобразования, как и разводка проводов с цветовой кодировкой и подробные инструкции. Многие заводские системы зажигания с точечным запуском имеют балластный резистор или провод питания резистора. Если вы предпочитаете использовать послепродажное зажигание, вам может потребоваться обойти провод резистора, отключив питание переключателя зажигания.

Если вы решите использовать заводскую электронную систему зажигания, вам потребуется работать с совместимыми компонентами, включая усиленные провода и катушку зажигания. Кроме того, свечи зажигания должны быть совместимы с высокоэнергетическими системами зажигания, а также иметь большие зазоры (0,050 дюйма +).

Проверка электронной катушки зажигания

Существует несколько тестов, которые можно выполнить для проверки электронной катушки зажигания, включая проверку сопротивления катушки зажигания, переключение первичной цепи или стандартную проверку катушки.Все вышеперечисленное позволит проверить сопротивление катушки зажигания, когда она подключена к внешнему источнику питания.

Если вы хотите узнать больше об электронном зажигании или вам нужна помощь в выборе подходящей катушки зажигания для вашего автомобиля, позвоните нам по телефону (916) 585-6835, и мы будем рады помочь. Если вам необходимо заказать катушки зажигания, посетите сайт www.araparts.com. Предлагаем огромный выбор по адресу

выгодные цены, бесплатная доставка и 1 год гарантии. В сочетании с нашим удобным интерфейсом и безупречным обслуживанием клиентов вы не найдете лучшего опыта покупок.

В чем разница между обычными, электронными и безраспределительными системами зажигания?

Если вы, как и многие люди, знаете, что, когда вы поворачиваете ключ в замке зажигания, двигатель заводится, и вы можете управлять автомобилем. Однако вы можете не знать, как работает эта система зажигания. Если на то пошло, вы можете даже не знать, какой тип системы зажигания используется в вашем автомобиле.

Различные типы систем зажигания

Обычная : Хотя это называется «обычной» системой зажигания, это что-то вроде неправильного названия.Они не используются на современных автомобилях, по крайней мере, в США. Это более старая система зажигания, в которой используются точки, распределитель и внешняя катушка. Они требуют больших затрат в обслуживании, но легко ремонтируются и довольно дешевы. Интервалы обслуживания варьировались от каждых 5000 до 10 000 миль.
Электронное : Электронное зажигание является модификацией традиционной системы, и вы найдете ее широко распространенной сегодня, хотя системы без распределителя становятся все более распространенными.В электронной системе у вас все еще есть распределитель, но точки были заменены на приемную катушку, и есть электронный модуль управления зажиганием. У них гораздо меньше шансов выйти из строя, чем у обычных систем, и они обеспечивают очень надежную работу. Интервалы обслуживания для этих типов систем обычно рекомендуются каждые 25 000 миль или около того.
Без дистрибьютора : Это новейший тип системы зажигания, и он начинает находить очень широкое распространение на новых автомобилях.Он сильно отличается от двух других типов. В этой системе катушки расположены непосредственно на свечах зажигания (нет проводов свечей зажигания), и система полностью электронная. Он управляется компьютером машины. Возможно, вы более знакомы с ней как с системой «прямого зажигания». Они требуют очень небольшого обслуживания, и некоторые автопроизводители требуют 100 000 миль между сервисами.

Развитие систем зажигания дало ряд преимуществ. Водители с более новыми системами получают лучшую топливную экономичность, более надежную работу и меньшие затраты на техническое обслуживание (обслуживание систем дороже, но при техническом обслуживании, которое требуется только каждые 100 000 миль, многим водителям, возможно, никогда не придется платить за обслуживание).

Пропустить мастерскую

Наши механики звонят на дом

Autoblog сотрудничает с YourMechanic, чтобы предоставить вам многие из необходимых вам услуг по ремонту и техническому обслуживанию.
Получите обслуживание на дому или в офисе 7 дней в неделю по справедливым и прозрачным ценам.

Получите мгновенную цитату

Системы зажигания — обзор

4.3.3 Системы зажигания двигателя

Система зажигания с электроприводом для бензинового двигателя была впервые изобретена в 1911 году Чарльзом Кеттерингом, который, как упоминалось ранее, также изобрел стартер.Принцип хорошо известен. Бензиновому двигателю нужна искра для воспламенения топливно-воздушной смеси в каждом из цилиндров. Зажигание включает в себя четыре основных и последовательных функции: подачу электричества низкого напряжения, усиление напряжения до высокого уровня, распространение импульса электрического тока высокого напряжения на каждую из камер сгорания и, наконец, разряд в виде искр. . Эти действия выполняются соответственно генератором, индукционной катушкой, распределителем и свечами зажигания следующим образом.

(i): Генератор в ранних автомобилях представлял собой магнето с ручным приводом. После изобретения автономного пускателя с батарейным питанием для производства постоянного тока использовалась динамо-машина. Позже динамо-машина была заменена более эффективным генератором переменного тока, который выдает переменный ток, который затем выпрямляется;
(ii): индукционная катушка представляет собой электрически простой компонент, по сути трансформатор, который индуцирует очень высокое напряжение во вторичной обмотке, когда ток через первичную обмотку прерывается размыканием точек выключателя контакта, расположенных в дистрибьютор;
(iii): распределитель направляет высокое напряжение на свечи зажигания;
(iv): синхронизация искры, зажигающей топливо, имеет решающее значение для эффективной работы бензинового двигателя.Цель состоит в том, чтобы обеспечить максимальное давление воспламеняемых газов в цилиндре для опускания поршня при рабочем такте. Свеча зажигания должна сработать незадолго до того, как поршень достигнет верхней мертвой точки (tdc). Это связано с тем, что между возникновением искры и созданием максимального давления существует конечная короткая задержка, в течение которой фронт пламени распространяется через газы. По мере увеличения частоты вращения двигателя искра должна возникать постепенно раньше, прежде чем поршень достигнет tdc (т.е.е. быть «продвинутым»), если должна быть достигнута максимальная мощность и, следовательно, наибольший КПД.

В идеальных условиях фронт пламени равномерно распространяется по топливовоздушной смеси. Если искра распространяется слишком далеко, смесь за фронтом пламени может взорваться самопроизвольно и со взрывом, вызывая локальную ударную волну — явление «детонации двигателя». Искра должна быть задержана («задержана»), чтобы исключить детонацию. В автомобилях, построенных в 1920-х и 1930-х годах, часто предусматривалось ручное замедление момента зажигания для устранения детонации.Впоследствии эта операция была произведена автоматически. Современные двигатели могут быть оснащены небольшим пьезоэлектрическим микрофоном, который определяет начало детонации и посылает сигнал в электронную систему управления двигателем, которая, в свою очередь, замедляет угол опережения зажигания. Были проведены многочисленные исследования конструкции головок цилиндров и системы впуска топлива, чтобы исключить детонацию, получить максимальную выходную мощность двигателя и свести к минимуму выбросы загрязняющих веществ.

Верхний распределительный вал приводится в движение ремнем от коленчатого вала, и два компонента вращаются синхронно.Кулачки на распределительном валу воздействуют на коромысла, которые открывают и закрывают впускные и выпускные клапаны в нужный момент. Ротор распределителя, управляющий зажиганием свечей зажигания, также приводится синхронно с коленчатым валом. Когда ротор вращается, он размыкает и замыкает точки платинового прерывателя в распределителе, и это действие посылает короткий импульс электричества низкого напряжения (12 В) на первичную обмотку индукционной катушки. Импульс высокого напряжения индуцируется во вторичной обмотке катушки и отправляется через плечо ротора на соответствующую свечу зажигания.Затем ток перепрыгивает через зазор между центральным электродом и корпусом свечи, создавая искру, воспламеняющую топливно-воздушную смесь. Это гениальное изобретение использовалось в автомобилях с двигателями внутреннего сгорания около 100 лет. Он оказался надежным, поскольку единственной операцией по техническому обслуживанию является периодическая замена и сброс точек размыкателя контактов.

Примерно с 1980 года постепенно внедряется электронное зажигание. Вместо использования распределителя с точками механического размыкателя контактов для установки времени искрения, эта функция выполняется в электронном виде с помощью компьютера, который управляет системой управления двигателем.Электронное зажигание устраняет необходимость в обслуживании, необходимом для регулярной очистки и сброса точек, а также обеспечивает более плавную работу. Было принято несколько вариантов методики. В новейшей конструкции не используется одна высоковольтная катушка для обслуживания всех цилиндров, а вместо нее устанавливается небольшая катушка над каждой свечой зажигания. Такое расположение устраняет необходимость в подключении к каждой вилке высоковольтных кабелей, которые являются частым источником проблем, и обеспечивает импульс более равномерного напряжения и длительности независимо от частоты вращения двигателя.Практически все новые бензиновые автомобили оснащены электронным зажиганием. Дизельные двигатели, конечно, не нуждаются в этой сложной системе зажигания, поскольку они не имеют свечей зажигания и полагаются на самовоспламенение от сжатия.

В дополнение к моменту зажигания, момент и продолжительность открытия клапана также имеют решающее значение для хорошей работы двигателя и определяются профилем кулачков на распределительном валу, поскольку они управляют клапанами. Традиционно конструкция кулачка оптимизирована для средней скорости вращения двигателя (об / мин), но это приводит к снижению крутящего момента на низких оборотах двигателя и снижению мощности на высоких оборотах двигателя.Были предложены и запатентованы многочисленные изобретательные стратегии, как полностью механические, так и электромеханические, для управления открытием клапана и изменения его продолжительности в зависимости от частоты вращения двигателя. Используя такую переменную синхронизацию клапанов, можно улучшить как крутящий момент на нижнем пределе, так и выходную мощность на верхнем пределе и, таким образом, снизить расход топлива. В настоящее время многие автомобильные компании отдают предпочтение системе изменения фаз газораспределения.

Где находится модуль управления зажиганием? — Mvorganizing.org

Где находится модуль управления зажиганием?

Модуль зажигания может быть расположен внутри распределителя, на корпусе распределителя или установлен сбоку от моторного отсека.Когда модуль выходит из строя, он обычно полностью выходит из строя, и двигатель вообще не запускается. Проверка модуля зажигания — простая задача, для которой требуются только самые простые инструменты.

Катушка зажигания в трамблере?

Современные системы зажигания В современных системах нет распределителя, и вместо него используется электронное управление зажиганием. Катушки гораздо меньшего размера используются с одной катушкой для каждой свечи зажигания или одной катушкой, обслуживающей две свечи зажигания (например, две катушки в четырехцилиндровом двигателе или три катушки в шестицилиндровом двигателе).

Что такое электронный модуль зажигания?

Модуль зажигания — это компонент электронных систем зажигания, который функционирует как прерыватель контактов для катушки или катушек. Проще говоря, модуль зажигания — это электронная замена старых механических прерывателей контакта, таких как точки зажигания.

Использует ли электронное зажигание точки?

Они не используются на современных автомобилях, по крайней мере, в США. Это более старая система зажигания, в которой используются точки, распределитель и внешняя катушка.В электронной системе у вас все еще есть распределитель, но точки были заменены на приемную катушку, и есть электронный модуль управления зажиганием.

Что заменяет электронное зажигание?

Большинство автомобилей, построенных с 1970-х годов, имеют электронную систему зажигания, которая заменила старую систему зажигания с точкой прерывания. Этот переход сделал двигатели более плавными и эффективными и избавил владельцев от необходимости заменять узлы и конденсатор каждые несколько тысяч миль.

В чем разница между точечной катушкой и электронной катушкой зажигания?

Это система зажигания более старого типа, в которой используются точки, распределитель и внешняя катушка. В электронной системе у вас все еще есть распределитель, но точки были заменены на приемную катушку, и есть электронный модуль управления зажиганием.

В чем преимущество электронной системы зажигания?

Преимущества электронной системы зажигания: в ней меньше движущихся частей.Требуются низкие эксплуатационные расходы. Меньше выбросов. Эффективность хорошая.

Для чего нужен модуль зажигания?

Модуль зажигания отвечает за зажигание свечей зажигания. Каждая свеча зажигания должна загореться точно в нужное время для правильной работы двигателя. Модуль зажигания использует данные датчика положения коленчатого вала или датчика положения распределительного вала для определения момента зажигания свечей зажигания.

Объясните принцип работы электронной системы зажигания и ее преимущества по сравнению с обычными системами.

написано 3,6 года назад пользователем Пардип ♦ 520

Электронная система зажигания — это тип системы зажигания, в которой используется электронная схема, обычно на транзисторах, управляемых датчиками, для генерации электронных импульсов, которые, в свою очередь, генерируются. Лучшая искра, которая может сжигать даже бедную смесь и обеспечивает лучшую экономию и меньшие выбросы.
Рабочий:
Чтобы понять, как работает электронная система зажигания, рассмотрим рис. 11.1, в котором все компоненты подключены в рабочем состоянии.

Когда водитель включает зажигание, чтобы завести автомобиль, ток начинает течь от аккумулятора через ключ зажигания к первичной обмотке катушки, которая, в свою очередь, запускает катушку считывания якоря для приема и отправки сигналов напряжения от якорь к модулю зажигания.

Когда зуб вращающегося реактора оказывается перед съемной катушкой, сигнал напряжения от измерительной катушки отправляется на модуль электроники, который, в свою очередь, воспринимает сигналы и регулирует ток для формирования.первичная обмотка.

Когда зубец вращающегося реактора отходит от съемной катушки, считывающая катушка передает сигнал об изменении напряжения на модуль зажигания, и схема синхронизации внутри модуля зажигания включает ток.

Магнитное поле создается в катушке зажигания из-за этого непрерывного замыкания и размыкания цепи, которое индуцирует ЭМИ во вторичной обмотке, что увеличивает напряжение до 50 000 вольт.

Высокое напряжение подается на распределитель, который имеет вращающийся ротор и точки распределителя, которые устанавливаются в соответствии с моментом зажигания.

Когда ротор оказывается перед любой из точек распределителя, происходит скачок напряжения через воздушный зазор от ротора к точке распределителя, которое затем отправляется на соседнюю свечу зажигания через кабель высокого напряжения, и разница напряжений составляет образуется между центральным электродом и заземляющим электродом, который отвечает за образование искры на кончике свечи зажигания и, наконец, происходит сгорание.