Бесконтактное зажигание: Бесконтактное зажигание — чем оно лучше обычного?

Универсальное реле защиты ламп для автомобилей ВАЗ

990й

Купить

Оплачивайте товары банковской картой, с помощью QIWI, Яндекс. Деньги или WebMoney и экономьте на покупке от 4%, избегая почтовые комисии

Чем отличается контактное зажигание от бесконтактного

Автомобиль – это сложное с конструктивной и технической стороны средство передвижения, состоящее из узлов, деталей и систем, работающих в регулярном взаимодействии. Повреждение или выход из строя любого механизма влечёт существенные отклонения в функциональности транспортного средства, а иногда, и абсолютную поломку машины. Одной из важных конструкций, влияющей на возможность бесперебойной эксплуатации, позиционируется профессионалами система зажигания автотранспорта. Большинство автовладельцев знают, что она отвечает непосредственно за подачу разряда искровой категории на свечи с конкретной тактичностью под ритм функционирования мотора. По мере технического прогрессирования история насчитывает три разновидности зажиганий, устанавливаемых на машины: контактные, бесконтактные и самые новые зажигания микропроцессорного класса. В этой статье рассмотрим различия между контактными и бесконтактными системами, которые устанавливаются на отечественные машины и некоторый транспорт заграничного производства, расскажем об особенностях функционирования, структуре и преимущественных сторонах систем второго поколения.

Системы зажигания контактной категории

Классический механизм, несмотря на своё техническое устаревание и уступках по характеристикам новым системам, репрезентирует собой чрезвычайно сложную конструкцию. Система состоит из следующих элементов:

1. Источник подачи питания, которым в режиме запуска двигателя выступает аккумулятор, а в режиме работы мотора эту функцию выполняет генератор.
2. Выключатель или замок зажигания опционально позволяет осуществить подачу энергии на бортовую сеть и реле стартера транспортного средства.
3. Накопитель или катушка, предназначением которой выступает скопление и преобразование напряжения, необходимого для организации разряда между электродами.
4. Регламентируемые свечи зажигания.
5. Распределительный механизм, элементы которого во взаимодействии отвечают за подачу в заданный момент энергии.
6. Заизолированная, высоковольтная проводка, соединяющая конструктивные элементы системы.

Основополагающей особенностью функционирования контактной системы выступает деятельность так званых «кулачков», приводимых в действие посредством кручения валового привода распределителя. Посредством разъединения кулачки разрывают подачу напряжения в двенадцать вольт на наружную обмотку бобины. Когда на трансформаторе пропадает напряжение, в первичной обмотке образовывается электродвижущая индукция, что провоцирует образование во внутренней обмотке вольтажа, составляющего три тысячи единиц, необходимого для функционирования системы. Высоковольтное напряжение генерируется механически распределителем, откуда и подаётся переменно на свечи через аккумулятор или генератор, меняясь под такт деятельности мотора. Вырабатывается напряжение в удовлетворительном объёме для возникновения искрового разряда, способного пробить воздушный просвет между электродами свечей, что и является необходимым аспектом для воспламенения рабочей, топливной жидкости.

К преимущественным сторонам зажигания контактного типа профессионалы причисляют его простоту, которая изначально предопределяет надёжность и незамысловатость конфигурации. В системе не задействованы сложные конструктивные решения электронного класса, в виде современных блочных электросистем, которым свойственны сбои в работе и высокая товарная стоимость. Кулачковая система имеет и определённые недостатки, так как в ином случае отсутствовала бы потребность в её конструктивном усовершенствовании и модернизации. Основным недостатком кулачковой конфигурации выступает формирование искры: при процессе расщепления кулачков на металлических контактах со временем возникает нагар, который снижает качество контакта, что выливается в проблемы с заведением мотора. Нагарообразования провоцируют потребность в регулярном контроле зазора на свечах, их чистку и более частую замену для корректного функционирования системы.

Конструкция и особенности функционирования зажигания бесконтактного типа

Бесконтактную систему зажигания – БСЗ, профессионалы позиционируют как технологическое усовершенствование контактно-транзисторной конструкции, где вместо уязвимого механического токопрерывателя контактного действия установлен специальный датчик бесконтактного типа. Конструктивная структура БСЗ подобна предыдущей вариации, с модернизацией импульсным датчиком и коммутатором транзисторного типа. Чтобы разобраться, как бесконтактная система зажигания справляется с накоплением, преобразованием и распределением напряжения, необходимо понять принцип взаимодействия коммутатора и импульсного датчика, конструктивно отличающие концепцию устройств. Датчик процессуально реализует функцию организации электроимпульсной деятельности малого напряжения. По разновидности датчики распределяют на элементы оптического и индукционного класса, а также наиболее распространённые преобразователи, работающие с использованием эффекта Холла, заключающегося в формировании диаметрального расхождения потенциалов в проводниковой пластине под влиянием стабильной магнитной силы. Импульсный датчик в комплексе с распределителем визуально сходный с механическим трамблёром, работает от привода коленвала ДВС.

Прерывателем тока в первичной электрообмотке катушки выступает коммутатор транзисторной модификации, реагируя на сигналы, подаваемые датчиком. Разрывание процесса подачи тока выполняется посредством размыкания и затвора транзисторного выпускного элемента. Принцип работы бесконтактной системы зажигания, с учётом модернизированных элементов, базируется на формировании и передаче сигналов датчиком на коммутатор, при работающем коленчатом вале силового агрегата. Коммутатор образовывает импульсы электротока в наружной витковой обмотке. После обрывания тока, логическим продолжением процесса выступает индукция высоковольтного напряжения на вторичной электрообмотке бобины. Дальше происходит идентичный контактному функционированию системы процесс передачи напряжения на работающие элементы распределителя, с последующей его развёрсткой по электропроводам к свечам зажигания. Свечи, в свою очередь, реализуют непосредственное воспламенение рабочей жидкости.

Отличия КСЗ и БСЗ

Вопрос, какое зажигание лучше, контактное или бесконтактное, популярен среди владельцев отечественного транспорта, так как профессионалы часто позиционируют возможность замены аналогового, контактного на усовершенствованное бесконтактное зажигание. Каждая из вариаций имеет как преимущества, так и недостатки, что заставляет автовладельцев взвешивать различия систем, определяя для себя приоритетность каждой из них. Если анализировать характеристики контактной системы, то в её пользу свидетельствуют качества надёжности и простоты обслуживания, сравнительно бюджетной стоимости конструктивных элементов. Бесконтактная конструкция относится к более современным решениям, реже требует регулировки, отличается отсутствием уязвимых контактов, которым свойственно обгорание в процессе эксплуатации. Попробуем детально разобрать, как отличить визуально и по параметрам контактное зажигание от бесконтактного, ориентируясь на основные, предопределяющие разницу, компоненты систем. На замену проблемным элементам пришёл коммутатор, выполняющий задачи контактирующих конструктивных деталей, без сопроводительного образования нагара, за счёт отсутствия в процессе работы потребности в непосредственном механическом контакте. Следующая позиция, чем кардинально отличается контактная система от бесконтактной, заключается в улучшенных технических характеристиках, таких как частотность и напряжение повышенных параметров, предопределяемые особенностями строения катушек, что отображается на эксплуатационном ресурсе свечей. Отличие катушек бесконтактной системы зажигания от аналоговых элементов контактной конфигурации заключается в следующих нюансах:

1. Катушка зажигания, применяемая в БСЗ, характеризуется превалирующей численностью витков на первичном ярусе. Этот показатель обуславливает сопротивление и величины протекающего тока.
2. Токопрерыватель бесконтактного зажигания отличается особой надёжностью, за счёт ограничения системой тока на контактах.
3. Повышенная мощность БСЗ, за счёт модификации более производительной катушкой, отображается положительно на рабочих показателях мотора.
4. Маркировка катушек для разных систем отличается, предопределяя шифром принадлежность детали.

При замене аналоговой системы зажигания на усовершенствованную, бесконтактную, придётся заменить не только важные работающие элементы конструкции, но и поменять высоковольтную проводку. Вместо обычных проводов, необходимо установить улучшенные, однако, дорогие силиконовые, позволяющие проводить ток, больший по параметрам. Замена предусматривает существенные капиталовложения в покупку модернизированных компонентов БСЗ, однако, потребитель получит массу положительных моментов в результате модернизации системы:

1. Бесперебойный запуск мотора, независимо от поры года и температуры за бортом.
2. Фундаментальное решение проблемы с частичным сгоранием топливной жидкости.
3. Улучшение динамических параметров функциональности двигателя и машины в целом.
4. Отсутствие необходимости в частом контролировании состояния элементов системы зажигания.

Подведём итоги

Несмотря на существенные приоритетные стороны бесконтактной системы зажигания, кулачковый механизм до сих пор не утратил свою актуальность, имеет приверженцев среди автовладельцев. Демократичность деталей, простота и надёжность конструкции – это основные преимущества КСЗ. В свою очередь, БСЗ считается модернизированной и улучшенной конструкцией, соответствующей времени, позволяющей минимизировать вероятность поломок, и улучшить работоспособность транспортного средства. Описание особенностей функционирования систем, их существенных отличий, представленных в этой статье, поможет автовладельцам определиться с выбором, отдав предпочтение одной из конструкций.

Как работает электронная система зажигания?

Содержание

«Из маленькой искры может вспыхнуть пламя» Данте Алигьери. Правильно сказано, что искра необходима для зажигания пламени и в автомобиле, поскольку происходит преобразование химической энергии (т.е. топливно-воздушной смеси) в механическую энергию, т.е. (вращение коленчатого вала) необходима искра, которая отвечает за сгорание, но откуда берется эта искра? Как осуществляется синхронизация искры и приготовление топливовоздушной смеси? Давайте просто выкопаем это.

В двигателе внутреннего сгорания сгорание представляет собой непрерывный цикл и происходит тысячи раз в минуту, поэтому требуется эффективный и точный источник воспламенения. Идея искрового зажигания пришла из игрушечного электрического пистолета, который использовал электрическую искру для воспламенения смеси водорода и воздуха, чтобы пробить пробку.

Электронная система зажигания — это тип системы зажигания, в которой используются электронные схемы, обычно транзисторы, управляемые датчиками, для генерации электрических импульсов, которые, в свою очередь, генерируют более качественную искру, способную сжигать даже обедненную смесь, обеспечивая лучшую экономичность и более низкий уровень выбросов.

В последнее время использовались различные типы систем зажигания:

1. Система зажигания от свечи накаливания,
2. Система зажигания от магнето
3. Электрическая катушка или система зажигания от батареи,

Но все эти системы имеют свои ограничения, которые :

Система зажигания со свечами накаливания является самой старой из всех и устарела из-за множества ограничений-
Система зажигания со свечами накаливания имеет проблему, вызывающую неконтролируемое сгорание из-за использования электрода в качестве источника воспламенения, которая решается позже. после внедрения системы зажигания Magneto, в которой электроды заменены свечой зажигания. В отличие от зажигания от магнето, свеча накаливания производит высокий выброс выхлопных газов из-за неполного сгорания.

Это система, введенная для преодоления ограничений старых систем зажигания, но у нее есть свои ограничения-

• Это зависит от частоты вращения двигателя, поэтому показывает проблемы с запуском из-за низкой скорости при запуск двигателя, который позже решается введением системы зажигания с аккумуляторной катушкой, в которой аккумулятор становится источником энергии для системы.
• Дороже, чем система зажигания с электрической катушкой.
• Износ выше, чем у катушки зажигания батареи, из-за большего количества механических движущихся частей, чем в системе катушки батареи.
• Может вызвать пропуски зажигания из-за утечки.

Читайте также:

• Что такое бесступенчатая трансмиссия CVT и как она работает?
• Как работает антиблокировочная тормозная система (ABS)?
• Различные типы двигателей

— Система является самой последней из всех вышеперечисленных и используется уже давно из-за ее лучшей эффективности и точности, но она также имеет некоторые ограничения —

• Менее эффективна с высокоскоростными двигателями
• Требуется высокий уровень обслуживания из-за механических и электрических износ контактов прерывателя

Итак, поскольку в современном автомобиле внедряются новые технологии и установлено, что использование датчиков и электронных компонентов дает более эффективные и точные результаты, чем использование механических компонентов, поэтому использование датчиков с электронным управлением Устройство становится необходимым для удовлетворения потребностей современных мощных и высокоскоростных автомобилей или автомобилей гиперсерии, поэтому удовлетворение потребности в высокой производительности, большом пробеге и большей надежности привело к разработке электронной системы зажигания.

Это источник питания системы зажигания, поскольку он подает необходимую энергию в систему зажигания. То же, что и система зажигания с аккумуляторной катушкой.

это выключатель, используемый в системе зажигания, который управляет включением и выключением системы, так же, как и в системе зажигания катушки аккумулятора.

Это мозг или запрограммированная инструкция, данная системе зажигания, которая автоматически отслеживает и контролирует время и интенсивность искры. Это устройство, которое получает сигналы напряжения от якоря и включает и выключает первичную катушку, оно может быть размещено отдельно вне распределителя или может быть помещено в блок электронного управления транспортного средства.

Читайте также:

• Гидротрансформатор Принцип работы, основные части и применение
• Как работает двигатель DTSi – объяснение?
• Топ 5 лучших автомобильных пылесосов для покупки

4. Якорь

Контакты прерывателя аккумуляторной системы зажигания заменены на якорь, который состоит из редуктора с зубьями (вращающаяся часть), вакуумного усилителя и Катушка датчика (для улавливания сигналов напряжения). Электронный модуль получает сигналы напряжения от якоря, чтобы замыкать и размыкать цепь, которая, в свою очередь, устанавливает синхронизацию распределителя для точного распределения тока на свечи зажигания.

То же, что и аккумуляторная катушка зажигания. Катушка зажигания используется в электронной системе зажигания для подачи высокого напряжения на свечу зажигания.

Как следует из названия, это устройство используется для распределения тока на свечи зажигания многоцилиндрового двигателя.

Свеча зажигания используется для создания искры внутри цилиндра.

• Чтобы понять работу электронной системы зажигания, давайте рассмотрим рисунок выше, на котором все компоненты, упомянутые выше, подключены в их рабочем порядке.
• Когда водитель включает ключ зажигания, чтобы завести автомобиль, ток начинает течь от аккумулятора через ключ зажигания к первичной обмотке катушки, которая, в свою очередь, запускает катушку датчика якоря для приема и отправки сигналов напряжения от якорь к модулю зажигания.
• Когда зубец вращающегося редуктора оказывается перед приемной катушкой, как показано на рис., сигнал напряжения от приемной катушки отправляется на электронный модуль, который, в свою очередь, воспринимает сигнал и останавливает ток, протекающий от первичной катушки.
• Когда зубец вращающегося упора отходит от приемной катушки, сигнал изменения напряжения посылается измерительной катушкой в ​​модуль зажигания, и синхронизирующая цепь внутри модуля зажигания включает ток.
• Магнитное поле создается в катушке зажигания из-за этого непрерывного замыкания и разрыва цепи, которая индуцирует ЭДС во вторичной обмотке, повышающую напряжение до 50000 Вольт.
• Затем это высокое напряжение подается на распределитель, который имеет вращающийся ротор и точки распределителя, настроенные в соответствии с опережением зажигания.
• Когда ротор подходит к любой из этих точек распределителя, происходит скачок напряжения через воздушный зазор от ротора к точке распределителя, который затем передается на соседний контакт свечи зажигания через высоковольтный кабель и разность напряжений между центральным электродом и заземляющим электродом, который отвечает за генерацию искры на кончике свечи зажигания, и, наконец, происходит сгорание.

Для лучшего понимания посмотрите видео ниже:

• Электронная система зажигания используется в современных и гиперкарах, таких как Audi A4, Mahindra XUV-500 и т. д., а также в мотоциклах, таких как KTM Duke 390cc, Ducati super sports и т. д., чтобы удовлетворить потребности в высокой надежности и производительности.
• Он также используется в авиационных двигателях из-за его большей надежности и меньшего объема обслуживания

Бесконтактный электрический воспламенитель для транспортных средств для снижения выбросов выхлопных газов и расхода топлива

На этой странице

РезюмеВведениеРезультаты экспериментовВыводыСсылкиАвторское правоСтатьи по теме

Представлен электрический воспламенитель для двигателей/гибридных транспортных средств. Воспламенитель состоит из обратноходового преобразователя, конденсатора с накоплением напряжения, контроллера на основе ПОС, детектора дифференциального напряжения и катушки зажигания, конструкция которой является бесконтактной. Поскольку электрический воспламенитель использует конденсатор для накопления энергии для зажигания двигателя вместо традиционного контактного подхода, он эффективно повышает характеристики воспламенения свечи зажигания. В результате повышается эффективность сгорания, экономится расход топлива и снижается выброс выхлопных газов. Воспламенитель не только хорош для экономии топлива, но также может значительно снизить выбросы HC и CO, что, следовательно, является экологически чистым продуктом. Ядро управления воспламенителем реализовано на одном кристалле, что снижает количество дискретных компонентов, уменьшает объем системы и повышает надежность. Кроме того, угол опережения зажигания может быть запрограммирован таким образом, что из предлагаемой системы можно удалить регулятор опережения зажигания, что упростит ее структуру. Чтобы проверить осуществимость и функциональность воспламенителя, измеряются основные формы сигналов, а также проводятся эксперименты с реальным автомобилем.

1. Введение

Система зажигания транспортного средства может быть кратко классифицирована как система зажигания с точкой прерывания, транзисторная система зажигания и система зажигания конденсаторного разряда, конструкции и механизмы зажигания которых отличаются друг от друга [1–5]. Однако в целом момент зажигания определяется генератором сигналов частоты вращения для всех систем зажигания. Генератор сигнала скорости в основном состоит из постоянного магнита, катушки индуктивности и ротора, чтобы определять скорость автомобиля и генерировать сигнал зажигания. Тем не менее, генератор сигнала скорости не может точно выдать оптимальный синхронизирующий сигнал, и его выходное напряжение изменчиво. Более высокое выходное напряжение возникает в период низкой скорости, а более низкое выходное напряжение — в период высокой скорости. Это приводит к избыточной энергии на свече зажигания на низких оборотах, что приводит к потерям энергии, а также приводит к недостаточной подаче энергии на высоких оборотах, что приводит к детонации.

В этой статье предлагается воспламенитель двигателя, созданный на основе обратноходового преобразователя для улучшения характеристик традиционного воспламенителя разряда конденсатора. Предлагаемый воспламенитель является бесконтактным и питается от аккумулятора. С учетом преимуществ микропроцессорных контроллеров [6–16] ядро ​​управления предлагаемого воспламенителя спроектировано и реализовано на одной микросхеме PIC18F4520. Таким образом, угол опережения зажигания программируется таким образом, чтобы приспосабливаться к различным скоростям автомобиля для достижения оптимального зажигания. Таким образом, двигатель может генерировать наиболее эффективную выходную мощность и значительно экономить расход топлива. В воспламенитель встроен высокочастотный импульсный обратноходовой преобразователь [17–22], который повышает напряжение батареи, а затем накапливает энергию на конденсаторе. После срабатывания энергия, накопленная в конденсаторе, будет высвобождаться через трансформатор с высоким коэффициентом трансформации для воспламенения свечи зажигания. С указанным механизмом зажигания предлагаемый электровоспламенитель имеет следующие преимущества: замедление старения свечи зажигания, более высокая стабильность работы двигателя, простота конструкции, экономичность, повышение полноты сгорания, снижение выброса отработавших газов и экономия расхода топлива.

2. Архитектура системы

Блок-схема предлагаемой системы зажигания от разряда конденсатора для двигателей/гибридных транспортных средств показана на рисунке 1, которая в основном включает обратноходовой преобразователь, конденсатор с накоплением напряжения, микропроцессорный контроллер, дифференциальный цепь определения напряжения, катушка зажигания и свеча зажигания. Основная схема показана на рисунке 2. Обратноходовой преобразователь отвечает за повышение напряжения батареи посредством высокочастотного переключения и ШИМ-управления, а затем непрерывно накапливает напряжение на конденсаторе до тех пор, пока не будет достигнут уровень напряжения для зажигания. Напряжение на конденсаторе, сложенном по напряжению, определяется дифференциальным детектором напряжения. После получения сигнала скорости контроллер генерирует соответствующий пусковой сигнал для включения выпрямителя с кремниевым управлением (SCR), чтобы энергия, накопленная в конденсаторе, разряжалась на свечу зажигания через катушку зажигания. Катушка зажигания представляет собой импульсный трансформатор с высоким коэффициентом трансформации, который повышает напряжение на конденсаторе примерно до 15 кВ для воспламенения свечи зажигания.

Для достижения максимальной мощности и во избежание детонации необходимо точно контролировать угол опережения зажигания. На рис. 3 показана зависимость между давлением в цилиндре и положением коленчатого вала при различных условиях воспламенения. Рисунок 3 показывает, что оптимальное зажигание происходит при запуске двигателя в момент, когда угол поворота коленчатого вала составляет 10 градусов после верхней мертвой точки. Позднее зажигание или отсутствие зажигания приводит к снижению давления в цилиндре, то есть к большему расходу топлива и выбросу выхлопных газов. На Рисунке 3, несмотря на то, что преждевременное зажигание приводит к более высокому давлению в цилиндре, появляется явление детонации. Этот стук опасен при вождении автомобиля. Таким образом, чтобы камера сгорания двигателя достигла максимальной эффективности, она должна запускать искру свечи для двигателя после верхней мертвой точки угла 10 градусов. Для оптимального 10-градусного зажигания соответствующая последовательность зажигания должна определяться мгновенно при различных оборотах двигателя. В данной статье это может быть легко достигнуто с помощью программного программирования на микропроцессорном контроллере и с определением частоты вращения двигателя. Блок-схема программирования программного обеспечения показана на рисунке 4.9.0003

3. Принцип работы

Конструкция предлагаемого воспламенителя двигателя основана на обратноходовом преобразователе. Посредством ШИМ-управления и высокочастотного переключения обратный ход в воспламенителе подает энергию батареи на конденсатор с накоплением напряжения для накопления энергии и напряжения в конденсаторе.

В соответствии с управлением активным выключателем SW и SCR, принцип работы воспламенителя можно разделить на семь режимов во время каждого цикла зажигания, которые описываются по режимам ниже.

Режим 1 . Как показано на рис. 6(а), активный переключатель включается, и батарея питает намагничивающий индуктор. Ток катушки индуктивности увеличивается линейно. Тем временем конденсатор в снаббере разряжается на резистор.

Режим 2 . Конденсатор разряжает энергию до конца, но переключатель SW остается во включенном состоянии. Батарея постоянно накапливает энергию в катушке индуктивности. Эквивалент показан на рисунке 6(b).

Режим 3 . Когда SW выключается, этот режим запускается, как показано на рисунке 6(c). Напряжение на индуктивности меняется на противоположное. Диоды и включаются, и начинает накапливать энергию. Энергия индуктивности рассеяния высокочастотного трансформатора выделяется в виде . Когда ток, следующий через индуктивность рассеяния, падает до нуля, этот режим завершается.

Режим 4 . Хотя энергия индуктивности рассеяния высвобождается полностью, индуктивность намагничивания продолжает заряжать конденсатор. Этот режим показан на рисунке 6(d). Энергия, запасенная в конденсаторе, последовательно накапливается последовательностью ШИМ-сигналов для управления активным переключателем SW. То есть режимы с 1 по 4 будут повторяться до тех пор, пока напряжение не достигнет 200 В, достаточного для воспламенения. При достижении 200 В работа воспламенителя переходит в следующий режим.

Режим 5 . Как показано на рис. 6(e), конденсатор готов к воспламенению. Этот режим заканчивается, когда срабатывает SCR.

Режим 6 . После того, как микропроцессорный контроллер получает сигнал скорости, контроллер определяет оптимальное время срабатывания SCR. Затем SCR закрывается, и напряжение на конденсаторе повышается катушкой зажигания до гораздо более высокого напряжения. В это время свеча зажигания воспламеняется до пробоя. Эквивалентная схема представлена ​​на рисунке 6(f).

Режим 7 . Энергия, накопленная в индуктивности рассеяния и индуктивности намагничивания трансформатора зажигания, высвобождается в течение длительного времени, как показано на рисунке 6(g). Когда SW снова начинает проводить в конце режима 7, работа воспламенителя в течение цикла зажигания завершается.

При проектировании предположим, что коэффициент трансформации трансформатора в обратноходовом преобразователе равен , период переключения SW равен , а коэффициент заполнения ШИМ равен . Индуктивность для режима граничной проводимости может быть определена как где выходное напряжение и средний выходной ток.

Если обратноходовой преобразователь работает в режиме DCM, значение индуктивности намагничивания должно быть меньше . Таким образом, входной средний ток рассчитывается как где обозначает входное постоянное напряжение. Среднюю входную мощность можно найти по формуле То есть, где выражает КПД обратноходового преобразователя и обозначает его выходную мощность.

4. Результаты моделирования и эксперимента

Для проверки осуществимости и функциональности предлагаемой электронной системы зажигания создается прототип, затем проводится моделирование и практические измерения.

В прототипе напряжение аккумуляторной батареи для гибридных электромобилей составляет 48 В, а суммированное напряжение для зажигания рассчитано как 200 В. На рисунке 7 показана измеренная форма волны напряжения на конденсаторе с суммированным напряжением, из которого можно определить, что перед зажиганием обратный ход может достигать 200   В. Кроме того, время нарастания напряжения составляет всего 5 мс. Рисунок 8 представляет собой практическое измерение напряжения, подаваемого на свечу зажигания, из которого видно, что частота зажигания стабильна при фиксированной скорости. Рисунок 9(а) показаны формы сигналов напряжения, измеренные от генератора сигнала скорости и первичной обмотки катушки зажигания традиционного воспламенителя при 1600  об/мин, а на рисунке 9 (б) измерено от предлагаемого воспламенителя. Рисунок 9 показывает, что при 1600 об/мин, несмотря на то, что традиционный воспламенитель соответствует моменту воспламенения, следующие колебания ухудшат эффективность сгорания. При 2200  об/мин соответствующие измерения показаны на рисунке 10. Можно видеть, что на рисунке 10 (а) более быстрое зажигание не может быть достигнуто традиционным способом, и последующие колебания все еще происходят. Напротив, на рисунке 10(b) предлагаемый электрический воспламенитель не только обеспечивает более быстрое время для завершения оптимального воспламенения, но и не имеет колебаний. Чтобы продемонстрировать, что предлагаемый воспламенитель может привести к снижению выбросов выхлопных газов и значительному снижению расхода топлива, было проведено испытание на реальном автомобиле. Таблица 1 представляет собой сравнение выбросов отработавших газов при использовании традиционного воспламенителя и предлагаемого воспламенителя при 1500  об/мин, которые измеряются электрическим газоанализатором. Между тем сравнение физического расхода топлива показано в Таблице 2. Из Таблицы 1 видно, что при использовании предлагаемого воспламенителя можно значительно снизить выбросы выхлопных газов УВ и СО. Таблица 2 показывает, что средний расход топлива экономится на 90,252%.

5. Выводы

В данной статье предлагается электровоспламенитель на основе обратноходового преобразователя, время воспламенения которого программируется микропроцессорным контроллером. В зависимости от скорости транспортного средства контроллер может определить оптимальное время зажигания, чтобы повысить эффективность сгорания, снизить расход топлива и снизить загрязнение выхлопными газами. Конструкция электрического воспламенителя проста и может питаться напрямую от автомобильного аккумулятора. Таким образом, он экономичен и прост в установке. Кроме того, в отличие от традиционного воспламенителя, предлагаемый воспламенитель не имеет электрического контакта, поэтому он может устранить такие недостатки, как износ электрода, старение свечи зажигания и неправильный момент зажигания. В этой статье практические измерения и испытания на реальных автомобилях подтвердили, что предлагаемый воспламенитель обеспечивает более высокую стабильность при движении двигателя, снижает расход топлива и эффективно снижает выбросы выхлопных газов. То есть это экологически чистый продукт.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в связи с публикацией данной статьи.

Ссылки

1. C. Wangwiwatthana, N. Kaewraungrit, and J. Parnklang, «Бензиновый двигатель с многоискровой системой зажигания», в Proceedings of the International Conference on Control, Automation and Systems (ICCAS ’07) , стр. 1499–1502, октябрь 2007 г.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Академия Google

2. Тропина А. А., Ленардуцци Л., Марасов С.В., Кузьменко А.П., «Сравнительный анализ систем зажигания двигателей», IEEE Transactions on Plasma Science , vol. 37, нет. 12, стр. 2286–2292, 2009.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

3. Омар А., Мариун Н. Б. и Арис И. Б., «Схема зажигания для системы зажигания на природном газе», в Материалах 5-й студенческой конференции по исследованиям и разработкам (SCORED ’07) , стр. 1–6, декабрь 2007 г.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

4. C.-B. Ценг, Т.-С. Вей и Т.-Ю. Су, «Интеллектуальная система управления зажиганием двигателя на базе микрокомпьютера для мотоциклов», в Proceedings of the 8th International Conference on Intelligent Systems Design and Applications (ISDA ’08) , стр. 215–221, ноябрь 2008 г.

   Просмотр по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

5. Ф. -Дж. Чжан, Ю.-С. Ге, Ю. Хуанг, Ф.-С. Лю, Ю.-Б. Сун и С.-Дж. Ву, «Микропроцессорная адаптивная система управления зажиганием», в Материалы Международной конференции по автомобильной электронике IEEE (IVEC ’99) , vol. 1, стр. 34–37, сентябрь 1999 г.

   Просмотр по адресу:

   Google Scholar

6. Тоттувелил В. Дж. и Вергезе Г. К., «Анализ и проектирование параллельных преобразователей постоянного тока в постоянный с разделением тока», IEEE Transactions on Силовая электроника , том. 13, нет. 4, стр. 635–644, 1998.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Академия Google

7. В. А. Табиш и Ф.-К. Ли, «Анализ постоянного тока и разработка многорезонансных преобразователей с переключением при нулевом напряжении», в Proceedings of the 20th Annual IEEE Power Electronics Specialists Conference (PESC ’89) , стр. 243–251, июнь 1989 г.

   View по адресу:

   Google Scholar

8. Р. Л. Штайгервальд, Р. В. Де Донкер и М. Х. Кералувала, «Сравнение топологий мощных DC-DC преобразователей с программным переключением», IEEE Transactions on Industry Applications , том. 32, нет. 5, стр. 1139–1145, 1996.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

9. Р. Зейн и Д. Максимович, «Моделирование выпрямителей с высоким коэффициентом мощности на основе импульсных преобразователей с нелинейным управлением несущей», в Proceedings of the 27th Annual IEEE Power Electronics Specialists Conference , vol. 2, стр. 1105–1111, январь 1996 г.

   Просмотр по адресу:

   Google Scholar

10. Р. Зейн и Д. Максимович, «Нелинейное управление несущей для выпрямителей с высоким коэффициентом мощности на основе переключения вверх-вниз». преобразователи», IEEE Transactions on Power Electronics , vol. 13, нет. 2, стр. 213–221, 1998.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

11. Р. Эриксон, М. Мэдиган и С. Сингер, «Проектирование простого выпрямителя с высоким коэффициентом мощности на основе обратноходового преобразователя», в Proceedings of the 5th Annual Applied Power Electronics Conference and Exposition. (АТЭС ’90) , том. 13, нет. 4, стр. 792–801, март 1990 г.

    Посмотреть по адресу:

    Google Scholar

12. Г. Ниргуде, Р. Тирумала и Н. Мохан, «Новая модель среднего значения большого сигнала для преобразователей постоянного тока с одним переключателем, работающих как в CCM, так и в DCM», в Proceedings of 32nd IEEE Annual Конференция специалистов по силовой электронике , том. 3, стр. 1736–1741, июнь 2001 г.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

13. П. Р. К. Четти, «Подход эквивалентной схемы с инжекцией тока (CIECA) к моделированию переключающих преобразователей постоянного тока», IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems , vol. 17, нет. 6, стр. 802–808, 1981.

    Посмотреть по адресу:

    Google Scholar

14. Г. Хуа и Ф.-К. Ли, «Методы мягкого переключения в ШИМ-преобразователях», IEEE Transactions on Industrial Electronics , vol. 42, нет. 6, стр. 595–603, 1995.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

15. C.-T. Чой, К.-К. Ли и С.-К. Кок, «Управление обратноходовым преобразователем с активным зажимом в режиме прерывистой проводимости», в Proceedings of the 3rd IEEE International Conference on Power Electronics and Drive Systems (PEDS ’99) , стр. 1120–1123, июль 1999 г. Дж. Т. К. Гуан и Л. А. Чой, «Преобразователь постоянного тока в постоянный с плавным переключением и ШИМ-управлением», IEEE Transactions on Power Electronics , vol. 13, нет. 1, стр. 102–114, 1998.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Академия Google

16. К.-Т. Чой, К.-К. Ли и С.-К. Кок, «Моделирование обратноходового преобразователя с прерывистой проводимостью с активными зажимами при изменении рабочих условий», в Proceedings of the 3rd IEEE International Conference on Power Electronics and Drive Systems (PEDS ’99) , стр. 730–733, июль 1999 г.

    Посмотреть по адресу:

    Google Scholar

17. Р. Уотсон, Ф.-К. Ли и Г.-К. Хуа, «Использование схемы активного ограничения для достижения мягкого переключения в обратноходовых преобразователях», IEEE Transactions on Power Electronics , vol. 11, нет. 1, стр. 162–169, 1996.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

18. Х. Йошино, К. Сато, А. Томаго и И. Ямаути, «Разработка детектора коронного разряда для обратноходовых трансформаторов», IEEE Transactions on Consumer Electronics , vol. 23, нет. 1, pp. 114–119, 1977.

    Посмотреть по адресу:

    Google Scholar

19. Ф. Форест, Э. Лабуре, Т. А. Мейнард и Ж.-Ж. Хузельштейн, «Обратный ход с чередованием нескольких ячеек с использованием межэлементных преобразователей», IEEE Transactions on Power Electronics , vol. 22, нет. 5, стр. 1662–1671, 2007.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

20. В. Лангеслаг, Р. Пагано, К. Шеттерс, А. Страйкер и А. ван Зоест, «Проектирование СБИС и применение высоковольтной совместимой SoC-ASIC в биполярной технологии CMOS/DMOS для Выпрямители переменного/постоянного тока», IEEE Transactions on Industrial Electronics , vol. 54, нет. 5, стр. 2626–2641, 2007.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

21. Н. П. Папаниколау и Э. К. Татакис, «Минимизация потерь мощности в обратноходовых преобразователях ККМ, работающих в режиме непрерывной проводимости», IEE Proceedings , vol. 149, нет. 4, стр. 283–291, 2002.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

Copyright

Copyright © 2014 Chih-Lung Shen and Jye-Chau Su. Это статья с открытым доступом, распространяемая в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии надлежащего цитирования оригинальной работы.

Понимание работы электронной системы зажигания

В связи с широким использованием системы зажигания в двигателях внутреннего сгорания с искровым зажиганием электронные типы выпадают на один уровень. Искра отвечает за производство пламени и в автомобилестроении, где химическая энергия (воздушно-топливная смесь) преобразуется в механическую энергию (вращение коленчатого вала). Для этого необходима искра.

Сегодня мы рассмотрим определение, функции, компоненты, схему и принципы работы электронной системы зажигания. мы также познакомимся с преимуществами и недостатками системы.

Подробнее. модуль управления:

Определение электронной системы зажигания

Электронная система зажигания представляет собой тип системы зажигания, в которой используются электронные схемы, обычно транзисторные. Транзисторы контролируются датчиками для генерации электрических импульсов, которые затем генерируют искру высокого напряжения, которая может сжигать обедненную смесь и обеспечивать лучшую экономичность и более низкий уровень выбросов. Электронная система зажигания полностью контролируется электроникой.

Электронная система зажигания широко используется в авиационных двигателях, велосипедах, мотоциклах и автомобилях, поскольку выполняет те же функции, что и другие типы систем зажигания.

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

Подробнее: Что нужно знать об масляном радиаторе двигателя

Компоненты электронной системы зажигания

Ниже приведены компоненты электронной системы зажигания и их функции:

Аккумулятор:

Аккумулятор является источником питания системы зажигания, поскольку он передает системе необходимую энергию в виде выключатель зажигания включен. Используемый тип батареи представляет собой электрохимическую систему, которая накапливает заряд и высвобождает его, когда это необходимо. Эта батарея имеет две клеммы; положительный и отрицательный. Положительная клемма подключена к ключу (замку зажигания), а отрицательная клемма заземлена.

Выключатель зажигания:

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

Электронный блок управления:

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

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

Арматура:

Арматура создает магнитное поле в системе. в отличие от аккумуляторной системы зажигания, которая имеет контактные точки прерывания, в электронной системе зажигания она заменяется якорем. этот якорь состоит из упора с зубьями, который является движущейся частью, вакуумного опережения и приемной катушки для улавливания сигналов напряжения.

Электронный модуль собирает сигналы напряжения с якоря, чтобы можно было замыкать и размыкать цепь. Это устанавливает синхронизацию распределителя для точной подачи тока на свечи зажигания.

Катушка зажигания:

Преимущество катушки зажигания заключается в том, что она помогает подавать высокое напряжение на свечу зажигания. Компонент представляет собой трансформатор импульсного типа и производит короткое пламя или искру высокого напряжения для горения. Катушка зажигания состоит из двух наборов обмоток, которые включают первичную обмотку (внешнюю обмотку) и вторичную обмотку (внутреннюю обмотку).

Распределитель:

Ток течет от первичной обмотки, при этом распределитель управляет включением и выключением цикла протекания тока. Он используется для распределения тока на каждую свечу зажигания в многоцилиндровых двигателях. Наконец,

Свечи зажигания:

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

Подробнее: Что нужно знать о двигателях с турбонаддувом

Схема электронной системы зажигания:

Принцип работы

Как и другие типы систем зажигания, электронная система зажигания менее сложна и проста для понимания. Его работа начинается с запуска двигателя, то есть при включенном зажигании. Аккумулятор подает питание, так как отрицательная клемма заземлена, а положительная подключена к замку зажигания.

Питание подается на катушку зажигания, которая имеет две обмотки, если вы помните; первичная и вторичная обмотка. Эти обмотки изолированы, но первичная обмотка толще вторичной. Между ними находится железный стержень, который помогает генерировать магнитное поле. Якорь вырабатывает энергию при вращении, он подключен к электронному модулю, происходит магнитный захват. Когда магнитный датчик и якорь соприкасаются, создается сигнал напряжения. Он генерирует дальше, пока не будет сгенерирован сильный сигнал напряжения.

Присоединяйтесь к нашей рассылке новостей

Напряжение подается на распределитель, который содержит ротор, который вращается, и есть точки распределителя, настроенные в соответствии с опережением зажигания. Ротор опережает любую из точек распределителя, вызывая скачки напряжения через воздушный зазор от ротора к точке распределителя. Затем он отправляется на соседнюю клемму свечи зажигания по кабелю высокого напряжения. Затем возникает разность потенциалов между центральным электродом и заземляющим электродом, что является причиной образования искры на кончике свечи зажигания, и происходит сгорание.

Подробнее: Что нужно знать о приводном ремне

Посмотрите видео, чтобы лучше понять:

Преимущества и недостатки электронной системы зажигания

Преимущества:

Ниже приведены преимущества электронной системы зажигания. в различных областях применения:

• Меньшее количество движущихся частей повышает эффективность работы.
• Требуется минимальное обслуживание.
• Повышает эффективность использования топлива.
• Выбросов меньше.
• Хорошая эффективность.

Подробнее: Что такое свеча зажигания

Недостатки:

Несмотря на большие преимущества электронной системы зажигания, все же существует ограничение. Ниже приведены недостатки электронной системы зажигания:

• Стоимость системы очень высока.

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

Надеюсь, вам понравилось чтение. Если да, пожалуйста, прокомментируйте ваш любимый путь публикации, поделитесь им и порекомендуйте сайт другим студентам технических специальностей. Вы также можете просмотреть другие интересные статьи. Спасибо!

Воспламенитель Pertronix 1 Электронное зажигание

Для каких автомобилей подходит Ignitor

В настоящее время имеется почти 1000 применений в ассортименте Ignitor ^® , которые подходят для большинства популярных марок автомобилей, грузовиков, автобусов, сельскохозяйственных и промышленных двигателей, а также судовых двигателей. По сути, если дистрибьютор в вашем автомобиле является популярной маркой и широко используемой моделью, есть большая вероятность, что у нас есть Ignitor 9.0628 ® .

Как выглядит зажигатель

Вот несколько изображений некоторых воспламенителей, установленных в распределителе. Как видите, они полностью помещаются внутри распределителя и становятся невидимыми после замены крышки:

Каковы преимущества воспламенителя

Ну, с чего начнем…?

• Результаты испытаний показывают, что Ignitor ^® обеспечивает удвоенное напряжение на свечах зажигания, увеличивая мощность, экономию топлива и срок службы свечей.
• Ignitor ^® предлагает улучшение 2:1 по сравнению с системами «точечного типа» во времени спада тока для увеличения выходной мощности катушки.
• Электроника, отлитая из эпоксидной смолы, не подвержена ухудшению характеристик из-за грязи, масла, жира или влаги (улучшает работу в ненастную погоду).
• Нет движущихся и трущихся частей, которые могли бы изнашиваться или влиять на производительность, а также точек, которые могли бы сгореть, покрыться язвами или коррозией.
• Полностью помещается внутри распределителя, без «черного ящика», который загромождает моторный отсек.
• Стабильная синхронизация — нет необходимости в каких-либо корректировках или «мелких подстройках».
• Отсутствие сложной проводки упрощает установку.
• Совместимость с 12-вольтовыми системами с отрицательным заземлением (некоторые приложения доступны для 6-вольтовых систем с отрицательным заземлением и 6 и 12-вольтовых систем с положительным заземлением.
• Прекрасно работает со стандартными точечными распределителями в качестве триггера для многоискрового зажигания компакт-дисков, устраняя необходимость в дорогостоящих распределителях вторичного рынка.
• Гарантия 30 месяцев.. .
  Мы за это ручаемся!!!

Also Available

Pertronix Flame-Thrower Coils

Pertronix Flame-Thrower HV Coils

Pertronix Ignitor II kits with micro-controller

Pertronix Ignition Wire Extension Kit with Connectors

With over THREE MILLION За последние 30 с лишним лет по всему миру было продано устройств, и вы знаете, что когда покупаете Pertronix Ignitor ^® , вы тратите деньги на надежный продукт , КОТОРЫЙ РАБОТАЕТ!!

Pertronix Ignitor ^® — это полупроводниковая электронная система зажигания, которая заменяет ваши наконечники и конденсатор и полностью помещается в корпус распределителя под крышкой.

Без «внешнего черного ящика», который загромождал бы моторный отсек или ставил под угрозу классический «стандартный» внешний вид, Ignitor ^® позволяет вам «Спрятать лошадей под шапку!».

Итак, что я получу в коробке с набором Ignitor

• Формованный «модуль» из эпоксидной смолы, который либо монтируется, либо может монтироваться на опорную плиту, предназначенную для конкретного распределителя. Два провода от модуля подключаются к катушке.
• «Магнитное кольцо» или «магнитный узел», который крепится на валу вашего распределителя. (Примечание: только для комплектов с эффектом Холла. Не входит в комплекты Lobe Sensing, поскольку в этом нет необходимости).
• Инструкции, информация о гарантии, дополнительная информация и любые винты, гайки, шайбы или клеммы, необходимые для установки вашего конкретного устройства.

Как работают комплекты Ignitor

Эффект Холла Тип:

«Магнит в сборе», включенный в ваш комплект, будет установлен на валу поверх лепестков и точно соответствует вашему оригинальному распределителю. Сборка содержит кобальтовые магниты, которые вращаются вместе с валом, приводя в действие модуль электронного переключения (интегральная схема на эффекте Холла) при прохождении каждого магнита.

Комплект на эффекте Холла
требуется «Магнитное кольцо»

Тип лепесткового датчика:

Для этих типов комплектов не требуется «магнит в сборе». Сам модуль определяет точку каждого лепестка, когда он проходит. Обычно это лучший вариант для распределителей, у которых могут быть препятствия, мешающие правильной установке магнитного узла, чтобы предотвратить необходимость механической обработки вала.

Комплект датчиков лепестков не требует
магнитного узла

Итак, насколько хорошо работает воспламенитель

Производительность воспламенителя ^® зависит от всех компонентов вашей системы зажигания. Для повышения производительности вы должны убедиться, что эти компоненты находятся в хорошем состоянии, включая крышку распределителя, кнопку ротора, провода свечей зажигания, свечи зажигания, соединения с массой, форсунки и т. д. Большинство проблем с установкой возникают из-за старой или изношенной проводки. Тем не менее, мы очень довольны отзывами, полученными от наших клиентов на протяжении многих лет.

Примечание. Мы ВСЕГДА рекомендуем заменить старую катушку огнеметной катушкой Pertronix при установке комплекта воспламенителя Pertronix. Это единственный способ гарантировать, что вы получите НАИЛУЧШУЮ производительность от вашего двигателя!

Некоторые клиенты сообщают, что мощность и/или экономия топлива превзошли их ожидания. Другие не сообщают о реальном увеличении, но утверждают, что быстрый запуск каждый раз с первого раза, надежность и преимущества, заключающиеся в том, что никогда больше не нужно менять точки или выполнять незначительные настройки, того стоят.

В ходе незапрошенного теста мягкий 350 Chev с умеренными модификациями двигателя и распределитель Mallory Twin-Point зафиксировал контрольный пробег на динамометрическом стенде в 195 л.с. на колесах (ATW). После установки воспламенителя ^® и катушки огнемета ^® , без каких-либо других регулировок и всех попыток воспроизвести условия испытаний, автомобиль зафиксировал 205 л. с. ATW!!!! Это на 10 л.с. или на 5% больше, чем , просто вставив Ignitor ^® и совместимый Flame-Thrower 9.Катушка 0628® !!!

С такими результатами, более чем 30-летним опытом производства и разработки, более 3 500 000 проданных единиц и 30-месячной гарантией, вам нужно получить один из них прямо сейчас!

Что говорят эксперты о Ignitor

За прошедшие годы многие журналы протестировали Pertronix Ignitor ^® и высказали собственное мнение о продукте. Получив столько положительных отзывов, Pertronix придумал фразу:
«Кому нужна рекламная шумиха с такими друзьями?»

См. ниже некоторые комментарии, сделанные по поводу Ignitor ^® :

…»работал безупречно.» «…Так что, если вам нужна удобная электронная система зажигания при сохранении штатного дистрибьютора, эта система для вас».
— ОБЗОР MUSCLE CAR

«Это может выглядеть и звучать так, как будто это слишком хорошо, чтобы быть правдой. Это половина цены MSD или экзотической системы.»
— ЕВРОПЕЙСКИЙ АВТОМОБИЛЬ

«Дополнительное напряжение означает более чистое и эффективное горение для более быстрого запуска, увеличения пробега и повышения производительности».
— ALL CHEVY

«Намного проще установить Ignitor, чем набор точек и конденсатор»
— VW TRENDS

«…Ignitor обеспечит вам долгие годы бесперебойной работы, а также добавит немного мощности ваши классические мышцы, подняв напряжение с 25 000 до примерно 35 000 вольт».
— SUPER CHEVY

«… добавление 1000 об/мин к нашему двигателю. Мы настоятельно рекомендуем это зажигание.»
— AUTO CROSS

«…воспламенитель — это простой и экономичный способ улучшить производительность при одновременном повышении экономичности и надежности.»
— OFF-ROAD

«Увеличенная экономия топлива, улучшенный запуск и улучшенные характеристики двигателя являются большими преимуществами, но для нас настоящая новость заключается в том, что больше нет точек для корректировки. »
— ЕВРОПЕЙСКИЙ АВТОМОБИЛЬ

НАВЕРХ

Всепогодные электронные системы зажигания AWEIS

Похоже, в вашем браузере отключен JavaScript.
Для использования функций этого веб-сайта в вашем браузере должен быть включен JavaScript.

(866) 488-6518

Поиск:

Все Все Чаши для газового огня Чаши для огня у бассейна Чаши для воды в бассейне Чаши для плантаторов Столы пожарные Тики Факелы 360 Огонь и Вода Огонь своими руками Ямы для дров Аксессуары

Когда производительность имеет значение, открытый огонь и внутренний дворик обеспечивают. Наши AWEIS — всепогодные электронные системы зажигания сделаны в США. Благодаря качественным деталям наши газовые электронные устройства зажигания для пожарных ям превзойдут все ваши ожидания. Используемый во многих приложениях, он дает вам возможность включать и выключать функции пожаротушения на открытом воздухе одним нажатием кнопки. Недавно переработанная всепогодная электронная система зажигания (AWEIS) стала меньше, чем когда-либо. Поместите его в труднодоступные места с легкостью установки. Усовершенствованные компоненты для работы с надежностью и безотказностью позволят вам годами получать удовольствие от использования функции пожаротушения. Все AWEIS относятся к коммерческому классу и могут обслуживаться в полевых условиях благодаря взаимозаменяемым деталям.

Есть вопросы? Звоните сегодня: 866. 488.6518

Сортировать по Должность Имя Цена

Показать 12 24 36 48

© OutDoorFireandPatio. com. Все права защищены.

Бесконтактная система зажигания с магнитным датчиком на эффекте Холла

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Областью, к которой относится настоящее изобретение, являются системы зажигания двигателей внутреннего сгорания и, более конкретно, системы зажигания, в которых используются бесконтактные средства для замены обычных точек прерывания.

Из уровня техники известно несколько форм бесконтактных систем зажигания. Первый тип системы работает аналогично генератору напряжения. Один или несколько магнитов прикреплены к вращающемуся элементу, прикрепленному к валу распределителя, для создания вращающегося магнитного поля, которое индуцирует напряжение в одной или нескольких катушках датчика, прикрепленных к корпусу распределителя. Поскольку линии магнитного поля от вращающегося магнита пересекают проводники в катушках датчика, в этих проводниках индуцируется напряжение, пропорциональное скорости двигателя. Это индуцированное напряжение усиливается и используется для приведения в действие переключателя, который включает и выключает подачу напряжения на катушку зажигания. Основным недостатком этой системы является то, что напряжение от катушки датчика зависит от частоты вращения двигателя и должно сильно усиливаться, чтобы обеспечить полезный сигнал при низких оборотах двигателя. Высокий коэффициент усиления, необходимый для такого усилителя, также делает его очень восприимчивым к шуму и, следовательно, может быть причиной пропусков зажигания в двигателе.

В другой системе предшествующего уровня техники используется оптический датчик для обнаружения вращения вала распределителя и выдачи синхронизированного сигнала для подачи питания на катушку зажигания. Хотя существует несколько способов настройки оптической системы, большинство из них страдает от проблемы, заключающейся в том, что грязь и загрязнения снижают мощность оптического сигнала. Эта проблема, в свою очередь, может привести к пропуску зажигания двигателя.

Третий тип бесконтактной системы зажигания использует вращающееся магнитное или звездообразное колесо с несколькими магнитами, подобными индукционной системе, описанной выше. Вместо катушки датчика используются другие магниточувствительные элементы, такие как магнитопеременный резистор датчика Холла. Магниточувствительный резистор изменяет сопротивление при изменении окружающего его магнитного поля. Это устройство можно использовать для подачи импульсов напряжения на катушку зажигания, пропуская ток через резистор и используя напряжение, возникающее на нем, для срабатывания электронного переключателя. Датчик Холла представляет собой полупроводниковый прибор, через который может проходить ток. Когда он помещается в магнитное поле, перпендикулярное пути тока, на устройстве появляется напряжение вдоль оси, перпендикулярной как протеканию тока, так и магнитному полю. Это напряжение может быть усилено и использовано для управления электронным переключателем, который обеспечивает пульсирующее напряжение для катушки зажигания. Такая система описана, например, в патенте США No. №№ 3,297 009 и 3 373 729. Принципиальным недостатком обоих этих устройств является то, что колесо с магнитами на валу распределителя является сравнительно сложным и дорогостоящим в изготовлении изделием и требует значительных модификаций применяемых в настоящее время в автомобилях распределителей с контактной системой прерывания. Таким образом, замена распределителя обычного типа, имеющего контактный прерыватель, на одну из вышеперечисленных систем обычно требует замены всего распределителя, а не нескольких отдельных компонентов внутри распределителя.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения бесконтактная система зажигания может быть сконструирована с использованием датчика Холла, помещенного в стационарное магнитное поле. Магнитное поле изменяется в ответ на вращение вала распределителя путем прикрепления к валу шунтирующего колеса из черных металлов. Шунтирующее колесо имеет несколько железных лопастей, которые проходят мимо датчика Холла, шунтируя стационарное магнитное поле. Когда магнитное поле шунтируется, поле, проходящее через датчик Холла, уменьшается, и, следовательно, напряжение, возникающее на датчике Холла, уменьшается. Это снижение напряжения усиливается и используется для размыкания и замыкания переключателя для создания периодических импульсов напряжения в катушке зажигания. Шунтирующее колесо простое и недорогое в изготовлении, и его можно легко прикрепить к валу распределителя, используемого в настоящее время. Точно так же датчик Холла с его неподвижным магнитом может быть прикреплен к пластине прерывателя вместо точек и конденсатора, используемых в настоящее время в контактных системах зажигания. Экономия средств, достигаемая этой системой, частично объясняется тем фактом, что ферромагнитное шунтирующее колесо может быть изготовлено из куска стали с использованием известной и доступной технологии гораздо легче, чем постоянно намагниченные материалы могут быть сформованы в формы, удобные для использование в автомобильных дистрибьюторах. Кроме того, материальные затраты на ферромагнитное шунтирующее колесо значительно меньше, чем на магнитное звездообразное колесо.

Еще одна экономия, достигнутая за счет использования этого изобретения, заключается в возможности использовать магниты меньшего размера, чем те, которые используются в устройствах предшествующего уровня техники. Поместив датчик на эффекте Холла между полюсами С-образного магнита или полюсными наконечниками, соединенными с магнитом другой формы, можно минимизировать воздушный зазор между магнитом и датчиком. При меньшем воздушном зазоре размер магнита, необходимый для данной напряженности поля, уменьшается, что позволяет использовать меньшие и менее дорогие магниты. Это уменьшение размера магнита позволяет сделать всю систему более компактной.

ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

РИС. 1 показан вид в разрезе распределителя согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения.

РИС. 2 показана схема предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ВОПЛОЩЕНИЯ

РИС. 1 показан вид в разрезе типичного распределителя 10, такого как установленный в автомобиле. Распределитель обычно содержит корпус 12 с изолирующей крышкой 14 и вал 16, проходящий через стенку корпуса 12 для привода внутренних компонентов. Вал 16 соединен с коленчатым валом двигателя (не показан) обычно с помощью зубчатой ​​передачи. В четырехтактном двигателе распределитель приводится в движение на половине частоты вращения коленчатого вала. Крышка 14 распределителя содержит ряд периферийных контактов 18, которые соединены с проводами 20 для передачи импульсов высокого напряжения на свечи зажигания (не показаны) в двигателе для воспламенения топливной смеси. Центральный контакт 22 подает пульсирующий сигнал высокого напряжения, имеющий правильную синхронизацию, на распределитель от катушки зажигания. Этот сигнал распределяется на различные контакты 18 с помощью вращающегося контакта 24, соединенного с валом распределителя 16 и контактирующего с центральным контактом 22 посредством пружинного контакта 26. Контакты 24 и 26 удерживаются ротором распределителя 28.

Датчик Холла 30 установлен между полюсами постоянного магнита 32 в форме буквы «С», который создает стационарное магнитное поле. Это магнитное поле также может создаваться другими магнитными средствами, например стержневым магнитом с полюсными наконечниками между магнитом и датчиком на эффекте Холла. Магнит и эффект Холла закреплены на пластине прерывателя 34 в корпусе распределителя. Пластина прерывателя может вращаться относительно корпуса 12 распределителя с помощью, например, вакуумного механизма подачи (не показан), который обычно используется в автомобильном распределителе. Поскольку датчик 30 на эффекте Холла расположен между северным и южным полюсами магнита 32, датчик на эффекте Холла находится в сильном магнитном поле, которое, как поясняется ниже, заставляет его производить обнаруживаемый выходной сигнал. Вращающееся шунтирующее колесо 36 из железа прикреплено к распределительному валу 16 и имеет множество лопастей, включая лопасти 38а, 38b и 38е. В обычных автомобильных приложениях количество лопастей будет равно количеству цилиндров в двигателе внутреннего сгорания. Шунтирующее колесо 36 может представлять собой по существу чашеобразную деталь с прорезями, прорезанными в его периферийной стенке для образования лопастей, которые обычно равномерно расположены по периферии. Шунтирующее колесо 36 изготовлено из материала, обеспечивающего хороший магнитный путь, в идеале из соединения железа. Когда лопасть, такая как лопасть 38e, находится непосредственно напротив поверхности 40 постоянного магнита, линии магнитного поля от северного и южного полюсов магнита будут проходить между магнитом и лопастью, шунтируя поле датчика 30 на эффекте Холла. уменьшит магнитное поле в датчике и тем самым уменьшит его выходной сигнал. Датчик Холла соединен с внешней схемой проводами 42, как описано ниже.

Следует признать, что магнит 32 вместе с датчиком на эффекте Холла 30 можно разместить за пределами окружности шунтирующего колеса 36. Вариант осуществления, показанный на фиг. 1, однако, является выгодным, поскольку эта конфигурация позволяет заменить прерыватель стандартного контактного типа и кулачок прерывателя этим изобретением, не требуя замены всего распределителя.

РИС. 2 показана принципиальная схема датчика Холла и шунтирующего колеса вместе со схемой, подключенной к датчику Холла для подачи пульсирующего сигнала на катушку зажигания. Датчик Холла представляет собой полупроводниковый прибор, через который может проходить ток. Если датчик поместить в магнитное поле, нормальное к направлению этого тока, на датчике на эффекте Холла будет возникать напряжение вдоль оси, нормальной как к магнитному полю, так и к току. Эта операция подробно описана в литературе, например, в публикации Hall Effect Manual Helipot Division of Beckman Inc. 19.63. Напряжение, возникающее на датчике Холла, является мерой напряженности магнитного поля, в котором находится датчик, что делает датчик Холла очень хорошим магнитным преобразователем.

Поскольку выходной сигнал датчика Холла также зависит от величины управляющего тока, датчик Холла обычно управляется регулируемым током. Таким образом, как показано на фиг. 2, регулятор 50 тока соединен с датчиком 30 на эффекте Холла для обеспечения управляющего тока. Регулятор тока, в свою очередь, соединен с регулятором 52 напряжения, используемым для подачи регулируемого напряжения на другие части схемы. Грубая регулировка напряжения обеспечивается стабилитроном CR1, который подключен к регулятору напряжения 52 на клемме 66. Зенеровский диод подключен к аккумуляторной батарее автомобиля на клемме 54 через резистор R5. Выходной сигнал датчика Холла подается на провода 56, подключенные к входу усилителя 58. Обычно сигнал датчика Холла имеет напряжение порядка нескольких милливольт и должен быть усилен до более приемлемого уровня. Выходной усилитель 58 соединен с триггером Шмитта 60, который обеспечивает выходной импульс фиксированного уровня сигнала, обычно порядка примерно 5 вольт, когда выходной уровень датчика Холла превышает определенный заданный уровень. Когда сигнал от датчика Холла проходит ниже другого заданного уровня, выходной сигнал триггера Шмитта падает до низкого уровня, обычно около 0 вольт. Таким образом, триггер Шмитта 60 служит для формирования выходного импульса усилителя 58. Из-за эффектов гистерезиса в триггере Шмитта выходной импульс не будет формироваться.0 в его низкое состояние до тех пор, пока напряжение от датчика не станет ниже уровня, при котором он вызвал переход триггера Шмитта на его высокий уровень. Этот фактор помогает предотвратить пропуски зажигания двигателя из-за шума и других ложных эффектов.

Выход триггера Шмитта 60 подключен к транзисторам 62, которые обеспечивают буферизацию выходного сигнала и подают или выдают сигнал тока на выходную схему в ответ на сигнал триггера Шмитта. Элементы схемы 50, 52, 58, 60 и 62 могут быть легко интегрированы в одну полупроводниковую микросхему вместе с датчиком Холла, как указано в рамке 64, и могут быть помещены в один герметичный корпус внутри распределителя, что сводит к минимуму пространство, необходимое для электронных компонентов. Таким образом, на практике можно было бы, вероятно, поместить не только сам датчик Холла, но и все предметы в коробке 64 внутри упаковки между полюсами магнита 32. Интегральная схема имеет вход напряжения 66, соединение с землей 68 и два сигнальных выхода 70. и 72. Один из сигнальных выходов может использоваться в качестве вспомогательного соединения, например, для тахометра, а другой выход 70 используется для управления коммутационной схемой, подключенной к катушке зажигания. Такой датчик Холла с интегральной схемой изготавливается, например, компанией Microswitch Co. и обозначается как ее серия продуктов 5SS.

Выход 70 подключен к схеме усилителя 74, состоящей из пары транзисторов 76 и 78, соединенных по схеме Дарлингтона. Резистор R1 помогает обеспечить нагрузку на выход 70 и обеспечивает некоторую помехоустойчивость на входе схемы усилителя 74. Резистор R2, подключенный к база транзистора 76 и земля представляют собой токоограничивающий резистор управления базой. Схема усилителя 74 обычно доступна в виде интегральной схемы. Выход 80 схемы усилителя 74 подключен к базе переключающего транзистора 82, который используется для переключения напряжения на катушку 84 зажигания. Коллектор транзистора 82 подключен к катушке зажигания через диод CR2 и эмиттер этого транзистора. соединен с землей. Другой диод CR3 подключен между коллектором и эмиттером переключающего транзистора 82, так что он нормально смещен в обратном направлении. Диоды CR2 и CR3 защищают транзистор от повреждения из-за отрицательных переходных процессов. Резистор R3 включен между выходом 80 и землей и служит десенсибилизирующим резистором на переходе база-эмиттер этого транзистора, а также обеспечивает проход постоянного тока на землю для схемы усилителя 74. Напряжение подается на транзисторы 76 и 78 с вывода 54 через резистор R4. Катушка зажигания 84 имеет два входа 86 и 88, один из которых подключен к переключающему транзистору 82, а другой к аккумулятору на клемме 54. Выход катушки зажигания 90 подключен к центральному контакту 22 в распределителе, показанном на фиг. 1.

Схема, показанная на РИС. 2 работает следующим образом: Начиная с того момента, когда лопасть 38е находится поперек поверхности магнита 32 и шунтирует магнитное поле, выходной сигнал датчика Холла падает, в результате чего выходной ток 70 дает низкий выходной ток. Это отключает транзисторы 76, 78 и 82, так что на коллекторе 82 присутствует высокое напряжение и практически отсутствует ток через катушку 84 зажигания. Когда шунтирующее колесо продолжает вращаться в направлении, указанном стрелкой 37, и 38e больше не шунтирует магнитное поле, большая часть поля будет проходить через датчик Холла, заставляя его давать более высокий выходной сигнал с результирующим сигналом сильного тока на выходе 70. Этот сигнал сильного тока включит транзисторы 76, 78 и 82. Транзисторы 82 перейдут в режим насыщения, установив напряжение коллектора практически на уровне земли и создав сильный сигнал на катушке зажигания 84. Когда следующая лопасть 38d шунтирует магнитное поле датчика Холла, выходной ток с выхода 70 будет снова падает, заставляя транзистор 82 выключаться. Когда этот транзистор выключится, напряжение на входных клеммах 86 и 88 катушки зажигания снимется и поле в катушке зажигания начнет разрушаться. Это разрушающееся поле вызовет появление сигнала высокого напряжения на выходе 9.0 и подать на одну из свечей зажигания для воспламенения топливной смеси в цилиндре двигателя внутреннего сгорания.

Угол выключения, который обычно представляет собой количество оборотов распределительного вала, при котором точки прерывателя замыкаются, определяется в этой системе зажигания расстоянием между лопастями шунтирующего колеса 36. Ширина шунтирующего колеса может также можно использовать для определения угла задержки путем инвертирования сигнала с выхода 70, чтобы изменить зависимость выходного напряжения датчика Холла от состояния включения и выключения транзистора 82.

Ниже приведен список деталей, показывающий типичные значения деталей, показанных на схематическом представлении на фиг. 2:

СИМВОЛ ЧАСТЬ ОПИСАНИЕ __________________________________________ 74 Motorola MJE 800 82 Motorola MJ 9000 CR1 1N5246 CR2 Пиковое обратное напряжение 600 В, диод 10 ампер, например, Motorola MR 1126 CR3 1000 Ом, 1/2 Вт R2 1000 Ом, 1/2 Вт R3 47 Ом, 1/2 Вт R4 10 Ом, 20 Вт R5 33 Ом, 1/2 Вт ______________________________________

Выше было отмечено, что стандартный вакуумный механизм подачи, присутствующий в распределителях контактного типа, может использоваться с этим изобретением путем размещения датчика Холла на пластине прерывателя. Механизмы центробежного типа также могут быть использованы путем прикрепления шунтирующего колеса 36 к центробежному механизму продвижения на валу распределителя, так что положение лопастей изменяется относительно вала в зависимости от скорости вращения вала.

Следует также отметить, что шунтирующее колесо может быть изготовлено путем закрепления кусков черного металла в колесе из другого материала, проводящего или непроводящего, различных форм и форм.