Бесконтактная система зажигания – устройство, принцип работы
Главная » Система зажигания » Бесконтактная система зажигания
Бесконтактная система зажигания является конструктивным продолжение контактно-транзисторной системы зажигания. В данной системе зажигания контактный прерыватель заменен бесконтактным датчиком. Бесконтактная система зажигания стандартно устанавливается на ряде моделей отечественных автомобилей, а также может устанавливаться самостоятельно вместо контактной системы зажигания.
Применение бесконтактной системы зажигания позволяет повысить мощность двигателя, снизить расход топлива и выбросы вредных веществ за счет более высокого напряжения разряда (30000В) и соответственно более качественного сгорания топливно-воздушной смеси.
Конструктивно бесконтактная система объединяет ряд элементов, среди которых источник питания, выключатель зажигания, датчик импульсов, транзисторный коммутатор, катушка зажигания, распределитель и конечно свечи зажигания.
В целом устройство бесконтактной системы зажигания аналогично контактной системе зажигания, за исключением датчика импульсов и транзисторного коммутатора.
Датчик импульсов предназначен для создания электрических импульсов низкого напряжения. Различают датчики импульсов следующих типов: Холла, индуктивный и оптический.
Наибольшее применение в бесконтактной системе зажигания нашел датчик импульсов использующий эффект Холла (возникновение поперечного напряжения в пластине проводника с током под действием магнитного поля). Датчик Холла состоит из постоянного магнита, полупроводниковой пластины с микросхемой и стального экрана с прорезями (обтюратора).
Прорезь в стальном экране пропускает магнитное поле и в полупроводниковой пластине возникает напряжение. Стальной экран не пропускает магнитное поле, и напряжение на полупроводниковой пластине не возникает.
Датчик импульсов конструктивно объединен с распределителем и образуют одно устройство – датчик-распределитель. Датчик-распределитель внешне подобен прерывателю-распределителю и имеет аналогичный привод от коленчатого вала двигателя.
Транзисторный коммутатор служит для прерывания тока в цепи первичной обмотки катушки зажигания в соответствии с сигналами датчика импульсов. Прерывание тока осуществляется за счет отпирания и запирания выходного транзистора.
Принцип работы бесконтактной системы зажигания
При вращении коленчатого вала двигателя датчик-распределитель формирует импульсы напряжения и передает их на транзисторный коммутатор. Коммутатор создает импульсы тока в цепи первичной обмотки катушки зажигания. В момент прерывания тока индуцируется ток высокого напряжения во вторичной обмотке катушки зажигания. Ток высокого напряжения подается на центральный контакт распределителя.
В соответствии с порядком работы цилиндров двигателя ток высокого напряжения подается по проводам высокого напряжения на свечи зажигания. Свечи зажигания осуществляют воспламенение топливно-воздушной смеси.
При увеличении оборотов коленчатого вала регулирование угла опережения зажигания осуществляется центробежным регулятором опережения зажигания.
При изменении нагрузки на двигатель регулирование угла опережения зажигания производит вакуумный регулятор опережения зажигания.
Принцип действия бесконтактной системы зажигания двигателя
Рассмотрим принцип действия бесконтактной системы зажигания на примере системы зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099. Определим, откуда берется искра для поджига топливной смеси в камере сгорания и почему она проскакивает своевременно для каждого цилиндра.
Бесконтактная система зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 включает в себя катушку зажигания, свечи зажигания, высоковольтные провода (бронепровода), трамблер с распределителем зажигания, датчиками-регуляторами опережения зажигания (центробежным и вакуумным) и датчиком Холла, также коммутатор и провода низкого напряжения.
Схема бесконтактной системы зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099
Схема бесконтактной системы зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099Откуда поступает ток в систему зажигания?
Электрический ток в систему зажигания поступает с вывода «30» генератора, через монтажный блок предохранителей и реле, замок зажигания, реле зажигания и далее на вывод «Б» катушки зажигания. Система запитывается после поворота ключа в замке зажигания.
Принцип действия бесконтактной системы зажигания
— При работе двигателя вращается вал распределителя зажигания (трамблера). В работу вступает датчик Холла. Стальной круглый экран с четырьмя прорезями на валу трамблера, вращаясь, проходит через зазор этого датчика. Когда проходит прорезь экрана, напряжение отдаваемое датчиком ниже бортового на 3 В или равно ему, когда зубец экрана, напряжение падает практически до нуля. Прохождение каждого из четырех зубцов соответствует такту сжатия и моменту зажигания в одном из цилиндров двигателя.
— Далее в работу вступает коммутатор. Свои прерывистые импульсы датчик Холла подает на вывод «6» коммутатора, а тот в свою очередь подает импульс на первичную обмотку катушки зажигания (вывод «К»).
— Теперь работает катушка зажигания. В момент прерывания электрического тока (зубец экрана проходит через зазор датчика Холла) магнитное поле в катушке зажигания резко сжимается и, пересекая витки обмотки, производит ЭДС порядка 22-25 кВ (ток высокого напряжения).
— Работа распределителя зажигания. Ток высокого напряжения по центральному бронепроводу поступает на центральный вывод крышки трамблера и далее на «бегунок»-распределитель зажигания, который вращаясь, раздает ток высокого напряжения по четырем клеммам крышки.
— Работа свечей зажигания. По высоковольтным проводам ток высокого напряжения поступает к свечам зажигания. Между их электродами проскакивает искра, воспламеняющая топливную смесь в цилиндрах двигателя.
Чтобы добиться от двигателя максимальной мощности необходимо воспламенять смесь искрой несколько раньше прихода поршня в верхнюю мертвую точку (ВМТ).
Для этого регулируют угол опережения зажигания вращением трамблера в ту или иную сторону. При холостых оборотах двигателя 750-800 об/мин угол опережения зажигания, например для двигателя 21083 работающего на 92-м бензине должен составлять 4±1º (подробнее см. «Установка угла опережения зажигания на ВАЗ 2108, 2109, 21099»).
Примечания и дополнения
— При работе двигателя на высоких оборотах необходим еще более ранний угол опережения зажигания. Здесь помогает центробежный регулятор опережения зажигания, который за счет расхождения своих грузиков от центробежной силы при повышении оборотов вращения оси трамблера смещает пластину с экраном. Она раньше проходит через зазор в датчике Холла, импульс поступает на коммутатор с некоторым опережением и соответственно зажигание становится раньше (подробнее см. «Центробежный регулятор опережения зажигания»).
Работа центробежного регулятора опережения зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099— При движении с нагрузкой (например, в гору) помогает вакуумный регулятор опережения зажигания.
Он работает по такому же принципу, как и центробежный регулятор. Смещает пластину с экраном для опережения угла, но за счет разрежения возникающего за дроссельной заслонкой после нажатия на педаль «газа» (подробнее см. «Вакуумный регулятор опережения зажигания»).
Еще статьи по системе зажигания
— Пропала искра на свечах зажигания, причины
— Потеря мощности и приемистости карбюраторного двигателя (причины связанные с системой зажигания)
— Карбюраторный двигатель не запускается (причины связанные с системой зажигания)
— Схема бесконтактной системы зажигания автомобилей ВАЗ 2104, 2105, 2107
— Проверка датчика Холла
— Не работает катушка зажигания, признаки неисправности
Подписывайтесь на нас!
Электронная система зажигания: схема, работа, преимущества [PDF]
В этой статье вы узнаете, что такое электронная система зажигания ? Его схема , компоненты, работа, преимущества и применение подробно объясняются.
Кроме того, вы можете бесплатно скачать PDF-файл этой статьи в конце.
Что такое электронная система зажигания?
Электронная система зажигания — это тип системы зажигания, в которой для работы электронной схемы используется транзистор. Датчик управляет этим транзистором, чтобы создать электрический импульс, генерирующий искру высокого напряжения, которая может сжечь бедную смесь и обеспечить лучшую экономичность и более низкий уровень выбросов.
Роль электронной системы зажигания остается прежней, поскольку она генерирует искру высокого напряжения для зажигания воздушно-топливной смеси к свече зажигания. Поскольку в системе используются датчики, это повышает надежность и пробег, а также снижает выбросы.
Электронные системы зажигания широко используются в авиационных двигателях, велосипедах, мотоциклах и автомобилях, поскольку они служат той же цели, что и другие системы зажигания. Преимущество электронной системы зажигания в том, что она полностью управляется электроникой.
Delco-Remy испытала первое электронное зажигание (с холодным катодом) в 1919 г.48.
Помимо этого, необходимо знать гораздо больше об этой системе зажигания. Итак, я кратко объяснил электронную систему зажигания с ее компонентами, преимуществами и многим другим. Давайте начнем.
Читайте также: Как работает система зажигания без распределителя? [PDF]
Почему используется электронная система зажигания?
В традиционной электромеханической системе зажигания используется механический прерыватель контактов. Несмотря на простоту, у него есть некоторые ограничения, а именно:
- Контактные точки размыкания должны выдерживать сильный ток, что приводит к ожогам контактов. Поэтому время от времени он требует обслуживания и настройки.
- Механические прерыватели контактов имеют инерционный эффект. Таким образом, на высоких скоростях время замыкания или разрыва контакта может быть неточным.
- У катушки меньше времени для набора тока до максимального значения на более высоких скоростях.
Таким образом, сила искры может быть уменьшена.
Таким образом, сила искры может быть уменьшена.Чтобы избавиться от вышеперечисленных недостатков, в современных автомобилях используются электронные системы зажигания. В отличие от электромеханических систем, эта электронная система зажигания лучше всего работает при любых условиях и скоростях.
Эти типы систем зажигания состоят из транзисторов, конденсаторов, диодов и резисторов. Они действуют как сверхмощные переключатели, управляющие первичным током высоковольтной катушки зажигания.
Компоненты электронной системы зажигания
Ниже перечислены важные компоненты электронной системы зажигания:
- Аккумулятор
- Якорь
- Выключатель зажигания
- Электронный блок управления (ECU) Катушка In32
- Распределитель зажигания
- Свеча зажигания
Проверка: Что такое топливный фильтр? Принцип работы и типы [Руководство по очистке]
#1 Аккумулятор
Аккумулятор является основным источником питания для системы зажигания, поскольку он передает энергию системе при включении зажигания.
Функция батареи заключается в хранении зарядов и их высвобождении при необходимости.
Имеет две клеммы: положительную (+) и отрицательную (-). Положительная клемма подключается к замку зажигания (ключу), а отрицательная клемма подключается к массе.
#2 Якорь
В отличие от аккумуляторных систем зажигания с точками прерывания контактов, в электронной системе зажигания он заменяется якорем. Якорь используется для создания магнитного поля в системе.
Состоит из ретрактора (подвижной части) с зубьями, вакуумного продвижения и катушки для захвата сигналов напряжения. ЭБУ получает сигналы напряжения от якоря, чтобы можно было замыкать и размыкать цепи. Это точно определяет момент подачи тока на свечи трамблера.
Выключатель зажигания №3
Это кнопка питания, которая включает и выключает систему. Когда переключатель включен, ток от аккумулятора поступает непосредственно на катушку и в систему зажигания. Точно так же, когда переключатель выключен, ток от батареи будет прекращен, поэтому, даже если двигатель заведен, он не запустится.
#4 Электронный блок управления (ECU)
Это основная часть электронной системы зажигания, в которой электронная работа начинается, когда он включает и выключает первичный ток. Это известно как мозг или запрограммированные инструкции, данные электронной системе зажигания.
Также называется блоком управления, который автоматически отслеживает и контролирует время и интенсивность искр. Он получает сигнал напряжения от якоря и включает и выключает первичную обмотку. Они хранятся отдельно вне распределителя или коробки электронного блока управления автомобиля.
#5 Катушка зажигания
Катушка зажигания в системе полезна, поскольку она помогает свече зажигания генерировать более высокое напряжение от 12 В до 20 кВ. Он использует метод индукции электромагнита, который действует как повышающий трансформатор.
Этот трансформатор производит слабое пламя или искру высокого напряжения для горения. Есть два набора обмоток катушки зажигания: первичная обмотка (внешняя обмотка) и вторичная обмотка (внутренняя обмотка).
Распределитель зажигания №6
Несмотря на систему зажигания от магнето, электронные системы зажигания также имеют распределитель зажигания. Это связано с тем, что в электронном зажигании отличается только метод прекращения первичного тока, а все остальное остается прежним. Он распределяет ток на свечи зажигания многоцилиндрового двигателя.
#7 Свеча зажигания
Свеча зажигания создает искру внутри цилиндра, используя высоковольтную катушку зажигания для воспламенения топливно-воздушной смеси. Обычно это работает с использованием зазора между двумя проводниками. Один из электродов искры заряжен положительно, а другой — заземленный электрод, заряженный отрицательно.
Читайте также: Что такое распределительный вал? Детали, функции, применение [объяснение]
Работа электронной системы зажигания
На приведенном выше рисунке показана упрощенная схема электронной системы зажигания. В электронной системе зажигания таймер используется в распределителе электронной системы зажигания.
Таймер посылает электрические импульсы на электронный блок управления (ЭБУ), который отключает подачу тока на первичную обмотку. В результате во вторичной обмотке индуцируется высокое напряжение, которое затем распределяется на свечи зажигания, как в случае системы зажигания с точкой прерывания.
Электронный блок управления позже включает подачу тока в первичную цепь, чтобы первичная цепь могла быть создана для следующего цикла. Таймер может быть генератором импульсов или датчиком Холла.
В остальном электронная система зажигания работает так же, как и обычная. Другие несколько типов таймеров, обычно используемых в электронном зажигании, — это генератор импульсов, переключатель на эффекте Холла, оптический переключатель и метод разряда конденсатора.
Преимущества
- Не имеет движущихся частей. Твердотельная электроника контролирует все операции системы зажигания.
- Система не зависит от ряда факторов, которые должны быть механически синхронизированы системой для момента активации свечи зажигания.
- Электронные системы зажигания более экологичны, чем системы зажигания с механической синхронизацией.
- Поскольку в системе меньше движущихся частей, это повышает ее эффективность.
- Использование этой системы повысит эффективность использования топлива, а также уменьшит выбросы вредных веществ.
Не пропустите: 25 Сигнальные лампы и индикаторы на приборной панели автомобиля [Пояснение]
Недостатки
Несмотря на преимущества электронных систем зажигания, все же есть один недостаток. Основным недостатком электронных систем зажигания является то, что не все автомобили могут работать с такими системами зажигания.
Применение
Электронное зажигание в основном используется в современных суперкарах, таких как Audi A4, Mahindra XUV-500 и т. д., и мотоциклах, таких как KTM Duke 390 cc, Ducati Super Sports и т. д., чтобы удовлетворить потребность в высокой надежности и производительности. Он также используется в авиационных двигателях из-за его превосходной надежности и низких эксплуатационных расходов.
Завершение
Итак, я надеюсь, что рассказал все, что вы искали в этой статье. Если у вас все еще есть какие-либо сомнения или вопросы по этой теме, оставьте комментарий ниже, я обязательно отвечу. Если вам понравилось, то поделитесь этим с друзьями.
Хотите получать бесплатные PDF-файлы прямо на свой почтовый ящик? Тогда подпишитесь на нашу рассылку.
Введите адрес электронной почты…
Скачать эту статью в формате PDF:
Нажмите здесь, чтобы загрузить
Вы можете прочитать больше в нашем блоге:
- Типы топливных насосов и принцип их работы
- Как работает датчик положения распределительного вала?
- Признаки неисправности датчика положения коленчатого вала
Система зажигания вашего автомобиля · Инспекции BlueStar
Основные принципы работы системы электроискрового зажигания не изменились почти столетие, но метод создания и распределения искры значительно улучшился с развитием технологий.
Существует три основных типа автомобильных систем зажигания: с распределителем, без распределителя и с катушкой на свече (COP). В ранних системах зажигания использовались полностью механические распределители для подачи искры в нужное время. Далее появились более надежные распределители, оснащенные полупроводниковыми переключателями и модулями управления зажиганием. Они были известны как системы зажигания на основе распределителя. Затем были созданы еще более надежные полностью электронные системы зажигания без распределителей. Они известны как системы зажигания без распределителя. Наконец, были созданы самые надежные на сегодняшний день электронные системы зажигания. Эти современные системы известны как катушка на вилке (COP). Полностью электронные системы зажигания с катушкой на свече управляются компьютером. В дополнение к повышению точности опережения зажигания в системах зажигания COP используются модернизированные катушки зажигания, способные создавать более высокое напряжение и более горячую искру, что улучшает работу двигателя.
Вы когда-нибудь задумывались, что происходит, когда вы вставляете ключ в замок зажигания автомобиля, поворачиваете его, двигатель запускается и продолжает работать? Сегодня я собираюсь рассказать вам. Чтобы система зажигания работала должным образом, она должна выполнять две функции одновременно. Первая задача состоит в том, чтобы увеличить напряжение с 12,4 вольт, обеспечиваемых аккумулятором, до более чем 20 000 вольт, необходимых для воспламенения смеси сжатого воздуха и топлива в камере сгорания. Вторая задача системы зажигания — обеспечить подачу напряжения на нужный цилиндр точно в нужное время. Для этого смесь воздуха и топлива сначала сжимается поршнем в камере сгорания. Затем эту смесь необходимо воспламенить. Эта задача выполняется системой зажигания двигателя, которая включает в себя такие компоненты, как аккумулятор, ключ зажигания, катушка зажигания, пусковой выключатель, свечи зажигания и модуль управления двигателем (ECM). Модуль ECM управляет системой зажигания и распределяет электроэнергию по каждому отдельному цилиндру.
Автомобильные системы зажигания должны генерировать достаточно сильную искру, чтобы перепрыгнуть через промежуток свечи зажигания. Для этого в системах зажигания используется катушка зажигания. Катушка зажигания действует как силовой трансформатор.
Катушка зажигания преобразует низкое напряжение батареи в тысячи вольт, необходимые для создания электрической искры в свечах зажигания для воспламенения воздушно-топливной смеси. Чтобы возникла необходимая искра, напряжение на свече зажигания должно составлять в среднем от 20 000 до 50 000 вольт. Катушка зажигания состоит из двух витков медного провода, намотанных на железный сердечник. Они известны как первичная обмотка и вторичная обмотка. Целью катушки зажигания является создание электромагнита путем пропускания напряжения батареи через первичную обмотку.
Изношенные свечи зажигания и неисправные компоненты зажигания снизят производительность вашего двигателя и могут вызвать широкий спектр проблем с его работой, включая пропуски зажигания, недостаток мощности, плохую экономию топлива, затрудненный запуск и, возможно, контрольную лампочку двигателя. Эти проблемы могут привести к повреждению других важных компонентов автомобиля.
Для бесперебойной и безопасной работы автомобиля необходимо регулярно проводить техническое обслуживание системы зажигания. Визуальный осмотр компонентов системы зажигания вашего автомобиля следует проводить не реже одного раза в год. Все компоненты вашей системы зажигания следует регулярно проверять и заменять, когда они начинают проявлять признаки износа или неисправности.