Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

Содержание

Бесконтактная система зажигания | whatisvehicle

Принцип действия бесконтактной системы зажигания заключается в следующем: При включенном зажигании и вращающемся коленвале двигателя датчик-распределитель выдает импульсы напряжения на коммутатор, который преобразует их в прерывистые импульсы тока в первичной обмотке катушки зажигания. В момент прерывания тока в первичной обмотке индуктируется ток высокого напряжения во вторичной обмотке. Ток высокого напряжения идет от катушки зажигания по проводу через угольный контакт на пластину ротора, и затем через клемму крышки распределителя по проводу высокого напряжения, в наконечнике которого установлен помехоподавительный экран, попадает на соответствующую свечу зажигания и воспламеняет рабочую смесь в цилиндре.

Наибольшее распространение получили магнитоэлектрические датчики — индукционные(системы с ними маркируются TSZi) и датчики Холла(системы с ними маркируются TSZh).

Система небезопасна и требует осторожности.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

Если, например, отсоединить провод от свечи — может «сгореть» коммутатор или распределитель.

Прежде, давайте разберём эти два датчика, что же они представляют из себя?

Работа индуктивного датчика положения основана на изменении индукции чувствительного элемента при изменении зазора между ним и ферромагнитным движущимся объектом.

Ферромагнитный объект — объект, обладающий ферромагнитными свойствами(т.е.  оно активно притягивает к себе магнит и активно притягивается магнитом).

В индуктивном датчике имеются катушка из обмотки провода и магнит. В качестве сопряженной детали используется ротор, состоящий из пластин определенного размера.

1 – индуктивный датчик; 2 – пластины ротора

Каждый раз, когда пластина ротора проходит около датчика импульсов, изменяется магнитное поле, в результате чего в обмотке катушки индуцируется импульсное напряжение.

Индуктивный датчик вырабатывает сигнал, близкий к синусоидальному, поэтому его приходится преобразовывать в форму, более удобную для управления током в первичной обмотке (то есть сигнал датчика искусственно преобразуется в форму, близкую к прямоугольной, увеличивается крутизна фронта и спада, обрезается верхушка импульса и т.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества п.).

Магнитоэлектрический датчик Холла получил свое название по имени Э.Холла, американского физика, открывшего в 1879 г. важное гальваномагнитное явление.

Суть данного явления заключалась в следующем: Если на полупроводник, по которому (вдоль) протекает ток, воздействовать магнитным полем, то в нем возникает поперечная разность потенциалов (ЭДС Холла). Возникающая поперечная ЭДС может иметь напряжение только на 3 В меньше, чем напряжение питания.

а — нет магнитного поля, по полупроводнику протекает ток питания — АВ; б — под действием магнитного поля — Н появляется ЭДС Холла — ЕF; в — датчик Холла

Датчик Холла имеет щелевую конструкцию. С одной стороны щели расположен полупроводник, по которому при включенном зажигании протекает ток, а с другой стороны — постоянный магнит. В щель датчика входит стальной цилиндрический экран с прорезями. При вращении экрана, когда его прорези оказываются в щели датчика, магнитный поток воздействует на полупроводник с протекающим по нему током и управляющие импульсы датчика Холла подаются в коммутатор, в котором они преобразуются в импульсы тока в первичной обмотке катушки зажигания.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

Датчик состоит из постоянного магнита(2), пластины полупроводника(3) и микросхемы. Между пластинкой(3) и магнитом(2) имеется зазор(4). В зазоре датчика находится стальной экран(1) с прорезями. Когда через зазор проходит прорезь экрана, то на пластинку полупроводника действует магнитное поле и с нее снимается разность потенциалов. Если же в зазоре находится тело экрана, то магнитные силовые линии замыкаются через экран и на пластинку не действуют. В этом случае разность потенциалов на пластинке не возникает.

1 — свечи зажигания; 2 — датчик-распределитель, 3 — коммутатор, 4 — катушка зажигания

Данные системы являются бесконтактными системами зажигания с нерегулируемым временем накопления энергии. Бесконтактная система зажигания с нерегулируемым временем накопления энергии принципиально отличается от контактно-транзисторной только тем, что в ней контактный прерыватель заменен бесконтактным датчиком. На рисунке ниже приведена электрическая схема системы:

Принцип работы: Сигнал с обмотки L магнитоэлектрического датчика через диод VD2, пропускающий только положительную полуволну напряжения, и резисторы R2, R3 поступает на базу транзистора VT1.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

Транзистор открывается, шунтирует переход база-эмиттер транзистора \/Т2, который закрывается. Закрывается и транзистор VT3, ток в первичной обмотке катушки зажигания прерывается, и на выходе вторичной обмотки возникает высокое напряжение. В отрицательную полуволну напряжения транзистор VT1 закрыт, открыты VT2 и VT3, и ток начинает протекать через первичную обмотку Катушки возбуждения. Очевидно, что число пар полюсов датчика должно соответствовать числу цилиндров двигателя.

Цепь R3-C1 осуществляет фазосдвигающие функций, компенсирующие фазовое запаздывание протекания тока в базе транзистора VT1 из-за значительной индуктивности обмотки датчика L, чем снижается погрешность момента искрообразования.

Стабилитрон VD3 и резистор R4 защищают схему коммутатора от повышенного напряжения в аварийных режимах, так как, если напряжение в бортовой цепи превышает 18 В, цепочка начинает пропускать ток, транзистор VT1 открывается и закрывается выходной транзистор VT3.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

Цепями защиты от опасных импульсов напряжения служат конденсаторы СЗ, С4, С5, С6; диод VD4 защищает схему от изменения полярности бортовой сети. Форма и величина выходного напряжения магнитоэлектрического датчика изменяются с частотой вращения, что влияет на момент искрообразования.

1 — свечи зажигания; 2 — датчик-распредепитель; 3 — коммутатор; 4 — генератор; 5 — аккумуляторная батарея; 6 — монтажный блок; 7 — репе зажигания; 8 — катушка зажигания; 9 — датчик Холла

Данные системы являются системами зажигания с регулированием времени накопления энергии. Данная система зажигания пришла на смену TSZi, чтобы исправить 2 недостатка:

  1. Форма и величина выходного напряжения магнитоэлектрического датчика изменяются с частотой вращения, что влияет на момент искрообразования.
  2. Уменьшение вторичного напряжения при росте частоты вращения коленчатого вала. Поэтому более перспективна система с регулированием времени накопления энергии.

На рисунке представлена электрическая схема системы зажигания с датчиком Холла:

Стабилизация величины вторичного напряжения достигается в схеме двумя путями — во-первых, регулированием времени нахождения транзистора VT1 в открытом состоянии, т.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества е. времени включения первичной цепи обмотки зажигания в сеть, во-вторых, ограничением величины тока в первичной цепи величиной около 8 А. Последнее, кроме того, предотвращает перегрев катушки.

Принцип работы: С датчика Холла на вход коммутатора приходит сигнал прямоугольной формы, величина которого приблизительно на 3 В меньше напряжения питания, а длительность, соответствует прохождению выступов экрана мимо чувствительного элемента датчика. Нижний уровень сигнала 0,4 В соответствует прохождению прорези. В момент перехода от высокого уровня к низкому происходит искрообразование.

В микросхеме коммутатора сигнал в блоке формирования периода, накопления энергии сначала инвертируется, затем интегрируется. На выходе интегратора образуется пикообразное напряжение, величина которого тем больше, чем меньше частота вращения двигателя. Это напряжение поступает на вход компаратора, на другой вход которого подано опорное напряжение. Компаратор преобразует величину напряжения во время.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Сигнал на входе компаратора имеет место тогда, когда величина пилообразного напряжения достигает опорного и превышает его. При большой частоте вращения величина пилообразного напряжения мала, соответственно мала и длительность сигнала на выходе компаратора. С исчезновением выходного сигнала компаратора через схему управления открывается транзистор VT1, и первичная .цепь зажигания включается в сеть. Следовательно, время накопления энергии в катушке соответствует времени отсутствия сигнала на выходе компаратора. Уменьшение длительности выходного сигнала компаратора позволяет увеличить относительную величину времени накопления энергии и тем самым стабилизировать ее абсолютное значение.

Блок ограничения силы выходного тока срабатывает по сигналу, снимаемому с резисторов, включенных последовательно в первичную цепь зажигания. Если этот сигнал достигает уровня соответствующего силе тока 8 А, блок переводит выходной транзистор в активное состояние с фиксированием этой величины тока.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

Блок безискровой отсечки отключает катушку зажигания в случае, если включено электропитание, но вал двигателя неподвижен. При этом, если при остановленном двигателе выходное напряжение датчика соответствует низкому уровню, катушка отключается сразу, в противном случае отключение происходит через 2 — 5 с.

Схема насыщена элементами защиты от всплесков напряжения и включения обратной полярности питания. Регулировка угла опережения зажигания осуществляется традиционными способами, т.е. центробежным и вакуумным регуляторами.

Давайте обобщим всё прочитанное. Не смотря на разность датчиков, системы схожи в построении и различаются внутренним устройством некоторых компонентов. Давайте взглянем на систему и опишем последовательно работу:

Итак, водитель поворачивает ключ в замке зажигания, тем самым замыкая цепь. Ток начинает поступать из аккумулятора по замкнутому замку зажигания.

Можно сказать, что питаниец цепи происходит по схеме Аккумулятор->Стартер->Генератор.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества При нахождении ключа в положении «стартер» замыкаются контакты 50 и 30. Электрический ток поступает на реле стартера. Там появляется магнитное поле, что приводит к тому, что бендикс стартера вводится в зацепление с шестернёй маховика. Включается электродвигатель стартера и он начинает крутит маховик. Тот в свою очередь начинает раскручиваться и при достижении скорости, большей чем допустимая скорость вращения вала шестерни стартера привод стартера выводит её из зацепления. В свою очередь, вращение коленчатого вала передаётся на вращение вала генератора, что в свою очередь приводит к выработке электрического тока на нём, который питает бортовую сеть автомобиля и подзаряжает аккумулятор.

1 —  свечи зажигания; 2 — датчик-распределитель; 3 — распределитель; 4 — датчик импульсов; 5 — коммутатор; 6 — катушка зажигания; 7 — монтажный блок; 8 — реле зажигания; 9 — выключатель зажигания; А — к клемме генератора.

Электрический ток поступает на первичную обмотку катушки зажигания(6).Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Коммутатор, получая сигнал с датчика(4), прерывает или наоборот включает первичную обмотку. Когда протекание тока по первичной обмотке прерывается, то во вторичной обмотке вознекате ток высокого напряжение, который подаётся по высоковольтному проводу на распределитель. Распределитель, вал которого приводится в движение от шестерни привода масляного насоса или коленчатого вала(зависит от конкретного устройства двигателя) распределяет искру по свечам, тем самым воспламеняя смесь в нужном цилиндре двигателя в нужное время.

Понравилось это:

Нравится Загрузка…

Принцип работы бесконтактной системы зажигания


Принцип действия бесконтактной системы зажигания

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.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

Схема бесконтактной системы зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

схема бесконтактной системы зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

Откуда 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.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

— 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).Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества 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.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества 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»).

вакуумный регулятор опережения зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

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

Лада 2106 1.6 White Wolf™ (TAZ) › Бортжурнал › Бесконтактная система зажигания. Установка на автомобили ВАЗ 01-07

Бесконтактная система зажигания является конструктивным продолжением контактно-транзисторной системы зажигания.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества В данной системе зажигания контактный прерыватель заменен бесконтактным датчиком. Бесконтактная система зажигания стандартно устанавливается на ряде моделей отечественных автомобилей, а также может устанавливаться самостоятельно вместо контактной системы зажигания.

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

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

Схема бесконтактной системы зажигания

1. свечи зажигания 2.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества датчик-распределитель 3. распределитель 4. датчик импульсов 5. коммутатор 6. катушка зажигания 7. монтажный блок 8. реле зажигания 9.выключатель зажигания А — к клемме генератора

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

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

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

Прорезь в стальном экране пропускает магнитное поле и в полупроводниковой пластине возникает напряжение.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Стальной экран не пропускает магнитное поле, и напряжение на полупроводниковой пластине не возникает. Чередование прорезей в стальном экране создает импульсы низкого напряжения.

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

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

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

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

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

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

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




Сделал метку маркером на трамблере и блоке, чтобы избежать длительной настройки в случае замены/ремонта трамблера.


Красная линия — метка угла зажигания


Красная линия — метка угла зажигания

Внимание! Если штаны (приемная труба) не покрылась синим оттенком, то зажигание выставлено правильно.

Бесконтактная система зажигания

Бесконтактная система зажигания появилась благодаря развитию контактно-транзисторной системы.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Отличие бесконтактной системы зажигания состоит замене контактного прерывателя на бесконтактный датчик.

Преимущества бесконтактной системы зажигания

Использование бесконтактной системы зажигания на автомобиле позволило повысить мощность, добиться более качественного сгорания горючей смеси, что не только позволило снизить расход, но и уменьшить выброс вредных веществ в атмосферу.

Устройство бесконтактной системы зажигания

1 — Свечи зажигания; 2 — датчик-распределитель; 3 – распределитель; 4 — датчик импульсов; 5 – коммутатор; 6 – катушка зажигания; 7 — монтажный блок; 8 — реле зажигания; 9 — выключатель зажигания; А — к клемме генератора.

Бесконтактная система состоит из следующих элементов:

  • источник питания;
  • выключатель зажигания;
  • датчик импульсов;
  • транзисторный коммутатор; 
  • катушка зажигания;
  • распределитель;
  • свечи зажигания.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

Общее устройство бесконтактной системы зажигания напоминает строение контактной системы зажигания. Распределитель соединяется со свечами и катушкой зажигания при помощи высоковольтных проводов. Также в бесконтактной системе имеется датчик импульсов и транзисторный коммутатор.

Датчик импульсов служит для создания электро- импульсов низкого напряжения. Различают несколько датчиков импульсов: датчик Холла, индуктивный датчик и оптический.

В бесконтактной системе зажигания свое применение нашел датчик Холла (где под воздействием магнитного поля возникает поперечное напряжение в пластине проводника). Датчик Холла имеет не сложную конструкцию и состоит из постоянного магнита, полупроводниковой пластины, микросхемы и обтюратора (стального экрана).

В стальном экране имеется отверстие, через которое датчик пропускает магнитное поле, вследствие чего в полупроводниковой пластине возникает напряжение.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Стальной экран, в свою очередь, не пропускает магнитное поле, и напряжение на полупроводниковой пластине не возникает. Такое своеобразное чередование прорезей в стальном экране содействует созданию импульсов низкого напряжения.

Датчик распределитель — это устройство, в котором объединены датчик импульсов с распределителем. Датчик-распределитель напоминает прерыватель-распределитель, и также как он приводится в действие от коленчатого вала.

Транзисторный коммутатор предназначен для прерывания тока в первичной обмотке катушки зажигания в моменты сигналов датчика импульсов. Прерывание тока происходит за счет срабатывания выходного транзистора.

Как работает бесконтактная система зажигания

Датчик-распределитель приводится в действие от вращения коленчатого вала, формируя импульсы низкого напряжения, которые передает на транзисторный коммутатор. Коммутатор, в свою очередь создает импульсы тока в первичной обмотке катушки зажигания.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Когда ток прерывается, индуцируется ток высокого напряжения во вторичной обмотке катушки зажигания, после чего ток высокого напряжения подается на центральный контакт распределителя. В зависимости от порядка работы цилиндров двигателя ток высокого напряжения распределяется по проводам высокого напряжения на свечи зажигания. Свечи зажигания осуществляют воспламенение горючей смеси.

Когда число оборотов коленчатого вала растет, за регулировку угла опережения зажигания отвечает центробежный регулятор опережения зажигания. При изменении режимов работы двигателя регулирование угла опережения зажигания производится вакуумным регулятором опережения зажигания.

Бесконтактная система зажигания | whatisvehicle

Принцип действия бесконтактной системы зажигания заключается в следующем: При включенном зажигании и вращающемся коленвале двигателя датчик-распределитель выдает импульсы напряжения на коммутатор, который преобразует их в прерывистые импульсы тока в первичной обмотке катушки зажигания.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества В момент прерывания тока в первичной обмотке индуктируется ток высокого напряжения во вторичной обмотке. Ток высокого напряжения идет от катушки зажигания по проводу через угольный контакт на пластину ротора, и затем через клемму крышки распределителя по проводу высокого напряжения, в наконечнике которого установлен помехоподавительный экран, попадает на соответствующую свечу зажигания и воспламеняет рабочую смесь в цилиндре.

Наибольшее распространение получили магнитоэлектрические датчики — индукционные(системы с ними маркируются TSZi) и датчики Холла(системы с ними маркируются TSZh).

Система небезопасна и требует осторожности. Если, например, отсоединить провод от свечи — может «сгореть» коммутатор или распределитель.

Прежде, давайте разберём эти два датчика, что же они представляют из себя?

Работа индуктивного датчика положения основана на изменении индукции чувствительного элемента при изменении зазора между ним и ферромагнитным движущимся объектом.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

Ферромагнитный объект — объект, обладающий ферромагнитными свойствами(т.е.  оно активно притягивает к себе магнит и активно притягивается магнитом).

В индуктивном датчике имеются катушка из обмотки провода и магнит. В качестве сопряженной детали используется ротор, состоящий из пластин определенного размера.

1 – индуктивный датчик; 2 – пластины ротора

Каждый раз, когда пластина ротора проходит около датчика импульсов, изменяется магнитное поле, в результате чего в обмотке катушки индуцируется импульсное напряжение.

Индуктивный датчик вырабатывает сигнал, близкий к синусоидальному, поэтому его приходится преобразовывать в форму, более удобную для управления током в первичной обмотке (то есть сигнал датчика искусственно преобразуется в форму, близкую к прямоугольной, увеличивается крутизна фронта и спада, обрезается верхушка импульса и т.п.).

Магнитоэлектрический датчик Холла получил свое название по имени Э.Холла, американского физика, открывшего в 1879 г.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества важное гальваномагнитное явление.

Суть данного явления заключалась в следующем: Если на полупроводник, по которому (вдоль) протекает ток, воздействовать магнитным полем, то в нем возникает поперечная разность потенциалов (ЭДС Холла). Возникающая поперечная ЭДС может иметь напряжение только на 3 В меньше, чем напряжение питания.

а — нет магнитного поля, по полупроводнику протекает ток питания — АВ; б — под действием магнитного поля — Н появляется ЭДС Холла — ЕF; в — датчик Холла

Датчик Холла имеет щелевую конструкцию. С одной стороны щели расположен полупроводник, по которому при включенном зажигании протекает ток, а с другой стороны — постоянный магнит. В щель датчика входит стальной цилиндрический экран с прорезями. При вращении экрана, когда его прорези оказываются в щели датчика, магнитный поток воздействует на полупроводник с протекающим по нему током и управляющие импульсы датчика Холла подаются в коммутатор, в котором они преобразуются в импульсы тока в первичной обмотке катушки зажигания.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

Датчик состоит из постоянного магнита(2), пластины полупроводника(3) и микросхемы. Между пластинкой(3) и магнитом(2) имеется зазор(4). В зазоре датчика находится стальной экран(1) с прорезями. Когда через зазор проходит прорезь экрана, то на пластинку полупроводника действует магнитное поле и с нее снимается разность потенциалов. Если же в зазоре находится тело экрана, то магнитные силовые линии замыкаются через экран и на пластинку не действуют. В этом случае разность потенциалов на пластинке не возникает.

1 — свечи зажигания; 2 — датчик-распределитель, 3 — коммутатор, 4 — катушка зажигания

Данные системы являются бесконтактными системами зажигания с нерегулируемым временем накопления энергии. Бесконтактная система зажигания с нерегулируемым временем накопления энергии принципиально отличается от контактно-транзисторной только тем, что в ней контактный прерыватель заменен бесконтактным датчиком. На рисунке ниже приведена электрическая схема системы:

Принцип работы: Сигнал с обмотки L магнитоэлектрического датчика через диод VD2, пропускающий только положительную полуволну напряжения, и резисторы R2, R3 поступает на базу транзистора VT1.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Транзистор открывается, шунтирует переход база-эмиттер транзистора \/Т2, который закрывается. Закрывается и транзистор VT3, ток в первичной обмотке катушки зажигания прерывается, и на выходе вторичной обмотки возникает высокое напряжение. В отрицательную полуволну напряжения транзистор VT1 закрыт, открыты VT2 и VT3, и ток начинает протекать через первичную обмотку Катушки возбуждения. Очевидно, что число пар полюсов датчика должно соответствовать числу цилиндров двигателя.

Цепь R3-C1 осуществляет фазосдвигающие функций, компенсирующие фазовое запаздывание протекания тока в базе транзистора VT1 из-за значительной индуктивности обмотки датчика L, чем снижается погрешность момента искрообразования.

Стабилитрон VD3 и резистор R4 защищают схему коммутатора от повышенного напряжения в аварийных режимах, так как, если напряжение в бортовой цепи превышает 18 В, цепочка начинает пропускать ток, транзистор VT1 открывается и закрывается выходной транзистор VT3.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Цепями защиты от опасных импульсов напряжения служат конденсаторы СЗ, С4, С5, С6; диод VD4 защищает схему от изменения полярности бортовой сети. Форма и величина выходного напряжения магнитоэлектрического датчика изменяются с частотой вращения, что влияет на момент искрообразования.

1 — свечи зажигания; 2 — датчик-распредепитель; 3 — коммутатор; 4 — генератор; 5 — аккумуляторная батарея; 6 — монтажный блок; 7 — репе зажигания; 8 — катушка зажигания; 9 — датчик Холла

Данные системы являются системами зажигания с регулированием времени накопления энергии. Данная система зажигания пришла на смену TSZi, чтобы исправить 2 недостатка:

  1. Форма и величина выходного напряжения магнитоэлектрического датчика изменяются с частотой вращения, что влияет на момент искрообразования.
  2. Уменьшение вторичного напряжения при росте частоты вращения коленчатого вала. Поэтому более перспективна система с регулированием времени накопления энергии.

На рисунке представлена электрическая схема системы зажигания с датчиком Холла:

Стабилизация величины вторичного напряжения достигается в схеме двумя путями — во-первых, регулированием времени нахождения транзистора VT1 в открытом состоянии, т.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества е. времени включения первичной цепи обмотки зажигания в сеть, во-вторых, ограничением величины тока в первичной цепи величиной около 8 А. Последнее, кроме того, предотвращает перегрев катушки.

Принцип работы: С датчика Холла на вход коммутатора приходит сигнал прямоугольной формы, величина которого приблизительно на 3 В меньше напряжения питания, а длительность, соответствует прохождению выступов экрана мимо чувствительного элемента датчика. Нижний уровень сигнала 0,4 В соответствует прохождению прорези. В момент перехода от высокого уровня к низкому происходит искрообразование.

В микросхеме коммутатора сигнал в блоке формирования периода, накопления энергии сначала инвертируется, затем интегрируется. На выходе интегратора образуется пикообразное напряжение, величина которого тем больше, чем меньше частота вращения двигателя. Это напряжение поступает на вход компаратора, на другой вход которого подано опорное напряжение. Компаратор преобразует величину напряжения во время.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Сигнал на входе компаратора имеет место тогда, когда величина пилообразного напряжения достигает опорного и превышает его. При большой частоте вращения величина пилообразного напряжения мала, соответственно мала и длительность сигнала на выходе компаратора. С исчезновением выходного сигнала компаратора через схему управления открывается транзистор VT1, и первичная .цепь зажигания включается в сеть. Следовательно, время накопления энергии в катушке соответствует времени отсутствия сигнала на выходе компаратора. Уменьшение длительности выходного сигнала компаратора позволяет увеличить относительную величину времени накопления энергии и тем самым стабилизировать ее абсолютное значение.

Блок ограничения силы выходного тока срабатывает по сигналу, снимаемому с резисторов, включенных последовательно в первичную цепь зажигания. Если этот сигнал достигает уровня соответствующего силе тока 8 А, блок переводит выходной транзистор в активное состояние с фиксированием этой величины тока.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

Блок безискровой отсечки отключает катушку зажигания в случае, если включено электропитание, но вал двигателя неподвижен. При этом, если при остановленном двигателе выходное напряжение датчика соответствует низкому уровню, катушка отключается сразу, в противном случае отключение происходит через 2 — 5 с.

Схема насыщена элементами защиты от всплесков напряжения и включения обратной полярности питания. Регулировка угла опережения зажигания осуществляется традиционными способами, т.е. центробежным и вакуумным регуляторами.

Давайте обобщим всё прочитанное. Не смотря на разность датчиков, системы схожи в построении и различаются внутренним устройством некоторых компонентов. Давайте взглянем на систему и опишем последовательно работу:

Итак, водитель поворачивает ключ в замке зажигания, тем самым замыкая цепь. Ток начинает поступать из аккумулятора по замкнутому замку зажигания.

Можно сказать, что питаниец цепи происходит по схеме Аккумулятор->Стартер->Генератор.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества При нахождении ключа в положении «стартер» замыкаются контакты 50 и 30. Электрический ток поступает на реле стартера. Там появляется магнитное поле, что приводит к тому, что бендикс стартера вводится в зацепление с шестернёй маховика. Включается электродвигатель стартера и он начинает крутит маховик. Тот в свою очередь начинает раскручиваться и при достижении скорости, большей чем допустимая скорость вращения вала шестерни стартера привод стартера выводит её из зацепления. В свою очередь, вращение коленчатого вала передаётся на вращение вала генератора, что в свою очередь приводит к выработке электрического тока на нём, который питает бортовую сеть автомобиля и подзаряжает аккумулятор.

1 —  свечи зажигания; 2 — датчик-распределитель; 3 — распределитель; 4 — датчик импульсов; 5 — коммутатор; 6 — катушка зажигания; 7 — монтажный блок; 8 — реле зажигания; 9 — выключатель зажигания; А — к клемме генератора.

Электрический ток поступает на первичную обмотку катушки зажигания(6).Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Коммутатор, получая сигнал с датчика(4), прерывает или наоборот включает первичную обмотку. Когда протекание тока по первичной обмотке прерывается, то во вторичной обмотке вознекате ток высокого напряжение, который подаётся по высоковольтному проводу на распределитель. Распределитель, вал которого приводится в движение от шестерни привода масляного насоса или коленчатого вала(зависит от конкретного устройства двигателя) распределяет искру по свечам, тем самым воспламеняя смесь в нужном цилиндре двигателя в нужное время.

Понравилось это:

Нравится Загрузка…

Виды систем зажигания — DRIVE2

Ещё раз вспомним, что Система зажигания — это совокупность всех приборов и устройств, обеспечивающих появление искры в момент, соответствующий порядку и режиму работы двигателя. Эта система является частью общей системы электрооборудования.

Системы зажигания можно разделить на 3 группы:

1 — Контактные системы зажигания — включает в себя механический прерыватель и создание высокого напряжения и распределение его по цилиндрам в данной системе происходит с помощью контактов.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества
В контактной системе зажигания управление накоплением и распределение электрической энергии по цилиндрам осуществляется механическим устройством — прерывателем-распределителем. Дальнейшим развитием контактной системы зажигания является контактная транзисторная система зажигания, в первичной цепи катушки зажигания которой применен транзисторный коммутатор.

2 — Бесконтактные системы зажигания — включает бесконтактный датчик, который заменил собой контактный прерыватель. 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.
В отличие от контактной в бесконтактной системе зажигания для управления накоплением энергии используется транзисторный коммутатор, взаимодействующий с бесконтактным датчиком импульсов. Транзисторный коммутатор в данной системе выполняет роль прерывателя. Распределение тока высокого напряжения осуществляется механическим распределителем.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

3 — Электронная система зажигания(микропроцессорная система зажигания) — система, в которой создание и распределение тока высокого напряжения по цилиндрам двигателя осуществляется с помощью электронных устройств. Электронная система зажигания не имеет механических контактов.
В электронной системе зажигания используется электронный блок управления, с помощью которого производится управление процессом накопления и распределения электрической энергии. В ранних конструкциях электронной системы зажигания электронный блок одновременно управлял системой зажигания и системой впрыска топлива (т.н. объединенная система впрыска и зажигания). В настоящее время управление зажиганием включено в систему управления двигателем.

Все вышеперечисленные виды систем зажигания похожи между собой, отличаются только методом создания управляющего импульса. Так в систему зажигания входят: Источник питания для системы зажигания, это аккумуляторная батарея (в момент запуска двигателя), и генератор (во время работы двигателя).Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Выключатель зажигания – это механическое или электрическое контактное устройство подачи напряжения на систему зажигания, или по-другому – замок зажигания. Как правило, выполняет две функции: подачи напряжения на бортовую сеть и систему зажигания, подачи напряжения на втягивающее реле стартера автомобиля. Накопитель энергии – узел предназначенный для накопления, преобразования энергии достаточной для возникновения электрического разряда между электродами свечи зажигания. Условно накопители энергии можно разделить на индуктивный и емкостный. Простейший индуктивный накопитель – это катушка зажигания, которая представляет собой автотрансформатор, первичная обмотка у него подключается к плюсовому полюсу и через устройство разрыва к минусовому. Во время работы устройства разрыва, например кулачков зажигания, в первичной обмотке возникает напряжение самоиндукции. Во вторичной обмотке образуется

Система зажигания автомобиля. — DRIVE2

Основное назначение системы зажигания автомобиля является подача искрового разряда на свечи зажигания в определённый такт работы бензинового двигателя.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Для дизельных двигателей под зажиганием понимают момент впрыска топлива в такт сжатия. В некоторых моделях автомобилей система зажигания, а именно ее импульсы подаются на блок управления погружным топливным насосом. Систему зажигания, по мере своего развития, можно разделить на три типа. Контактная система зажигания, импульсы у которой создаются во время работы контактов на разрыв. Бесконтактная система зажигания, управляющие импульсы создаются электронным транзисторным управляющим устройством – коммутатором, (хотя правильно его назвать генератором импульсов). Микропроцессорная система зажигания — это электронное устройство, которое управляет моментом зажигания, а также другими системами автомобиля. Для двухтактных двигателей, без внешнего источника питания используются системы зажигания типа магнето. Основана на принципе создания ЭДС при вращении постоянного магнита в катушке зажигания по заднему фронту импульса.

✔ Устройство системы зажигания

Все вышеперечисленные виды систем зажигания похожи между собой, отличаются только методом создания управляющего импульса.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Так в систему зажигания входят:

1.Источник питания для системы зажигания, это аккумуляторная батарея (в момент запуска двигателя), и генератор (во время работы двигателя).

2.Выключатель зажигания – это механическое или электрическое контактное устройство подачи напряжения на систему зажигания, или по-другому – замок зажигания. Как правило, выполняет две функции: подачи напряжения на бортовую сеть и систему зажигания, подачи напряжения на втягивающее реле стартера автомобиля.

3.Накопитель энергии – узел предназначенный для накопления, преобразования энергии достаточной для возникновения электрического разряда между электродами свечи зажигания. Условно накопители энергии можно разделить на индуктивный и емкостный.

• Простейший индуктивный накопитель – это катушка зажигания, которая представляет собой автотрансформатор, первичная обмотка у него подключается к плюсовому полюсу и через устройство разрыва к минусовому. Во время работы устройства разрыва, например кулачков зажигания, в первичной обмотке возникает напряжение самоиндукции.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Во вторичной обмотке образуется повышенное напряжение, достаточное для пробоя воздушного зазора свечи.

• Емкостный накопитель представляет собой емкость, которая заряжается повышенным напряжением и в нужный момент отдает свою энергию на свечу зажигания

4.Свечи зажигания, представляют собой устройство с двумя электродами находящимися друг от друга на расстоянии 0,15-0,25 мм. Представляет собой фарфоровый изолятор, насаженный на металлическую резьбу, в центре находится центральный проводник, который служит электродом, вторым электродом является резьба.

5.Система распределения зажигания предназначена для подачи в нужный момент энергии от накопителя к свечам зажигания. В состав системы входят распределитель, и(или) коммутатор, блок управления системой зажигания.

• Распределитель зажигания (трамблёр) – устройство распределения высокого напряжения по проводам, ведущим к свечам цилиндров. Обычно в распределителе собран и кулачковый механизм. Распределение зажигания может быть механическим и статическим.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Механический распределитель представляет собой вал, который приводится в действие от двигателя и при помощи «бегунка» распределяет напряжение по высоковольтным проводам. Статическое распределение зажигания подразумевает под собой отсутствие вращающихся деталей. При таком варианте катушка зажигания присоединятся непосредственно к свече, а управление происходит от блока управления зажиганием. Если, например, двигатель автомобиля имеет четыре цилиндра, то и катушек будет четыре. Высоковольтные провода в данной системе отсутствуют.

• Коммутатор – электронное устройство для генерации импульсов управления катушкой зажигания, включается в цепь питания первичной обмотки катушки и по сигналу от блока управления разрывает питание, в результате чего возникает напряжение самоиндукции.

• Блок управления системой зажигания – микропроцессорное устройство, которое определяет момент подачи импульса в катушку зажигания, в зависимости от данных датчиков положения коленвала, лямбда-зондов, температурных датчиков и датчика положения распредвала.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

6.Высоковольтный провод — это одножильный провод с повышенной изоляцией. Внутренний проводник может иметь форму спирали, для исключения помех в радиодиапазоне.

✔ Принцип работы системы зажигания

Рассмотрим принцип действия классической системы зажигания. При вращении вала привода трамблёра в действие приводятся кулачки, которые «разрывают» подаваемые на первичную обмотку автотрансформатора (бобину) 12 вольт. При пропадании напряжения на трансформаторе, в обмотке появляется ЭДС самоиндукции, соответственно на вторичной обмотке возникает напряжение порядка 30000 вольт. Высокое напряжение подается в распределитель зажигания (бегунок), который вращаясь попеременно подает напряжение на свечи в зависимости от такта работы двигателя внутреннего сгорания. Высокого напряжения достаточно для пробоя искровым разрядом воздушного зазора между электродами свечи зажигания.

Опережение зажигания нужно для более полного сгорания топливной смеси. Из-за того, что топливо сгорает не сразу, поджечь его необходимо немного раньше, до прихода в ВМТ.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Момент подачи искры должен быть точно отрегулирован, потому что в ином случае (раннее или позднее зажигание) двигатель потеряет свою мощность, возможна повышенная детонация.

ГАЗ 31 › Бортжурнал › Электронная система зажигания со статическим распределением энергии. Теория

Прежде чем начать хочу выразить огромную благодарность другу Диме за его помощь во всём!

Это ГАЗ 31105 «Волга». Большая машина, достаточно комфортабельная, правда не очень экономичная :-). Однако, мой экземпляр оснащен не новым инжекторным двигателем, а устаревшим карбюраторным ЗМЗ 402, который, правда, неприхотлив к качеству бензина и имеет хорошую ремонтопригодность. Ну и цена такой машины значительно ниже. При постепенном «тюнинге» авто, дошло дело и до системы зажигания.
В оригинале 402-ой мотор оснащен бесконтактной системой зажигания с индукционным датчиком. Немного расскажу о существующих системах зажигания бензиновых двигателей. Может кому-то будет интересно.
Во всех системах зажигания основным элементом, вызывающим зажигания горючей смеси в цилиндре двигателя является свеча зажигания.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

Фактически, она представляет собой разрядник, состоящий из бокового электрода 1, соединенного с корпусом двигателя и центрального электрода, который выведен на «колпачок» свечи. Электроды разделены керамическим изолятором, который является корпусом свечи. При подаче на электроды высокого напряжения, происходит пробой искрового промежутка Х — «искра», которая вызывает зажигания горючей смеси. Напряжение, нужное для пробоя зависит от величины зазора Х и других факторов. В современных системах зажигания она достигает 20 000 — 35 000 вольт, что обеспечивает надежное возникновения искры при любых условиях.
Вторым важным элементом является источник импульсов высокого напряжения. Во всех системах используется высоковольтный трансформатор, более известный как «катушка зажигания».

Как и любой трансформатор он содержит первичную (низковольтную) обмотку с малым количеством витков и вторичную (высоковольтную) с большим числом витков.
Для того, чтобы на вторичной обмотке образовался высоковольтный импульс, на первичную следует подать импульс тока от источника питания (аккумулятора или генератора).Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества
По принципу формирования этого импульса различают два основных вида систем зажигания — конденсаторные и с индуктивным накоплением энергии.
Конденсаторные системы (CDI — capacitor discharge ignition) содержат конденсатор, который заряжается от бортовой сети (в основном через повышающий преобразователь) и в нужный момент зажигания переключается на первичную обмотку катушки зажигания, разряжаясь на нее. В автомобилях конденсаторные системы не пользуются большой популярностью, однако они широко используются на мототранспорте. Катушка для таких систем обычно отличается меньшими размерами и весом, основным недостатком является малая длина высоковольтного импульса.
Системы с индуктивным накоплением энергии используют явление самоиндукции. То есть, если попытаться резко разомкнуть цепь, в котором ток течет через индуктивность, на выводах катушки индуктивности формируется импульс напряжения, многократно превышает начальное напряжение питания. В таком случае, в качестве индуктивности используется первичная обмотка катушки зажигания:

А вот сам процесс «прерывания» может происходить двумя способами.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Первый, который использовался во всех старых автомобилях, это контактный. Практически повторяет изображенную на рисунке схему. Контакты «прерывателя» входят в состав датчика-распределителя зажигания, который также называют «трамблером»

Параллельно контактам в таких системах включают конденсатор, который при правильном подборе емкости предотвращает обгорания контактов и продлевает высоковольтный импульс. Такая система проста, однако надежность ее невысока из-за наличия механических контактов, которые могут обгорать, загрязняться, изгибаться и тем самым влиять на работу системы. Ведь важна не только величина тока через катушку, а и момент срабатывания контактов относительно угла поворота коленчатого вала двигателя (угол опережения зажигания). Кроме того, в данной системе нельзя получить большую мощность импульса, так как при увеличении тока в цепи катушки контакты будут активно выгорать в момент размыкания.

Новые двигатели оснащают, как правило, бесконтактными электронными системами зажигания, где датчиком момента зажигания является любой бесконтактный датчик (чаще всего это магнитный датчик Холла, однако встречаются и другие типы датчиков), а непосредственная коммутация катушки осуществляется транзистором, который входит в состав специального устройства, называемого коммутатором.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

Здесь энергия искры фактически ограничивается только возможностями катушки и параметрами транзистора. Можно различить два типа коммутаторов для таких систем.
В старых коммутаторах единственной их функцией было управление выходным транзистором по сигналу с датчика. Сила тока через катушку ограничивается сопротивлением первичной обмотки и не является высокой. Энергия искры в таких системах ненамного выше контактных систем. Кроме того, на высоких оборотах энергия искры уменьшается, так как за период между разрядами высокоомная катушка не успевает накопить максимальную энергию. Именно такой коммутатор установлен в моём авто.
Современные коммутаторы управляются от датчиков Холла или от сигналов с электронного блока управления двигателем и могут работать на низкоомную первичную обмотку катушки зажигания. Ограничение тока выполнено схемой коммутатора, специализированная микросхема анализирует частоту входных импульсов от датчика и включает «заряд» катушки в момент, который обеспечит максимально допустимый ток через катушку как раз к моменту следующего «размыкания».Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Такая система позволяет получить стабильную мощность искры на разных оборотах двигателя. Максимальный ток в первичной цепи катушки зажигания может достигать 7-10 ампер, что позволяет получить мощную искру в увеличенном искровом зазоре свечи зажигания. Такие системы называют еще системами с высокой энергией искры.

Однако, кроме получения искры в системах зажигания автомобильных двигателей существует еще одна проблема. Она связана с тем, что двигатель обычно имеет несколько цилиндров, зажигания в которых происходит поочередно. Итак, высоковольтные импульсы от катушки зажигания необходимо распределять между свечами, направляя их то на одну, то на другую. До недавнего времени, большинство автомобилей оснащались механическим распределителем, часто совмещенным с датчиком момента зажигания.

Как видим, распределитель представляет собой обычный механический переключатель, состоящий из нескольких (по числу цилиндров двигателя) контактов, расположенных по кругу, и одного подвижного контакта — «бегунка», который вращается и замыкается поочередно с одним из неподвижных.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Этот узел не добавляет надежности даже самой эффективной электронной системе с коммутатором. Контакты распределителя загрязняются, обгорают, особо частым дефектом является выход из строя бегунка. На нем обычно расположен резистор для подавления радиопомех от системы зажигания (искрение на контактах распределителя генерирует широкий спектр радиопомех), и именно этот резистор часто перегревается и сгорает. Как ни странно, такой распределитель встречается и в автомобилях с инжекторными двигателям, где все управление зажиганием выполняет электронный блок управления двигателем, а не датчик момента зажигания.

В новейших авто с инжекторными двигателями начали применять другую систему, которую называют системой зажигания со статическим распределением энергии. Принцип ее действия заключается в использовании нескольких катушек зажигания и

Лада 2104 RedOne [РыдВан] › Бортжурнал › Двухканальная бесконтактная система зажигания (ДБСЗ)

Многим известны преимущества БСЗ над КСЗ — это, во-первых, снижение частоты обслуживания за счёт исключения подгорающих контактов прерывателя, конденсатора, качество которых довольно сомнительное, повышение энергии искры, более легкий запуск в мороз.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Но и эта система имеет ряд недостатков, к главным из которых относится динамическое распределение искры по цилиндрам (присущее и КСЗ) и, как следствие, потери энергии искры, нестабильность холостых, малый возможный диапазон регулировки УОЗ, подверженность деталей распределителя износу, чувствительность к влажности и загрязнениям. У меня, например, был случай, когда выгорел центральный контакт на крышке распределителя, машина очень плохо заводилась (бывали даже случаи продолжительной, по 2-3 минуты, работы на одном цилиндре в режиме «газ в пол» на холостых) и плоховато ехала, причём неисправность никак не диагностировалась визуально.

Двухканальная система позволяет избавиться от этих недостатков. Она обеспечивает еще более высокую энергию искры за счет применения других катушек и уменьшения потерь (исключается один ВВ провод и весь узел распределения), соответственно, более легкий запуск и более полное сгорание топлива. Повышается надёжность за счёт исключения подвижных элементов: бегунка и уголька, плюс крышка теперь выполняет роль всего лишь крышки и не подвержена выгоранию, а так же исключается влияние пыли и конденсата на крышке распределителя.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

ДБСЗ — это хорошо забытое старое. Такая система какое-то время устанавливалась на экспортных ВАЗ-21083, однако распространения не получила из-за низкого качества электронных комплектующих. Сейчас электронная промышленность шагнула далеко вперёд, и нам с вами бояться нечего в этом плане.

Впервые о подобной системе я узнал у небезызвестного Евгения Травникова, однако предлагаемая им система «Двухконтурной БСЗ» подразумевает 2 датчика Холла, установленные на пластине прерывателя, 2 коммутатора, и 2 токарные детали — хоть и несложные, но всё же. У меня нет в данный момент возможности изготовить нужные токарные детали, а сделать двухканальную систему очень хотелось. Стал разбираться в вопросе, и со временем пришёл к тому, что, собственно, и реализовано — с меньшим количеством деталей, без токарных работ.
По сути, двухконтурная система зажигания — разновидность двухканальной, имеет одинаковые с ней преимущества и недостатки, за исключением того, что двухконтурная система дороже по себестоимости, но использует менее дефицитные запчасти.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

ДБСЗ функционально состоит из датчика положения коленчатого вала (ДПКВ), автомата опережения зажигания, двухканального коммутатора, двух двухискровых катушек зажигания, высосковольтных проводов и свечей. При этом каждая катушка зажигания работает на свою пару цилиндров. Пары цилиндров выбираются так, чтобы в одном из них происходил такт сжатия, а в другом — такт выхлопа. Энергия подаётся одновременно на обе свечи, и в «нерабочей» свече (в такте выхлопа) происходит небольшая потеря энергии. Однако эта потеря на практике оказывается меньше, чем потеря в распределителе в классическом трамблёре и ВВ проводе с катушки на распределитель.

В качестве ДПКВ я использовал доработанный контактный трамблёр. У меня был стандартный контактный новый трамблёр 030.3706. Мне он, к счастью, достался бесплатно — на нем был неисправный конденсатор, и его хозяин, тольком не разобравшись, отдал его мне «за ненадобностью».

1) Трамблёр полностью разбирается.

Для этого снимается крышка, отвинчиваются 2 винта крепления бегунка распределителя (больше не понадобится), снимается вакуумный регулятор (2 винта + пружинная шайба на штифте подвижной пластины), после чего из вала и пластиковой муфты валика выбивается пружинный штифт (2101-3706012 по схеме).Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества После этого вал с автоматом опережения просто вынимается вверх.

2) Вынимается подвижная пластина в сборе с подшипником.

3) Удаляется контактная группа и все сопутствующие электрические части: косичка массы (удаляется высверливанием заклёпки на подвижной пластине прерывателя), конденсатор, изолятор, шпилька.

4) Берём датчик холла 2107/21213. Кладём его на подвижную пластину так, чтобы рабочая прорезь датчика располагалась горизонтально. Крепим одним винтом к пластине в дальнее от вакуум-корректора отверстие. Примеряем подвижную пластину к корпусу трамблера, поправляем датчик Холла так, чтобы между его выступающими частями и корпусом трамблёра был гарантированный зазор, а ось датчика смотрела прямо на ось трамблёра.

5) Размечаем отверстие для второго винта крепления датчика, сверлим, нарезаем резьбу М4.

6) Далее герой дня: берём стальную пластину толщиной 1-2 мм и изготавливаем шторку в соответствии с чертежом:

Центральное отверстие я просверлил сверлом-ёлочкой, внешний контур вырезал болгаркой, наклеив бумажный чертеж в масштабе 1:1 на лист металла.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

7) Изготавливаем дистанционную шайбу наружным диаметром 16-20мм и внутренним 13-14мм. Толщина шайбы должна быть равна осевому перемещению вала трамблёра в корпусе. У меня получилось 1,5 мм. Шайба устанавливается между центральной втулкой вала трамблёра и кулачком. За основу я взял обычную шайбу под болт 12мм и рассверлил её. Шайба нужна для того, чтобы датчик Холла не разбило случайно шторкой при осевом смещении вала. Для шторки толщиной 1мм может быть не критично. Да, правильнее было бы расположить датчик прорезью вертикально и использовать доработанную шторку бесконтактного трамблёра, но это потребует или переделки бесконтактного трамблёра, чего мне не хотелось, поскольку привык иметь возможность «бэкапа» в случае неудачи, или токарных работ. В качестве ремарки скажу, что шайбу лучше всё-таки брать бронзовую (но ни в коем случае не медную) или чугунную, поскольку коэффициент трения пары «сталь по бронзе» и «сталь по чугуну» гораздо меньше, чем «сталь по стали». Но у меня под рукой такой не оказалось, использовал то, что было.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

8) Закрепляем датчик Холла на пластине, пластину с подшипником вкладываем на своё место, на кулачок прерывателя надеваем шторку, всё это вставляем в корпус. Шторку располагаем так, чтобы её крыло находилось в щели датчика Холла. Изготавливаем кондуктор, который обеспечит нам равномерное расстояние между шторкой и краями щели датчика. Я использовал полоску кровельной жести толщиной 0,4мм, сложенную пополам. Надеваем кондуктор на крыло шторки и вдвигаем её в щель датчика.

9) Теперь нам понадобится сварка. Я варил полуавтоматом, можно аргоном, электродуговой плохо — неудобно. Прихватываем шторку к кулачковому валу максимально близко к датчику, но так, чтобы его не подпалить. Вынимаем кондуктор, проворачиваем шторку на 180 градусов, ставим кондуктор и ещё раз прихватываем. Выравниваем шторку так, чтобы зазор между краями щели датчика и шторкой был постоянный. Вынимаем всё это из трамблёра и обвариваем. Положение шторки относительно кулачкового вала не имеет значения.

10) Собираем, убеждаемся, что вращению вала ничего не мешает.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества При необходимости наплывы от сварки удалить наждаком, болгаркой или напильником.

11) Между отверстием под тягу вакуумного корректора и отверстием под его крепление делаем ножовкой пропил в корпусе, через который мы будем заводить провода от датчика. Пропил должен заканчиваться в технологическом отверстии на нижней поверхности корпуса трамблёра. Отверстие расширяем дрелью, бормашинкой или напильником так, чтобы туда нормально встал разъём от датчика Холла. Способ крепежа разъёма к корпусу не критичен, я использовал одно из более ненужных резьбовых отверстий, дорезав в нём резьбу до конца.

12) Укладываем провода от датчика Холла. Следи

Система зажигания и все о ней — DRIVE2

🔎 Систему зажигания, которая обеспечивает работу двигателя, придется рассмотреть в этом разделе, хотя она и является составной частью «Электрооборудования автомобиля».
Когда мы с вами изучали рабочий цикл двигателя, то было отмечено, что в самом конце такта сжатия, рабочую смесь необходимо поджечь.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества А это означает, что между электродами свечи должна проскочить высоковольтная искра.

Система зажигания предназначена для создания тока высокого напряжения и распределения его по свечам цилиндров. Импульс тока высокого напряжения подается на свечи в строго определенный момент времени, который меняется в зависимости от частоты вращения коленчатого вала и нагрузки на двигатель.
В настоящее время на автомобилях может устанавливаться контактная система зажигания или бесконтактная электронная система.

🔎 Контактная система зажигания.

Источники электрического тока (аккумуляторная батарея и генератор, подробный разговор о которых будет в разделе «Электрооборудование автомобиля») вырабатывают ток низкого напряжения. Они «выдают» в бортовую электрическую сеть автомобиля 12 — 14 вольт. Для возникновения же искры между электродами свечи на них необходимо подать 18 — 20 тысяч вольт! Поэтому в системе зажигания имеются две электрические цепи – низкого и высокого напряжений .

🔎 Контактная система зажигания состоит из:

• катушки зажигания,
• прерывателя тока низкого напряжения,
• распределителя тока высокого напряжения
вакуумного и центробежного регуляторов опережения зажигания,
• свечей зажигания,
• проводов низкого и высокого напряжения,
• включателя зажигания.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

🔎 Крышка распределителя и распределитель (ротор) тока высокого напряжения предназначены для распределения тока высокого напряжения по свечам цилиндров двигателя.
После того, как в катушке зажигания образовался ток высокого напряжения, он попадает (по высоковольтному проводу) на центральный контакт крышки распределителя, а затем через подпружиненный контактный уголек на пластину ротора. Во время вращения ротора ток «соскакивает» с его пластины, через небольшой воздушный зазор, на боковые контакты крышки. Далее, через высоковольтные провода, импульс тока высокого напряжения попадает к свечам зажигания.
Боковые контакты крышки распределителя пронумерованы и соединены (высоковольтными проводами) со свечами цилиндров в строго определенной последовательности.

Таким образом устанавливается «порядок работы цилиндров», который выражается рядом цифр. Как правило, для четырехцилиндровых двигателей, применяется последовательность: 1 – 3 – 4 – 2. Это означает, что после воспламенения рабочей смеси в первом цилиндре, следующий «взрыв» произойдет в третьем, потом в четвертом и, наконец, во втором цилиндре.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Такой порядок работы цилиндров установлен для равномерного распределения нагрузки на коленчатый вал двигателя.
Подача высокого напряжения на электроды свечи зажигания должна происходить в конце такта сжатия, когда поршень не доходит до верхней мертвой точки примерно 4О — 6О, измеряя по углу поворота коленчатого вала. Этот угол называют углом опережения зажигания.

Необходимость опережения момента зажигания горючей смеси обусловлена тем, что поршень движется в цилиндре с огромной скоростью. Если смесь поджечь несколько позже, то расширяющиеся газы не будут успевать делать свою основную работу, то есть давить на поршень в должной степени. Хотя горючая смесь и сгорает в течение 0,001 – 0,002 секунды, поджигать ее надо до подхода поршня к верхней мертвой точке. Тогда в начале и середине рабочего хода поршень будет испытывать необходимое давление газов, а двигатель будет обладать той мощностью, которая требуется для движения автомобиля.
Первоначальный угол опережения зажигания выставляется и корректируется с помощью поворота корпуса прерывателя-распределителя.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Тем самым мы выбираем момент размыкания контактов прерывателя, приближая их или наоборот, удаляя от набегающего кулачка приводного валика прерывателя-распределителя.
Однако, в зависимости от режима работы двигателя, условия процесса сгорания рабочей смеси в цилиндрах постоянно меняются. Поэтому для обеспечения оптимальных условий, необходимо постоянно менять и указанный выше угол (4О – 6О ). Это обеспечивают центробежный и вакуумный регуляторы опережения зажигания.

🔎 Центробежный регулятор опережения зажигания предназначен для изменения момента возникновения искры между электродами свечей зажигания, в зависимости от скорости вращения коленчатого вала двигателя.
При увеличении оборотов коленчатого вала двигателя, поршни в цилиндрах увеличивают скорость своего возвратно-поступательного движения. В тоже время скорость сгорания рабочей смеси остается практически неизменной. Это означает, что для обеспечения нормального рабочего процесса в цилиндре, смесь необходимо поджигать чуть раньше.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Для этого искра между электродами свечи должна проскочить раньше, а это возможно лишь в том случае, если контакты прерывателя разомкнутся тоже раньше. Вот это и должен обеспечить центробежный регулятор опережения зажигания

🔎 Вакуумный регулятор опережения зажигания предназначен для изменения момента возникновения и

Как устроена система зажигания в автомобиле?


Базовые принципы

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

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

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

В сегодняшнем мире есть несколько видов систем зажигания для автомобилей, контактная, бесконтактная и электронная.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Эти системы имеют общие особенности, к примеру, отсутствие распределителя зажигания, который давно уступил место катушке.

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

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

В электронной системе зажигания используется электронный блок управления, с помощью которого производится управление процессом накопления и распределения электрической энергии.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества В ранних конструкциях электронной системы зажигания электронный блок одновременно управлял системой зажигания и системой впрыска топлива (т.н. объединенная система впрыска и зажигания).

Устройство

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

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

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

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

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

Центробежный регулятор размещён внутри корпуса прерывателя-распределителя. Как правило, он работает совместно с вакуумным регулятором, оба являются составной частью прерывателя-распределителя.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Называется он центробежным от вида силы, использующейся для реализации изменения опережения.

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

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

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

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

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

Как оно работает?

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

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

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

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

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

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

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

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

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


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.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества 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.

Выбор типа зажигания: контактное или бесконтактное.

Системы зажигания контактной категории

Классический механизм, несмотря на своё техническое устаревание и уступках по характеристикам новым системам, репрезентирует собой чрезвычайно сложную конструкцию.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества 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.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества 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.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества 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.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества 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 действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества 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.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества 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.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества 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.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества 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.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества 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.

Бесконтактная система зажигания.


Бесконтактная система зажигания




Дальнейшим шагом в развитии систем зажигания индуктивного типа было создание бесконтактных систем, в которых конструкторы полностью отказались от разрыва электрической цепи первичной обмотки катушки зажигания механическим способом. Функцию генерирования управляющего сигнала на базу транзистора передали магнитоэлектрическому датчику, использующему в своей работе принцип, основанный на эффекте Холла.
Отказ от механических контактов позволил существенно повысить надежность и стабильность работы системы зажигания, поэтому они быстро вытеснили контактные и контактно-транзисторные системы, применявшиеся на автомобильных двигателях.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

На рисунке 1 представлена схема системы зажигания с магнитоэлектрическим генераторным датчиком, предназначенная для восьмицилиндровых двигателей. Она содержит электронный коммутатор, датчик распределитель, добавочный резистор и катушку зажигания.
Магнитоэлектрический датчик конструктивно объединён с высоковольтным распределителем.

Работает бесконтактная система зажигания (БСЗ) следующим образом (рис. 1).
При включенном выключателе 5 и неработающем двигателе транзистор VT1 (К.Т630Б) закрыт, так как его база и эмиттер имеют одинаковый потенциал.
При закрытом транзисторе VT1 потенциал базы транзистора VT2 (К.Т630Б) выше потенциала эмиттера.
По переходу база-эмиттер протекает ток управления по цепи:
положительный вывод аккумуляторной батареи — контакты выключателя зажигания — положительный вывод добавочного резистора — положительный вывод коммутатора — дроссель-диод VD6 — резисторы R5 и R6 — переход база-эмиттер транзистора VT2 — резисторы R10 и R11 — корпус автомобиля — отрицательный вывод аккумуляторной батареи.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

Ток управления открывает транзистор VT2, что в свою очередь приводит к появлению тока управления транзистора VT3 (К.Т809А), открывается транзистор VT4 (КТ808А). При этом через коллектор-эмиттер транзистора VT4 пойдет ток по цепи:
положительный вывод аккумуляторной батареи — контакты выключателя зажигания — добавочный резистор — первичная обмотка катушки зажигания — диод VD7 — коллектор-эмиттер транзистора VT4 — «масса» — отрицательный вывод аккумуляторной батареи.
При этом в магнитном поле катушки зажигания накапливается электромагнитная энергия.

При прокручивании коленчатого вала двигателя стартером в магнитоэлектрическом датчике вырабатывается переменное напряжение, которое поступает на вывод «Д» коммутатора. С вывода «Д» сигнал датчика через диод VD1 (КД102А) и цепь R1C3 поступает на базу транзистора VT1.
Диод VD1 пропускает с датчика импульсы только положительной полярности.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества
Цепь R1C3 служит для исключения электрического угла опережения зажигания, присущего магнитоэлектрическим датчикам при изменении частоты вращения.

Поступивший на базу транзистора VT1 положительный импульс вызывает увеличение потенциала базы относительно эмиттера. В результате в транзисторе VT1 будет протекать ток управления по цепи:
обмотка датчика — диод VD1 — цепь R1C3 — переход база-эмиттер транзистора VT1 — «масса» — обмотка датчика.
Транзистор VT1 откроется и зашунтирует переход база-эмиттер транзистора VT2, что вызовет закрытие транзистора VT2, а затем и закрытие транзисторов VТЗ и VT4.

Запирание транзистора VT4 приводит к резкому прекращению первичного тока в катушке зажигания и возникновению высокого напряжения во вторичной обмотке катушки зажигания, которое через распределитель подводится к соответствующей свече зажигания.
Затем после исчезновения импульса с датчика транзистор VT1 закроется, а транзисторы VT2, VT3 и VT4 откроются, и в магнитном поле катушки зажигания будет опять накапливаться электромагнитная энергия.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

Транзисторный коммутатор содержит целый ряд дополнительных элементов, служащих для защиты и улучшения условий работы схемы. Стабилитрон VD5 (КС980А) и конденсатор С7 защищают схему от напряжения, индуктируемого в первичной обмотке катушки зажигания.

Диод VD3 (КД102А) ограничивает амплитуду импульса с датчика и, таким образом, защищает переход база-эмиттер транзистора VT1 от пробоя.
Диод VD7 защищает транзистор VT4 от обратной полярности источника питания.

Конденсатор С6 и резистор R7 образуют цепь обратной связи, по которой положительная полуволна ЭДС самоиндукции с первичной обмотки катушки зажигания поступает на базу транзистора VT1, ускоряя его отпирание, что способствует обеспечению бесперебойности искрообразования на низких частотах вращения.



Конденсаторы С4 и С5 защищают переходы база-эмиттер транзисторов VT2 и VT3 от всплесков напряжения и исключают ложные срабатывания транзисторов VT2 и VT3.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Резисторы R8, R10 и R11, включенные между эмиттерами и базами транзисторов VT2, VT3 и VT4, служат для повышения предельно допустимого напряжения между коллектором и эмиттером транзисторов.

Резистор R12 и конденсатор С8 уменьшают мощность, выделяемую в транзисторе VT4 при его закрытии, во время переходного процесса. Конденсаторы С1 и С2 и дроссель уменьшают пульсации напряжения в цепи питания коммутатора, а диод VD6 (КД212Б) защищает от обратной полярности.

Защита транзисторного коммутатора от перенапряжений питания осуществляется схемой, состоящей из стабилитрона VD2 (КС515А), стабилитрона VD4 (КС119А) и резисторов R2 и R3.
При повышении напряжения питания до 18 В напряжение на стабилитроне VD2 будет больше напряжения стабилизации и на базу транзистора VT1 поступит положительное смещение относительно эмиттера.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Независимо от импульсов датчика транзистор VT1 откроется, а транзисторы VT2, VT3 и VT4 закроются, и двигатель остановится.

Транзисторный коммутатор 13.3734 размещен в ребристом корпусе, отлитом из алюминия (см. рисунок вверху страницы).
Коммутатор имеет три вывода:

  • вывод «Д» — для соединения с низковольтным выводом датчика-распределителя;
  • вывод «КЗ» — для соединения с выводом катушки зажигания;
  • вывод «+» — для соединения с выводом «+» добавочного резистора.

Катушка зажигания Б116 выполнена с электрически разделенными обмотками, как и катушка Б114 для контактно-транзисторной системы зажигания, и отличается от последней обмоточными параметрами.
Добавочный резистор 14.3729 состоит из двух нихромовых спиралей, которые размещены в металлическом корпусе. Выводы, к которым присоединены концы спиралей, имеют маркировку «+», «С», «К».Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Величина сопротивления спирали между выводами «С» и «+» составляет 0,71 Ом, а спирали между выводами «С» и «К» — 0,52 Ом.

Датчик-распределитель 24.3706 (на схеме рис. 1) предназначен для управления работой транзисторного коммутатора, распределения импульсов высокого напряжения по свечам зажигания в необходимой последовательности, для автоматического регулирования момента искрообразования в зависимости от частоты вращения коленчатого вала и нагрузки двигателя.

***

Дальнейшее развитие системы питания бензиновых двигателей связано с широким внедрением компьютерных технологий. Последним словом техники в этом плане являются микропроцессорные системы зажигания, управляемые бортовым компьютером автомобиля. Электронный блок управления (ЭБУ), собирающий информацию от многочисленных датчиков, позволяет эффективно управлять не только системой зажигания, но и другими системами двигателя — питания, охлаждения, контроля над отработавшими газами.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества
Комплексное управление работой двигателя позволило максимально использовать экономические и динамические свойства двигателя при соблюдении установленных экологических норм.
Ведутся работы и над повышением эффективности системы зажигания путем внедрения многокатушечных модуляторов высокого напряжения, а также в других перспективных направлениях.

***

Свечи зажигания


Главная страница


Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Системы зажигания автомобиля

Автомобильный мотор еще в первых своих модификациях представлял собой сложную конструкцию, состоящую из ряда систем, работающих воедино. Одним из основных компонентов любого бензинового мотора является система зажигания. Об ее устройстве, разновидностях и особенностях мы сегодня и поговорим.

Система зажигания

Система зажигания автомобиля представляет собой комплекс из приборов и устройств, которые работают на обеспечение своевременного появления электрического разряда, воспламеняющего смесь в цилиндре.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Она является неотъемлемой деталью электронного оборудования и в своем большинстве завязана на работе механических компонентов мотора. Этот процесс присущ всем моторам, которые не используют для воспламенения сильно нагретый воздух (дизель, компрессионные карбюраторные). Искровое воспламенение смеси применяется и в гибридных моторах, работающих на бензине и газу.

Принцип работы системы зажигания зависит от ее вида, но если обобщать ее работу, можно выделить следующие этапы:

  • процесс накопления высоковольтного импульса;
  • проход заряда через повышающий трансформатор;
  • синхронизация и распределения импульса;
  • возникновение искры на контактах свечи;
  • поджог топливной смеси.


Важным параметром является угол или момент опережения – это время, в которое осуществляется поджог воздушно-топливной смеси. Подбор момента происходит так, чтобы предельное давление возникало при попадании поршня в верхнюю точку. В случае с механическими системами его придется выставлять вручную, а в электронно-управляемых системах настройка происходит автоматически.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества На оптимальный угол опережения влияет скорость движения, качество бензина, состав смеси и другие параметры.

Классификация систем зажигания

Основываясь на методе синхронизации зажигания, различают схемы контактные и бесконтактные. По технологии формирования угла опережения зажигания можно выделить системы с механической регулировкой и полностью автоматические или электронные.

Исходя из типа накопления заряда, для пробития искрового промежутка, рассматривают устройства с накоплением в индуктивности и с накоплением в емкости. По способу коммутации первичной цепи катушки бывают – механические, тиристорные и транзисторные разновидности.

Узлы систем зажигания

Все существующие виды систем зажигания различаются способом создания контролирующего импульса, в остальном их устройство практически не отличается. Поэтому можно указать общие элементы, которые являются неотъемлемой частью любой вариации системы.

Питание – первичным, служит аккумулятор (задействуется при пуске), а при работе – эксплуатируется напряжение, которое производит генератор.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

Выключатель – устройство, которое необходимо для подачи питания на всю систему или его отключения. Выключателем служит замок зажигания или управляющий блок.

Накопитель заряда – элемент необходимый для концентрации энергии в нужном объеме, для воспламенения смеси. Существует два типа компонентов для накопления:

  • Индуктивный – катушка, внутри которой расположился повышающий трансформатор который создает достаточный импульс для качественного поджога. Первичная обмотка устройства питается от плюса батареи и приходит через прерыватель к ее минусу. При размыкании первичного контура прерывателем на вторичном создается высоковольтный заряд, который и передается на свечу.
  • Емкостный – конденсатор, который заряжается повышенным напряжением. В нужное время накопленный заряд по сигналу передается на катушку.

Схема работы в зависимости от вида накопления энергии

Свечи – изделие, состоящее из изолятора (основа свечи), контактного вывода для подключения высоковольтного провода, металлической оправы для крепления детали и двух электродов, между которыми и образуется искра.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

Система распределения – подсистема, предназначенная для направления искры на нужный цилиндр. Состоит из нескольких компонентов:

  • Распределитель или трамблер – устройство, сопоставляющее обороты коленвала и соответственно – рабочее положение цилиндров с кулачковым механизмом. Компонент может быть механическим или электронным. Первый – передает вращение мотора и посредством специального бегунка распределяет напряжение от накопителя. Второй (статический) исключает наличие вращающихся частей, распределение происходит благодаря работе блока управления.
  • Коммутатор – прибор, генерирующий импульсы заряда катушки. Деталь присоединяется к первичной обмотке и разрывает питание, генерируя напряжение самоиндукции.
  • Блок управления – устройство на микропроцессорах, определяющее момент передачи тока в катушку на основании показаний датчиков.

Провод – одножильный высоковольтный проводник в изоляции, соединяющий катушку с распределителем, а также контакты коммутатора со свечами.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

Магнето

Одной из первых систем зажигания является – магнето. Она состоит из генератора тока, который создает разряд исключительно для искрообразования. Состоит система из постоянного магнита, который приводится в движение коленчатым валом и катушки индуктивности. Искру, способную пробить искровой промежуток генерирует повышающий трансформатор, одной частью которого служит грубая обмотка катушки индуктивности. Для повышения напряжения используют часть обмотки генератора, которая соединена с электродом свечи.

Система зажигания с магнето

Контроль за подачей искры может быть контактный, выполненный в виде прерывателя или бесконтактный. При бесконтактном методе подачи искры применяются конденсаторы, которые улучшают качество искры. В отличие от представленных далее схем зажигания, магнето не требуется аккумулятор, оно легкое и активно применяется в компактной технике – мотокосах, бензопилах, генераторах и т.д.

Контактная система зажигания

Устаревшая, распространенная схема воспламенения топливной смеси.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Отличительной особенностью системы является создание высокого напряжения, вплоть до 30 тысяч В на свечи. Создает такое высокое напряжение катушка, которая соединена с распределительным механизмом. Импульс на катушку передается благодаря специальным проводам, соединенным с контактной группой. При размыкании кулачков происходит формирование разряда и искры. Устройство также выполняет роль синхронизатора, так как момент образования искры должен совпадать с нужным моментом такта сжатия. Данный параметр устанавливается посредством механической регулировки и сдвига искры на более раннюю или позднюю точку.

Простейшая схема

Уязвимой частью такого варианта является естественный механический износ. Из-за него меняется момент образования искры, он нестабильный для различных положений бегунка. Ввиду чего появляются вибрации мотора, падает его динамика, ухудшается равномерность работы. Тонкие настройки позволяют избавиться от явных неисправностей, но проблема может возникнуть повторно.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

Преимуществом контактного зажигания является его надежность. Даже при серьезном износе деталь будет работать безотказно, позволяя мотору работать. Схема не прихотлива к температурным режимам, практически не боится влаги или воды. Такой вид зажигания распространен на старых автомобилях и по сей день используется на ряде серийных моделей.

Бесконтактное зажигание

Принципиальная схема работы бесконтактной системы несколько отличается. Она сохраняет трамблер, как элемент конструкции, но он лишь выполняет функцию синхронизации цилиндров и отсылает импульс на коммутатор. В свою очередь транзисторный элемент, синхронизируется с показателем датчика и определяет угол зажигания, а также другие настройки – автоматически.

Преимущество системы – стабильность качества искрообразования, которое не зависит от ручных настроек или сохранности поверхности контактов. Если рассматривать превосходство данного варианта над контактной схемой, можно выделить:

  • система генерирует искру высокого качества постоянно;
  • устройство системы зажигания исключает ухудшение ее работы вследствие износа или загрязнения;
  • отсутствует необходимость производить тонкие настройки угла зажигания;
  • не приходится следить за состоянием контактов, контролировать их угол замыкания и другие настройки.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

В результате использования бесконтактной системы можно наблюдать снижение расхода топлива, улучшение динамических характеристик, отсутствие сильных вибраций мотора, стабильная искра позволяет облегчить холодный пуск.

Электронное зажигание

Современная, наиболее совершенная схема, которая полностью исключает наличие подвижных частей. Для получения необходимых данных о положении коленвала и других применяются специальные датчики. Далее электронный блок управления производит расчеты и посылает соответствующие импульсы на рабочие компоненты. Такой подход позволяет максимально точно определить момент подачи искры, благодаря чему смесь разжигается своевременно. Это позволяет получить больше мощности, улучшить продувку цилиндра и снизить вредные выбросы, благодаря лучшему дожигу топлива.

Схема электронной системы

Электронная система зажигания автомобиля отличается высокой стабильностью работы и устанавливается на большинство современных авто. Такая популярность определена преимуществами данной схемы:

  • Снижение расхода топлива во всех режимах работы мотора.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества
  • Улучшение динамических показателей – отклик на педаль газа, скорость разгона и т.д.
  • Более плавная работа мотора.
  • Выравнивается график момента и лошадиных сил.
  • Минимизируются потери мощности на низких оборотах.
  • Совместима с газобаллонным оборудованием.
  • Программируемый электронный блок позволяет настроить двигатель на экономию топлива или наоборот, на повышение динамических показателей.

Назначение системы зажигания достаточно простое, она является неотъемлемой частью бензинового двигателя, а также моторов, оснащенных ГБО. Этот компонент постоянно меняется и приобретает новые формы, соответствующие современным требованиям. Несмотря на это даже самые простые модели зажигания все еще используются на различной технике, успешно выполняя свою работу, как и десятки лет назад.

Бесконтактные системы зажигания (электронная и транзисторная)

Существует множество различных бесконтактных систем зажигания.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Несмотря на то, что принципы их действия примерно одинаковы, отдельные их элементы отличаются коренным образом: транзисторное зажигание с индуктивным датчиком, электронное зажигание с датчиком Хода, электронное зажигание, управляемое компьютером с комплексом данных, электронное зажигание, управляемое процессорами.

Принцип действия бесконтактной системы зажигания

При включенном зажигании и вращающемся коленчатом вале двигателя датчик-распределитель выдает импульсы напряжения на коммутатор, который преобразует их в прерывистые импульсы тока в первичной обмотке катушки зажигания. В момент прерывания тока в первичной обмотке индуктируется ток высокого напряжения во вторичной обмотке. Ток высокого напряжения идет от катушки зажигания по проводу через угольный контакт на пластину ротора, затем через клемму крышки распределителя по проводу высокого напряжения, в наконечнике которого установлен помехоподавительный экран, попадает на соответствующую свечу зажигания и воспламеняет рабочую смесь в цилиндре.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Принцип действия бесконтактной системы зажигания показан на рис. 1. При невозможности запуска основные причины отсутствия тока в цепях низкого и высокого напряжения бесконтактной системы зажигания можно определить с помощью тестера или контрольной лампы.

Рисунок 1. Схема бесконтактной системы зажигания

В современных автомобилях все элементы зажигания отрегулированы; возможность смещения момента зажигания практически исключена. Без особой необходимости современную систему зажигания трогать не следует.

Система зажигания с управляемыми характеристиками дает возможность точной и гибкой настройки момента зажигания в зависимости от условий движения, вида топлива, состояния двигателя. Она учитывает число оборотов двигателя, температуру поступающего в двигатель воздуха, нагрузку двигателя и моментальную нагрузку двигателя. На основе заложенных в прибор данных определяется оптимальный для данного сочетания параметров момент зажигания.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Выход из строя тех или иных датчиков — температуры двигателя, нагрузки автомобиля и др. отрицательно сказывается на состоянии двигателя, снижает мощность, однако серьезных повреждений произойти не должно, так как система управления автоматически переходит на аварийный режим работы.

Техническое обслуживание современных систем зажигания заключается в снятии и установке свечей зажигания, их проверке и слежении за функционированием системы по панели приборов. Ремонтировать новейшие компьютерные зажигания необходимо только при наличии соответствующего оборудования и аппаратуры.

Правила техники безопасности при пользовании автомобилями с электронной системой зажигания

При пользовании автомобилями, оснащенными электронной системой зажигания, их техобслуживании и ремонте необходимо строго соблюдать правила техники безопасности, заключающиеся в следующем:

  • отсоединять провода системы зажигания, а также провода измерительных приборов, можно только при выключенном зажигании;
  • нельзя касаться кабеля «массы» или отсоединять его при работающем двигателе;
  • нельзя при работающем двигателе отсоединять провода от клемм аккумулятора;
  • запрещается подсоединять к отрицательной клемме конденсатор гашения помех или какую-либо контрольную лампу;
  • нельзя устанавливать в бесконтактную систему зажигания катушку зажигания другой модели, тем более предназначенную для контактной системы зажигания;
  • нельзя проверять работоспособность элементов системы зажигания на искру;
  • нельзя прокладывать в одном жгуте провода низкого и высокого напряжения;
  • запрещается запускать двигатель сразу же после нагревания его до температуры выше +80°С, например, после покраски, обработки струей пара.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

При проверке компрессии, прежде чем запустить двигатель стартером, необходимо отключить зажигание, сняв кабель высокого напряжения с распределителя зажигания, и вспомогательным проводом соединить его с массой. Вспомогательный провод должен иметь такое же сечение, как и кабель зажигания.

Мыть двигатель следует только при выключенном зажигании. Выполняя техническое обслуживание системы зажигания, необходимо проверить установку момента зажигания, очистить свечи зажигания от нагара и заменить их, проверить крепление и изоляцию проводов.

В отечественных автомобилях старых марок установку момента зажигания, как правило, проверяют после первых 2000–2500 км пробега. В современных зарубежных автомобилях момент зажигания только устанавливают и не проверяют. От нагара свечи очищают через каждые 10 тыс. км пробега, а через каждые 30 тысяч км пробега их заменяют новыми, даже если они еще могут работать.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

Бесконтактная система зажигания — Энциклопедия по машиностроению XXL

Предотвращению повышенных выбросов углеводородов способствует увеличение энергии электрической искры при применении транзисторной бесконтактной системы зажигания. Повышенный зазор свечей зажигания позволяет обеднять смесь до больших пределов, уменьшает неидентичность последовательных циклов. Центробежно-вакуумный регулятор должен обеспечить резкое снижение угла опережения зажигания на режимах, близких к холостым при малой частоте вращения (например, путем отключения вакуумного регулятора).  [c.44]
Дальнейшим этапом развития электронных систем является создание бесконтактной системы зажигания. Вместо контактов в ней применен бесконтактный датчик, вырабатывающий импульсы в строго заданные моменты времени, которые через формирующий и выходной каскады управляют током в первичной обмотке катушки зажигания.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Бесконтактная система обладает более высокой надежностью.  [c.23] При применении бесконтактной системы зажигания. Для двигателей модели ЗМЗ-4021.  [c.100]

Указанных недостатков не имеют широко внедряемые бесконтактные электронные системы зажигания. Принципиальная новизна бесконтактной системы зажигания заключается в отсутствии контактов прерывателя. Их заменяет бесконтактный датчик, который не подвержен механическим износам и не требует периодической регулировки системы. Отличительной особенностью бесконтактной системы зажигания является тип и конструкция этого датчика.  [c.93]

Рис. 5.2. Бесконтактная система зажигания с магнитоэлектрическим датчиком а—принципиальная схема б—характеристики

В качестве датчика в бесконтактной системе зажигания могут применяться датчики других типов параметрические фотодатчики, пьезодатчики, полупроводниковые датчики и др.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества[c.95]

БЕСКОНТАКТНАЯ СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ  [c.102]

Проверку параметров бесконтактной системы зажигания с магнитоэлектрическим датчиком осуществляют на стенде СПЗ-12, который позволяет проверять контактную и контактно-транзисторную системы зажигания.  [c.124]Электронные системы зажигания отличаются от обычных систем наличием в первичной цепи транзистора, на базу которого подается управляющий импульс либо от прерывателя (электронная контактная система зажигания), либо от датчика (электронная бесконтактная система зажигания).  [c.165]

Бесконтактная система зажигания с магнитоэлектрическим датчиком показана на рис. 112, а. При вращении магнита (число полюсов магнита равно числу цилиндров) в обмотке датчика возникает переменный ток. В течение положительного полупериода напряжения по первичной обмотке протекает медленно изменяющийся ток. На рис. 112, б показан график изменения напряжения U по времени т. Искрообразование на свече зажигания соответствует моменту отсечки (точки А н Б).Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Напряжение магнитоэлектрического датчика.зависит от частоты вращения магнита с увеличением ее напряжение возрастает. Поэтому при повышении частоты вращения происходит запаздывание зажигания (точка Б соответствует моменту искрообразования при большой частоте вращения). При малых частотах вращения вырабатываемого датчиком напряжения недостаточно для переключения  [c.165]

Известны два вида полупроводниковой системы зажигания бесконтактная и контактно-полупроводниковая (транзисторная). В бесконтактной системе зажигания прерыватель и распределитель заменены электронными схемами. Эта система распространения не получила из-за своей сложности.  [c.240]

Магнитный поток (рис. 7.13, б) концентрируется при относительно малом угле поворота, ЭДС датчика имеет крутой фронт, что уменьшает погрешности момента искрообразования при работе бесконтактной системы зажигания (БСЗ). Конструкция датчика проста и технологична. К недостаткам магнитоэлектрических датчиков относятся зависимость ЭДС датчика от частоты вращения вала наличие относительно большой внутренней индуктивности, приводящей к фазовым погрешностям момента искрообразования ттри работе БСЗ.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества[c.223]

Сигнал СЗ аналогичен сигналу датчика Холла, используемому в бесконтактных системах зажигания. Поэтому к контроллеру к выходу СЗ может быть подсоединен коммутатор 36.3734 БСЗ, выполняющий функцию регулирования силы тока в катушке зажигания. На базе коммутатора 36.3737 разработан также коммутатор 42.3734, по принципу управления периодом накопления энергии полностью аналогичный коммутатору 36.3737, однако имеющий дополнительный управляющий вход и двухканальный выход.  [c.242]


Одним из важных эксплуатационных требований к системе зажигания является сохранение ее исходных характеристик в течение срока службы двигателя при минимальном уходе. Указанным выше требованиям контактная система зажигания не вполне отвечает, поэтому стали применяться контактно-транзисторные и бесконтактные системы зажигания.  [c.109]

Вместе с тем контактно-транзисторная система зажигания не устраняет некоторых недостатков контактных систем вибраций контактов при большой частоте вращения валика прерывателя, износа подушечки рычажка и граней кулачка прерывателя, что требует систематической проверки и регулировки зазора и угла замкнутого состояния контактов.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Последнее особенно неудобно при экранировании распределителя. Поэтому разработаны бесконтактные системы зажигания, где прерывание тока в первичной цепи осуществляется электронным устройством.  [c.134]

Рис. 69. Магнитоэлектрический датчик бесконтактной системы зажигания Искра
Бесконтактная система зажигания автомобиля ВАЗ-2108 состоит из датчика-распределителя 40.3706, коммутатора 36.3734 и катушки зажигания 27.3705. Особенностями конструкции и схемных решений данной системы зажигания являются  [c.140]

Бесконтактная система зажигания  [c.129]

Отечественная промышленность выпускает бесконтактные системы зажигания с магнитоэлектрическим бесконтактным датчиком для автомобилей ЗИЛ и ГАЗ.  [c.129]

Рис. 11.18. Датчик-распределитель бесконтактной системы зажигания а — общий вид, б — статор датчика, в — ротор и центробежный регулятор датчика / — крышка распределителя, 2 — бегунок, 3 — полюсные наконечники статора, 4 — обмотки статора, 5 — ротор датчика, 6 — центробежный регулятор, 7—магнит, 8 — бронзовая втулка, 9 — шпонка, 10—грузики регулятора, 11 — установочные метки, 12—контактная пластина, 13—концы обмотки статора
При работе вибратора момент подачи высокого напряжения к свечам определяется ротором распределителя и к каждой свече подается серия искр.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества На базе описанной выше бесконтактной системы зажигания Искра созданы унифицированные системы зажигания Искра ГАЗ (экранированная) и Искра ГАЗ-Н (неэкранированная), а также бесконтактная система зажигания для автомобилей с 4-цилиндровыми двигателями ГАЗ-24 и ГАЗ-2410. В ближайшее время бесконтактные системы зажигания с магнитоэлектрическим датчиком будут устанавливаться на автомобилях ЗИЛ-431410, ГАЗ-5312, УАЗ-3151 и др. На легковые автомобили (ВАЗ-2108) устанавливают бесконтактную систему зажигания с датчиком, работающим на эффекте Холла.  [c.132]

Как работает бесконтактная система зажигания  [c.132]

В настоящее время применяются батарейные контактные, контактно-транзисторные, контактно-тиристорные и бесконтактные системы зажигания. Кроме того, на пусковых двигателях тракторов и сельхозмашин используется система зажигания от магнето.  [c.115]

В экранированном и герметичном исполнении. Датчик-распределитель для бесконтактной системы зажигания.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества[c.388]

НЕИСПРАВНОСТИ БЕСКОНТАКТНОЙ СИСТЕМЫ ЗАЖИГАНИЯ в 38  [c.304]

В отечественном автомобилестроении получили наибольшее распространение бесконтактные системы зажигания с магнитоэлектрическим датчиком и ненормируемым временем накопления. энергии (системы семейства Искра ) и системы с датчиком Холла и нормируемым временем накопления энергии.  [c.65]

На рис. 4.4 представлена принципиальная схема бесконтактной системы зажигания с магнитоэлектрическим датчиком представляющим собой однофазный генератор переменного тока с возбуждением от постоянных магнитов, число пар полюсов магнитопровода которого равно числу цилиндров. Система включа ет в себя также высоковольтный распределитель (датчик и распределитель конструктивно объединены в единый узел датчик—распределитель), катушку зажигания 7, коммутатор 19 и другие элементы.  [c.65]

Рис.2.5. Схема элекфическая принципиальная бесконтактной системы зажигания с неэкранированным коммутатором 130.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества 3734-01
В первой отечественной бесконтактной системе зажигания использовался магнитоэлектрический датчик электромашинного типа с когтеобразным статором и ротором и вращающимся кольцевым магнитом. Кольцевая обмотка размещена в обойме статора датчика. Этот тип датчика используется в настоящее время в системах зажигания с коммутатором ТК200.  [c.222]
Бесконтактные системы зажигания с регулируемым периодом накопления энергии. Создание БСЗ с регулируемым периодом накопле  [c.230]

Катушка зажигания Б118 экранированная, маслонаполненная, герметизированная. Коэффициент трансформации катушки /Ст=Пб. Катушка предназначена для работы в бесконтактной системе зажигания, рассчитанной на напряжение 12 и 24 В, в комплекте с добавочным резистором СЭ326 или СЭ325.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества[c.135]

Аварийный вибратор II (РС331) предназначен для кратковременной (до 30 ч) работы бесконтактной системы зажигания в случае отказа транзисторного коммутатора ТК200 или магнитоэлектрического датчика. Вибратор представляет собой электромеханическое реле (см. рис. 68) с размыкающими контактами S5 и искрогасительными конденсаторами С7 и С8. В случае отказа коммутатора следует присоединить провод от его разъема КЗ к разъему аварийного вибратора, а заглушку с разъема вибратора поставить на разъем КЗ коммутатора. Сила тока, потребляемого вибратором, не превышает 2 А.  [c.137]

Аварийный вибратор РС331 предназначен для кратковременной (до 30 ч) работы бесконтактной системы зажигания в случае отказа транзисторного коммутатора ТК200 или импульсного датчика.  [c.132]

Как устроен магнитоэлектриь ский датчик-распределитель бесконтактной системы зажигания  [c.132]

В отечественной бесконтактной системе зажигания для 8-цилиндровых двигателей (рис.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества 63) применяется катушка зажигания (КЗ) типа Б114. Один звжим первичной обмотки катушки необходимо соединять с массой. Добавочные резисторы Я6 = 0,7 ом и / 7=0,3 ом выполнены из константана и установлены на керамических изоляторах вместе с резистором Я5 в металлической коробке. На корпусе коробки имеются изолированные от нее зажимы I, //, ВК и ВКБ.  [c.137]

Рис. 4.4. Принципиальная схема бесконтактной системы зажигания с магнитоэлектрическим датчиком и коммутатором ТК200

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.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

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.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

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.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества 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.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества 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.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества 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.

Объясните работу электронной системы зажигания и ее преимущества перед обычными системами.

Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества
написано 4.0 года назад пользователем Пардип ♦ 540

Электронная система зажигания — это тип системы зажигания, в которой используется электронная схема, обычно состоящая из транзисторов, управляемых датчиками, для генерации электронных импульсов, которые, в свою очередь, генерируют. Лучшая искра, которая может сжигать даже бедную смесь и обеспечивает лучшую экономичность и более низкий уровень выбросов.
Работа:
Чтобы понять работу электронной системы зажигания, давайте рассмотрим рис. 11.1, на котором все компоненты соединены в 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 захвата якоря для приема и отправки сигналов напряжения от якорь к модулю зажигания.

Когда зубец вращающегося редуктора оказывается перед приемной катушкой, сигнал напряжения от приемной катушки отправляется в электронный модуль, который, в свою очередь, воспринимает сигналы и изменяет форму тока.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества первичная катушка.

Когда зубец вращающегося упора отходит от катушки датчика, сигнал изменения напряжения посылается катушкой датчика в модуль зажигания, и схема синхронизации внутри модуля зажигания включает ток.

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

Высокое напряжение подается на распределитель, который имеет вращающийся ротор и точки распределителя, настроенные в соответствии с опережением зажигания.

Когда ротор подходит к любой из точек распределителя, происходит скачок напряжения через воздушный зазор от ротора к точке распределителя, который затем передается на соседнюю свечу зажигания по кабелю высокого напряжения, и возникает разность напряжений. генерируется между центральной электорадой и заземляющим электродом, который отвечает за генерацию искры на кончике свечи зажигания, и, наконец, происходит сгорание.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

КОМПОНЕНТЫ, ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ И ТИПЫ

– FAHADH V HASSAN

Безраспределительная система зажигания (DIS) — это система зажигания, в которой распределитель электронной системы зажигания заменен рядом индукционных катушек i.е. одна катушка на цилиндр или одна катушка на пару цилиндров, а синхронизация искры контролируется блоком управления зажиганием (ICU) и блоком управления двигателем (ECU), что делает эту систему более эффективной и точной.
Из-за использования нескольких катушек зажигания, которые подают постоянное напряжение на свечи зажигания, эта система также известна как система прямого зажигания (DIS).
Почему нам нужна система зажигания без распределителя?

Как мы знаем, все системы зажигания, представленные в последнее время, это –
1.Система зажигания со свечами накаливания
2. Система зажигания от магнето
3. Система зажигания с электрической катушкой
4. Электронная система зажигания

Являются результатом усовершенствования более поздней системы, чтобы сделать систему зажигания автомобиля более надежной и эффективной.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Последней из всего вышеперечисленного является электронная система зажигания, которая используется почти во всех новейших автомобилях супер и гипер серий и велосипедов, но было обнаружено, что эта система также имеет некоторые ограничения, которые сделали необходимым разработку системы, которая может преодолеть эти ограничения, а именно:
(i) Электронная система зажигания использует распределитель, который используется для распределения сигнала высокого напряжения от модуль зажигания к свечам зажигания, используемый распределитель представляет собой механическое устройство, имеющее ротор, который замыкает цепь, а также контролирует момент зажигания, что делает эту систему немного менее эффективной, и эта система также подвержена механическому и электрическому износу.

(ii) Электронная система зажигания требует более тщательного обслуживания, чем система зажигания без распределителя, т. е. срок службы электронной системы зажигания составляет 25 000 миль, а системы зажигания распределителя — 100 000 миль.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

(iii) Распределитель в электронной системе зажигания требует периодической проверки зазора точки распределителя, так как они подвержены износу.

(iv) Точность момента зажигания электронной системы зажигания со временем снижается.

Эта проблема привела к разработке интеллектуальной системы зажигания, названной системой зажигания без распределителя, в которой точность времени зажигания повышена с помощью электронного блока управления вместе с модулем зажигания, а распределение сигнала напряжения на свечи зажигания производится напрямую с помощью нескольких катушки зажигания, что снижает износ системы и делает ее самой эффективной и надежной системой зажигания на сегодняшний день.

ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ

Компоненты этой системы зажигания такие же, как и в электронной системе зажигания, но в этой системе нет распределителя, используются компоненты:

1.Батарея:

Так же, как и в электронной системе зажигания, батарея используется в качестве источника питания для DIS.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

2. Замок зажигания:

Управляет включением и выключением системы зажигания, так же как и электронной системы зажигания.

3. В системе зажигания без распределителя используется полная сборка катушек зажигания и модулей, чтобы сделать систему компактной и менее сложной.

(я) Катушки зажигания:

В отличие от электронной системы зажигания, в которой для выработки высокого напряжения используется одна катушка зажигания, в DIS используется несколько катушек зажигания, т.е.е. каждая катушка на свечу зажигания, которая генерирует высокое напряжение отдельно для каждой свечи зажигания.

(ii) Модуль управления зажиганием (ICM) или блок управления зажиганием:

Это запрограммированная инструкция, данная набору микросхем, который отвечает за включение или выключение цепи первичной обмотки,

4. Магнитные пусковые устройства:

Это устройства, используемые для управления синхронизацией свечи зажигания путем определения положения коленчатого и распределительного валов, магнитное пусковое устройство состоит из пускового колеса с зубьями вместе с датчиком, два магнитных пусковых устройства используются в системе зажигания без распределителя.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества это-

(i) Устройство срабатывания распределительного вала: устанавливается на распределительном валу и используется для определения фаз газораспределения.
(ii) Устройство запуска коленчатого вала: Устанавливается на коленчатый вал и используется для определения положения или хода поршня.

5. Свеча зажигания:

Используется для создания искры внутри цилиндра.

ПРИНЦИП РАБОТЫ

(i) Когда ключ зажигания включен, ток от аккумулятора поступает через ключ зажигания в электрический блок управления (который продолжает обрабатывать данные и рассчитывать время) автомобиля, который подключен к модулю зажигания и сборка катушек (которая замыкает и размыкает цепь).

(ii) Пусковые колеса, установленные на распределительном валу и коленчатом валу, имеют зубья, расположенные на одинаковом расстоянии друг от друга с одним зазором, и датчики положения, состоящие из магнитной катушки, которая постоянно создает магнитное поле при вращении распределительного вала и коленчатого вала.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

(iii) Когда эти зазоры появляются перед датчиками положения, возникают колебания магнитного поля, и сигналы обоих датчиков отправляются в модуль зажигания, который, в свою очередь, воспринимает сигналы, и ток перестает течь в первичной обмотке. катушек.и когда эти зазоры уходят от датчиков, сигналы обоих датчиков отправляются на модуль зажигания, который включает ток, протекающий в первичной обмотке катушек.

(iv) Это непрерывное замыкание и разрыв сигналов создает магнитное поле в катушках, которое, в свою очередь, индуцирует ЭДС во вторичной обмотке катушек и увеличивает напряжение до 70000 вольт.

(v) Затем это высокое напряжение подается на свечи зажигания, и происходит генерация искры.

(vi) Момент включения свечей зажигания контролируется электронным блоком управления путем непрерывной обработки данных, полученных от модуля управления зажиганием.

ПРИЛОЖЕНИЯ

(i) Система зажигания без распределителя (DIS) используется уже десять лет, поэтому почти все автомобили с двигателями 1,8 л, 2,8 л VR6 и 2,8 л V-6 на дороге используют эту систему.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

(ii) DIS впервые используется в 2,8-литровом двигателе VR6, оснащенном Volkswagen Passat.

(iii) Некоторые мотоциклы высокого класса, такие как Ducati Super Sports, также используют эту систему.

Поделиться этой записью: в Твиттере на Фейсбуке в Google+ на LinkedIn

Нравится:

Нравится Загрузка…

Родственные

Что такое электронная система зажигания?

Электронная система зажигания

Что такое электронная система зажигания? :- Электронная система зажигания в наши дни возродилась, полностью управляется электронным способом и питается от аккумулятора.Он имеет две клеммы, отрицательную и положительную. Где минусовая клемма заземлена, а плюсовая подключена к замку зажигания.

Теперь при включенном выключателе питание подается на электронную систему зажигания по проводам.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества После этого питание подается на катушку зажигания, которая имеет две обмотки; первичная и вторичная обмотка. Обмотки изолированы, при этом первичная обмотка сравнительно толще вторичной обмотки. Между обмотками находится стержень для создания магнитных полей.Электронная система зажигания — это система, которая относится к типу, в котором есть только электронные схемы с транзисторами, которые контролируются датчиками для генерации электронных импульсов. Искра не должна быть очень интенсивной, так как она может даже сжечь смесь и обеспечить более низкий уровень выбросов или лучшую экономичность.

Работа электронной системы зажигания
  • Чтобы понять работу электронной системы зажигания, все компоненты должны быть правильно подключены и должны соответствовать их рабочему состоянию.
  • После включения привода ток от выключателя зажигания начинает течь от аккумулятора, чтобы запустить автомобиль, который запускает якорь и поднимает катушку, чтобы получать и отправлять сигналы напряжения от якоря к модуль зажигания.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества
  • Как только зубец вращающегося редуктора перемещается перед приемной катушкой, сигнал напряжения от приемной катушки отправляется на электронный модуль, который, в свою очередь, воспринимает сигналы и регулирует ток для формирования первичной катушки. .
  • Сигнал об изменении напряжения посылается измерительной катушкой в ​​модуль зажигания с синхронизирующей схемой, установленной внутри модуля зажигания, которая включает протекание тока. Это происходит, когда зубец вращающегося отражателя смещается от приемной катушки.
  • Внутри катушки зажигания создается магнитное поле, благодаря которому происходит непрерывная замыкание и замыкание, которое индуцирует вторичную обмотку и повышает напряжение до 50 000 вольт.После этого высокое напряжение подается на распределитель, который имеет вращающийся ротор и точку распределения, которая устанавливает угол опережения зажигания.
  • В случае, если ротор оказывается перед какой-либо точкой распределителя, происходит скачок напряжения через воздушный зазор.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Это происходит из зазора между ротором и точкой распределителя, который затем передается на соседнюю свечу зажигания через кабель высокого напряжения, который отвечает за создание высокой разницы напряжений между центральным электродом и заземляющим электродом, а также отвечает за создание искры. на кончике свечи зажигания.

Преимущества электронной системы зажигания

Вот некоторые достоинства электронной системы зажигания, которые являются основной причиной ее популярности:

  • В нем очень мало движущихся частей.
  • Очень низкая стоимость обслуживания.
  • Создает значительно меньше выбросов.
  • Высокоэффективный.
  • Повышает эффективность использования топлива.

Недостатки электронной системы зажигания

Недостаточно ссылаться только на достоинства, существуют различные недостатки электронной системы зажигания, которые здесь обсуждаются:

  • Система очень дорогая с точки зрения стоимости.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

Это единственный недостаток электронной системы зажигания, которая сейчас известна человечеству как выключенная.

Типы системы зажигания

В двигателях внутреннего сгорания с искровым зажиганием используются три основных типа систем зажигания. Прокрутите вниз, чтобы узнать больше об этих системах зажигания.

1. Система зажигания от магнето

Магнето служит основным компонентом в системе зажигания магнето, которая используется для создания энергии высокого напряжения.Это высокое напряжение используется для выработки электроэнергии, которая затем используется для запуска транспортных средств. Эта система состоит из комбинации распределителя и генератора в одном устройстве. Это то, что отличает его от обычного распределителя, который создает энергию искры без какого-либо внешнего напряжения.

2. Аккумуляторная система зажигания

Аккумуляторная система зажигания широко используется в автомобилях для получения искры с помощью свечи зажигания и аккумулятора.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества В основном он использовался в четырехколесных транспортных средствах, но теперь также используется в двухколесных транспортных средствах, которые получают ток от 6-12-вольтовой батареи, установленной в катушке зажигания.

Компоненты системы зажигания

Вот некоторые компоненты различных типов системы зажигания:

Магнето системы зажигания: Компоненты этой системы зажигания включают магнето, распределитель, конденсатор, кулачок, прерыватель контактов и выключатель зажигания.

Аккумуляторная система зажигания: Аккумуляторная система зажигания состоит из таких компонентов, как аккумулятор, выключатель зажигания, катушка зажигания, балластный резистор, прерыватель контактов, распределитель, конденсатор и свеча зажигания.

Электронная система зажигания: Компоненты электронной системы зажигания включают аккумулятор, распределитель, конденсатор, модуль управления зажиганием, якорь, катушку зажигания и свечу зажигания.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

Достоинства систем зажигания

Вот некоторые достоинства системы зажигания. Прокрутите вниз, чтобы узнать.

  • Обслуживать систему зажигания от магнето проще и дешевле.
  • Занимает меньше места.
  • Аккумулятор не требуется.
  • Работает с высокой эффективностью благодаря высокоинтенсивной искре.
  • Выбросов меньше
  • Повышает эффективность использования топлива.
  • Системы зажигания аккумуляторного типа имеют очень высокую интенсивность искры.
  • Обеспечивает высокую концентрацию искры даже при низких оборотах двигателя при запуске.
  • Батарейный тип Система зажигания требует меньше обслуживания, как и все другие типы систем зажигания.

Недостатки систем зажигания

Несмотря на различные достоинства, у системы зажигания есть и недостатки.Прочтите следующее, чтобы узнать о недостатках системы зажигания:

  • Недостатком системы зажигания магнето является низкое качество искры при первом запуске.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества
  • Возможны пропуски зажигания из-за утечки.
  • Стоимость обслуживания электронной системы зажигания слишком высока, что также требует много места и батареи, которая должна использоваться для питания системы.

Электронное зажигание (автомобиль)

16.3.

Электронное зажигание

Повышенные требования к системам зажигания не могли
удовлетворяться обычной индуктивной системой зажигания с 1960 года. Введение новых критериев выбросов отработавших газов в 1965 году и потребность в улучшенной экономии топлива в 1975 году вынудили использовать электронику в системе зажигания для удовлетворения нормативные требования к транспортному средству. Законодательные требования и потребности водителей в улучшении характеристик двигателя в сочетании с маркетинговой стратегией производителя, направленной на создание более совершенного автомобиля, являются стимулом для электронных инноваций в этой области.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

Недостатки традиционной системы.

Основной принцип традиционной индуктивной системы зажигания не менялся в течение нескольких десятилетий, пока она не перестала удовлетворять потребности в отношении выходной мощности и производительности контактного выключателя. В отличие от мощности зажигания 10–15 кВ, использовавшейся ранее, современному высокоскоростному двигателю требуется мощность 15–30 кВ для воспламенения более слабых смесей, необходимых для обеспечения большей экономичности и выбросов. Для удовлетворения этого требования часто используется катушка с низкой индуктивностью.Из-за гораздо большего тока в этой катушке эрозионный износ прерывателя контактов недопустим. Одной этой причины достаточно, чтобы вместо механического выключателя использовать электронную систему. Другие недостатки, однако, прерывателя:
(i) Зажигание отличается от указанного значения из-за изменения скорости из-за (а) износа контактной пятки, кулачка и шпинделя, (б) эрозии контактных поверхностей, и (c) контактный отскок и неспособность пятки следовать за кулачком на высокой скорости.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества («) Неблагоприятное влияние на время выдержки в результате изменения угла выдержки. (Привет) Частое обслуживание.
Следующие описания охватывают основные принципы электронных систем зажигания, используемых в период с начала перехода от механического прерывателя к последнему.
16.3.1.


Системы, срабатывающие от выключателя

Транзисторные контакты (TA.C.)

Эта система включает в себя обычные механические выключатели, которые управляют транзистором для управления током в первичной цепи.Поскольку используется очень малый ток прерывателя, исключается эрозия контактов
, что обеспечивает хороший выход катушки. Кроме того, он обеспечивает точную синхронизацию зажигания в течение гораздо более длительного периода. Когда в этой системе используются катушка с малой индуктивностью и балластный резистор, также устраняется чрезмерное искрение контактов, вызванное высоким первичным током.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества
Основной принцип индуктивной полупроводниковой системы зажигания, запускаемой автоматическим выключателем, показан на рис. 16.25, где транзистор работает как контактный выключатель, действуя как16.25. Т.А.С. система зажигания.
силовой выключатель для включения и отключения первичной цепи. Транзистор работает как реле, которое приводится в действие током, подаваемым кулачковым переключателем управления, и, таким образом, называется срабатывающим от выключателя.
Небольшой управляющий ток проходит через базу-эмиттер транзистора, когда прерыватель контактов находится в замкнутом состоянии. Это включает цепь коллектор-эмиттер транзистора и позволяет полному току протекать через первичную цепь для питания катушки.Протекание тока на этом этапе в цепи управления и базе транзистора определяется суммарным и относительным сопротивлением резисторов R1 и R2. Эти значения сопротивления выбраны для обеспечения управляющего тока около 0,3 А, что достаточно для самоочищения контактных поверхностей без перегрузки выключателя.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества
Когда требуется искра, кулачок размыкает контакт, чтобы разорвать базовую цепь, что приводит к отключению транзистора. При внезапном размыкании первичной цепи во вторичной индуцируется высокое напряжение, что вызывает искру на свече.Эта последовательность повторяется до обеспечения необходимого количества искр на каждый оборот кулачка (рис. 16.26). Т.А.С. компоновка обеспечивает более быстрый разрыв цепи по сравнению с бестранзисторной системой, и, как следствие, происходит более быстрый схлопывание магнитного потока. Следовательно, получается высокое вторичное напряжение ВТ. Компоненты этой системы зажигания аналогичны компонентам, используемым в обычной системе, за исключением дополнительного модуля управления, содержащего силовой транзистор.
Необходимы дополнительные доработки базовой схемы (рис. 16.25) для защиты полупроводников от перегрузки из-за самоиндукции и минимизации радиопомех. Также эта схема непригодна для использования с обычным прерывателем контактов, имеющим фиксированный заземляющий контакт.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Для преодоления этой проблемы используется дополнительный транзистор (рис. 16.27). В этой схеме транзистор Т\ включен последовательно с прерывателем контактов в цепи управления и действует как драйвер для силового транзистора Т%.Как и в предыдущих системах, резисторы ограничивают базовый ток в Т\ и Т2, а также ток размыкателя контакта.

Рис. 16.26. Первичный контроль тока (4-цилиндровый двигатель).

Рис. 16.27. Т.А.С. с драйвером и силовыми транзисторами.
При замкнутом положении размыкателя контактов в цепи управления протекает небольшой ток. В то время как большая часть этого тока проходит через Ri, очень малая часть проходит через базу T\ для включения транзистора.Затем этот чувствительный транзистор подает ток на базу силового транзистора T2, чтобы включить его. Следовательно, коллектор-эмиттер T2 проводит и замыкает первичную цепь, позволяя создать магнитный поток в катушке. В момент искры размыкается контактный выключатель, который прерывает ток в цепи управления и базовой цепи Т\.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества При выключенном T\ ток отключается от базы T%, тем самым размыкая первичную цепь.
Силовой транзистор T
Рис. 16.28. Усилитель Дарлингтона.
Т2 в системе, показанной на рис. 16.27, значительно повышает надежность системы. Схема усилителя Дарлингтона (рис.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества 16.28) с двумя транзисторами образует интегральную схему (ИС) с тремя выводами Е, В и С. Когда на базу Т\t подается небольшой ток, он включается и вызывает пропорциональное больший ток течет к базе T2.Это, в свою очередь, включает T%, что позволяет основному току течь через T2 от коллектора к эмиттеру.
16.3.2.

Системы без выключателя

Электронный переключатель вместо механического прерывателя контактов дает следующие преимущества.
(i) Точная синхронизация зажигания доступна во всем диапазоне рабочих скоростей.
(ii) Нет эрозии и износа из-за отсутствия каких-либо контактов. Эта система не требует технического обслуживания в отношении постоянной замены, регулировки выдержки и установки угла опережения зажигания.Кроме того, время остается правильным в течение очень длительного периода времени.
(Hi) Время нарастания катушки зажигания можно варьировать, изменяя период выдержки в соответствии с условиями. Это обеспечивает более высокий выход энергии из катушки на высокой скорости, но не имеет риска высокотемпературной эрозии на низкой скорости.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества
(iv) Отсутствует дребезг контактов на высокой скорости и, следовательно, исключена возможность потери первичного тока катушки.
Основная схема электронной системы зажигания без прерывателя показана на рис.16.29. Распределительный блок аналогичен обычному блоку, за исключением того, что электронный переключатель, называемый генератором импульсов, заменяет прерыватель контактов. Генератор импульсов генерирует электрический импульс, сигнализирующий, когда требуется искра. Твердотельный модуль управления электронно создает и отключает первичный ток для катушки зажигания, усиливая и обрабатывая сигналы, полученные от генератора импульсов. Кроме того, модуль управления определяет частоту вращения двигателя по частоте импульсов и, соответственно, изменяет время задержки в соответствии с частотой вращения двигателя.

Генератор импульсов.

Существует три основных типа генераторов импульсов: (i) индуктивный (ii) генератор Холла и (Hi) оптический.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

Индуктивный генератор импульсов.

Одна конструкция этого генератора показана на рис. 16.30, где постоянный магнит и индуктивная обмотка закреплены на опорной плите. Вал распределителя приводит в движение железное спусковое колесо. Количество зубьев на спусковом колесе или отражателе соответствует количеству цилиндров двигателя.Если зубец подходит близко к сердечнику статора из мягкого железа, магнитный путь завершается, вызывая течение потока. Когда колесо спускового крючка
отодвигается от показанного положения, воздушный зазор между сердечником статора и зубцом спускового крючка увеличивается, из-за чего магнитное сопротивление или магнитное сопротивление также увеличивается, вызывая уменьшение потока в магнитной цепи.
Изменение магнитного потока создает ЭДС в обмотке индуктивности, установленной вокруг железного сердечника статора. Максимальное напряжение индуцируется, когда скорость изменения потока наибольшая, что происходит непосредственно перед и сразу после точки, в которой зубец спускового крючка находится ближе всего к сердечнику статора.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества На рис. 16.31 показано изменение напряжения при перемещении пускового колеса на один оборот. Положительный и отрицательный пик устанавливаются из-за нарастания потока и затухания потока соответственно. В положении срабатывания наибольшего потока ЭДС в обмотке не индуцируется. Средняя точка изменения между положительным и отрицательным импульсами используется для подачи сигнала о необходимости искры.
Поскольку скорость вращения пускового колеса определяет скорость изменения потока, выходной сигнал генератора импульсов изменяется примерно от 0.от 5 В до 100 В. Это изменение напряжения в сочетании с изменением частоты используется модулем управления в качестве считывающих сигналов для различных целей, кроме запуска искры. Поскольку сопротивление магнитной цепи зависит от размера воздушного зазора, выходное напряжение также зависит от размера воздушного зазора. Из-за магнитного эффекта для проверки воздушного зазора используется немагнитный щуп, например пластмассовый щуп.
Импульсный генератор Bosch работает по тому же принципу, но имеет другую конструкцию (рис.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества 16.32). Он состоит из круглого дискового магнита с двумя плоскими гранями, действующими как северный и южный полюса. Круглый полюсный наконечник из мягкого железа помещается на верхнюю поверхность магнита, пальцы которого загнуты вверх, образуя четыре полюса статора в случае 4-цилиндрового двигателя. Такое же количество зубьев сформировано на спусковом колесе, чтобы создать путь для прохождения потока к несущей пластине, поддерживающей магнит. Индуктивная катушка намотана концентрически со шпинделем и

рис. 16.29. Схема установки без выключателя электронного

. 16.30. Индуктивный генератор импульсов.

Рис. 16.31. Выходное напряжение с генератора импульсов.
вся сборка образует симметричный блок, устойчивый к вибрации и износу шпинделя.

Рис. 16.32. Генератор импульсов (Bosch).
Некоторые производители не используют обычный распределитель. В Citroen используется цельный металлический элемент, называемый мишенью, закрепленный болтами на периферии маховика, и датчик цели, установленный на картере сцепления (рис.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества 16.33). В датчике цели используется индуктивная обмотка, размещенная вокруг магнитного сердечника таким образом, что сердечник находится на расстоянии 1 ± 0,5 мм от снаряда, когда нет. 1 поршень стоит перед ВМТ. Выходное напряжение аналогично другим генераторам импульсов, за исключением того, что модуль управления (компьютер) в этом случае получает только один сигнальный импульс за оборот. В целях контроля Citroen включает второй датчик цели, конструкция которого идентична другому датчику и расположена рядом с зубьями стартового кольца на маховике.Этот датчик сигнализирует о прохождении каждого зуба маховика, чтобы компьютер мог подсчитать количество зубцов и определить скорость двигателя, чтобы установить опережение зажигания в соответствии с условиями.

Генератор импульсов Холла.

Принцип работы генератора импульсов этого типа основан на эффекте Холла. Когда микросхема, изготовленная из полупроводникового материала, пропускает через себя сигнальный ток и подвергается воздействию магнитного поля, между краями микросхемы под углом 90 градусов к пути, по которому проходит сигнальный ток, возникает небольшое напряжение, называемое напряжением Холла.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Напряжение Холла изменяется из-за изменения напряженности магнитного поля, и этот эффект можно использовать в качестве переключающего устройства для запуска точки воспламенения путем изменения тока Холла.
Принцип работы генератора Холла показан на рис. 16.34. Полупроводниковый чип, закрепленный в керамической подложке, имеет четыре электрических соединения. Ток входного сигнала подается на АБ, а выходной ток Холла подается с СД. Постоянный магнит расположен напротив чипа и отделен воздушным зазором.Переключение осуществляется лопастями на пусковом колесе, которое приводится в движение шпинделем распределителя. С помощью генератора Холла можно генерировать искру при остановленном двигателе, что невозможно с помощью индуктивного генератора импульсов. Следует соблюдать осторожность при обращении с этой системой, так как существует риск поражения электрическим током.

Рис. 16.33. Генератор импульсов (Citroen)
После выхода металлической лопатки из воздушного зазора на микросхему воздействует магнитный поток и на CD подается напряжение Холла.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Переключатель теперь включен, и ток течет в цепи CD. Перемещение лопасти в воздушный зазор между магнитом и блоками микросхемы отклоняет магнитный поток от микросхемы, что приводит к падению напряжения Холла до нуля. Если лопасть находится в этом положении блокировки потока, переключатель выключен, и ток Холла в цепи CD не протекает. Когда пусковая лопатка генератора импульсов проходит через воздушный зазор, модуль управления
, используемый с этой системой, включает первичный ток для катушки зажигания.Следовательно, угловое расстояние между лопастями определяет период выдержки. Если расстояние между лопатками уменьшается, время замыкания первого контура увеличивается. Когда переключатель Холла замкнут, т. е. когда лопасть выходит из воздушного зазора, период закрытия прекращается и возникает искра.
Схема генератора Холла, используемого в распределителе Bosch, показана на рис. 16.35. Полупроводниковая микросхема в этой модели используется в интегральной схеме, которая также выполняет функции формирования импульсов, усиления импульсов и стабилизации напряжения.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Количество лопастей на пусковом колесе равно количеству цилиндров двигателя. В этой конструкции спусковое колесо и лопасти ротора составляют одну неотъемлемую часть. Трехжильный кабель соединяет генератор Холла с модулем управления, а выводы образуют сигнальный вход, выход Холла и землю.

Генератор оптических импульсов.

Этот тип работает для обнаружения точки искры с помощью затвора, чтобы прервать световой луч, проецируемый светоизлучающим диодом (LED) на фототранзистор.Этот фотоэлектрический метод срабатывания был разработан для системы Lumenition.
Принцип действия триггера этого типа показан на рис. 16.36. Невидимый свет на частоте, близкой к инфракрасной, излучается полупроводниковым диодом на основе арсенида галлия, и его луч фокусируется полусферической линзой на ширину около 1,25 мм в точке прерывания. К шпинделю распределителя крепится стальной измельчитель с лезвиями, соответствующими количеству цилиндров и периоду выдержки. Это контролирует периоды времени, когда свет падает на кремниевый фототранзисторный детектор.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Этот транзистор образует первую часть усилителя Дарлингтона, который формирует сигнал и включает средства предотвращения изменения синхронизации из-за изменения сетевого напряжения или из-за скопления грязи на линзе. Сигнал, отправленный генератором на модуль управления, включает ток первичной обмотки. Следовательно, когда прерыватель перерезает лучи, первичная цепь разрывается и на свече возникает искра.

Модули управления.


Рис.16.34. Эффект Холла.

Рис. 16.35. Генератор Холла (Bosch).

Рис. 16.36. Генератор оптических импульсов.
Модуль управления, или триггерный блок, переключает ток первичной обмотки катушки зажигания в соответствии с сигналом, полученным от генератора импульсов. Используются как индуктивные системы управления накопительного типа
, так и системы управления емкостного разрядного типа. Эти два разных типа управления образуют две разные электронные системы зажигания.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества
16.3.3.

Индуктивное зажигание

Первичная цепь этой системы аналогична системе Кеттеринга, за исключением того, что прочный силовой транзистор, встроенный в модуль управления, замыкает и размыкает первичную цепь вместо прерывателя контактов. Типичное управление выполняет четыре функции, такие как формирование импульса, управление периодом задержки, стабилизация напряжения и первичное переключение (рис. 16.37) в четырех полупроводниковых каскадах.

Рис. 16.37. Модуль управления индуктивным накопителем.

Формирование импульса.

Сплошная линия на рис. 16.38 представляет выходное напряжение генератора импульсов индуктивного типа, подключенного к цепи модуля управления. Полная отрицательная волна получается только при тестировании генератора на разомкнутой цепи. Как только сигнал переменного тока подается на каскад триггерной цепи, импульс приобретает прямоугольную форму постоянного тока (рис.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества 16.38). Ширина прямоугольного импульса зависит от длительности выходного импульса генератора.Однако высота прямоугольника или выходной ток пусковых цепей не зависит от частоты вращения двигателя.

Рис. 16.38. Формирование импульса.

Контроль периода выдержки и стабилизация напряжения.

Период выдержки на этом этапе обычно изменяется путем изменения начала периода выдержки. Таким образом, вторичный выход уменьшается при уменьшении периода задержки. Эта функция управления используется для управления периодом времени, в течение которого ток протекает через первичную обмотку катушки, в соответствии с частотой вращения двигателя.
Напряжение, подаваемое на эту резисторно-конденсаторную (RC) цепь, должно оставаться постоянным независимо от изменения напряжения питания модуля управления из-за изменений зарядной мощности и потребительских нагрузок. Это достигается за счет секции стабилизации напряжения модуля.

Первичное переключение.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

Ток первичной цепи обычно коммутируется усилителем Дарлингтона. Импульсные сигналы, полученные от каскада управления периодом выдержки, передаются на управляющий транзистор, действующий как усилитель управляющего тока.В нужное время ток от драйвера включается или выключается для управления сверхмощным силовым транзистором выходного каскада Дарлингтона.

Обработка импульсов.

Последовательность событий от момента получения сигнала от исходного генератора импульсов до момента возникновения искры в цилиндре представлена ​​на рис. 16.39. А

Рис. 16.39. Импульсная обработка.
Электронно-лучевой осциллограф (КРО) при подключении к выходу катушки зажигания, входящей в состав электронной системы зажигания, дает изображение, показанное вторичной выходной картиной.Вертикальная и горизонтальная оси шаблона CRO представляют соответственно напряжение и время. Основные особенности одного вторичного разряда показаны на рис.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества 16.40.
Если первичная цепь разорвана, вторичное напряжение увеличивается до тех пор, пока не появится искра. Когда это происходит, напряжение, необходимое для поддержания искры, падает до значения, которое затем поддерживается до тех пор, пока выходная энергия не перестанет быть достаточной для поддержания процесса искрения. В этот момент вторичное напряжение немного возрастает, а затем падает и колеблется два или три раза по мере того, как оставшаяся энергия рассеивается в катушке.
Управление вторичным выходом. За исключением изменений из-за механических дефектов, система с срабатыванием выключателя имеет постоянную выдержку во всем диапазоне скоростей. В результате при высокой скорости период задержки слишком короткий, из-за чего вторичный выход плохой из-за сравнительно низкого первичного тока. Однако катушка с низкой индуктивностью улучшает выходную мощность в верхнем диапазоне скоростей, но вызывает эрозионный износ в нижнем диапазоне скоростей. Использование системы постоянной энергии решает эту проблему.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Эта энергетическая система включает катушку с высокой выходной мощностью и имеет электронное управление для изменения периода выдержки, подходящего для всех скоростей.На низкой скорости процент задержки остается относительно небольшим и постепенно увеличивается с увеличением скорости.

Как показано на рис. 16.40, выдержка начинается в точке (1) и заканчивается в точке (2) на низких скоростях. С увеличением частоты вращения двигателя начало периода выдержки (т. е. точка, в которой ток начинает течь в первичной обмотке) постепенно смещается к крайнему пределу. (3). Любое увеличение времени выдержки за пределами точки (3) уменьшает продолжительность искрового разряда, поскольку этот предел представляет собой конец периода искрового разряда.
Изменение процента задержки в зависимости от частоты вращения двигателя показано на рис. 16.41. На холостом ходу процент задержки устанавливается большим, чтобы дать искру высокой энергии для контроля выбросов выхлопных газов. Однако между холостым ходом и 4000 об/мин увеличение процентной задержки предотвращает снижение накопленной энергии.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Следовательно, это обеспечивает почти постоянное вторичное напряжение вплоть до максимума системы, который считается равным примерно 15000 искр/мин.

ЧАСТОТА ЗАЖИГАНИЯ, ИСКРОВ/МИН, 4 ЦИЛИНДРА
Рис.16.41. Изменение выдержки в соответствии с частотой вращения двигателя.
При установке системы на 6- и 8-цилиндровые двигатели необходимо уменьшить процент выдержки на скорости выше 5000 об/мин, иначе начало выдержки произойдет до окончания периода искрового разряда. Эта проблема решается за счет использования транзистора в системе управления для включения первичного тока в заданное время после возникновения искры. Продолжительность 0,4 миллисекунды обычно достаточна для удовлетворения большинства требований горения.На рис. 16.42 показан выходной сигнал системы с постоянной энергией, использующей управление углом задержки.

Цепь модуля управления.

На рис. 16.43 представлена ​​упрощенная схема модуля управления с указанием четырех основных секций A, B, C и D, описанных ниже.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

Рис. 16.42. Выход из системы постоянной энергии.

Рис. 16.43. Схема модуля управления (упрощенная).

Регулятор напряжения (А).

Использование стабилитрона (ЗД) обеспечивает подачу постоянного напряжения на секции управления В и С и не зависит от колебаний напряжения, возникающих в других цепях автомобиля.Падение напряжения на диоде является постоянным, и эта функция используется для обеспечения регулируемого напряжения для управления схемой управления.

Формирование импульса (B).

В этом разделе два транзистора, T1 и T2, образуют устройство, называемое триггером Шмитта, который является распространенным методом, используемым в аналого-цифровом преобразователе для формирования прямоугольного импульса при преобразовании аналогового сигнала в цифровой сигнал. Транзистор Ti включается, когда импульс, генерируемый внешним триггером, противодействует протеканию тока от батареи к триггеру через диод D.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Это заставляет ток течь через базу-эмиттер T\, который включает транзистор и отводит ток от базы T%. Действие триггера Шмитта приводит к тому, что T2 «выключается», когда T\ «включен» и наоборот. Напряжение в момент переключения регулируется пороговым напряжением, необходимым для включения Т\. Переключение Ti происходит при очень низком пороговом напряжении, поэтому для практических целей считается, что переключение происходит, когда триггерный потенциал изменяется с положительного на отрицательный.

Управление задержкой (C).

Первичный ток в катушке протекает при включении pnp-транзистора T\, которым управляет T3. Переключение Т3 контролируется током, подаваемым через i?5, и состоянием заряда конденсатора С. При зарядке конденсатора током от R5 ток на базу Т3 не проходит, поэтому Т3 переключается. -выключенный. Как только конденсатор полностью заряжен, ток проходит к базе T3 и включает его, чтобы начать период выдержки (т.е. для возбуждения тока в первичной обмотке катушки).Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Время, необходимое для зарядки конденсатора, определяет период выдержки. Постоянная времени RC в этом случае определяется величиной разряда конденсатора до получения заряда от R5.
При низких оборотах двигателя транзистор Т2 включается сравнительно долго. Это позволяет пластине конденсатора, примыкающей к T2, передавать на землю заряд, полученный от Ra, когда T2 был выключен. На этой малой скорости есть достаточно времени, чтобы конденсатор полностью разрядился до точки, где потенциал пластины становится близким к земле.Это заставляет конденсатор притягивать большой заряд от R5, когда транзистор T2 выключается. Поскольку время, необходимое для обеспечения этого заряда, велико, точка включения T3 задерживается, и получается короткий период выдержки.
При высокой скорости Т2 включается на короткое время, что позволяет только частично разрядить конденсатор. Следовательно, время, необходимое для зарядки конденсатора, короче, а выдержка начинается в более ранней точке, что обеспечивает более длительный период.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Прерывание первичной обмотки происходит при включении T2.Это диктуется триггерным сигналом, из-за которого окончание периода задержки всегда происходит в одно и то же время. В момент включения T2 конденсатор начинает разряжаться, что приводит к отключению T3 для запуска искры.

Выход Дарлингтона (D).

Пара Дарлингтона, обычная матрица силовых транзисторов, используется для коммутации больших токов. В паре используются два прочных транзистора, T5 и Tq, которые целиком помещены в металлический корпус с тремя выводами: база, эмиттер и коллектор.
Если к цепи база-эмиттер T5 приложено напряжение прямого смещения, транзистор включается. Это увеличивает напряжение, подаваемое на базу Т&, и если оно превышает пороговое значение, Т% также включается. Когда t5 и Tq включены, первичная обмотка находится под напряжением. Если T5 отключается отключением T4, первичная цепь размыкается и возникает искра. Чтобы сделать систему пригодной для автомобиля, в схеме
, показанной на рис.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества 16.43, которые предотвращают повреждение полупроводников из-за высокого переходного напряжения, а также уменьшают радиопомехи.

Альтернативный метод управления задержкой.

Другой метод достижения контроля угла задержки заключается в наложении опорного напряжения на выходной сигнал, подаваемый генератором импульсов (рис. 16.44А). В этой схеме срабатывание искры в конце периода выдержки происходит в точке переключения между положительной и отрицательной волнами, но сигнал о начале периода выдержки сигнализируется, когда импульсное напряжение превышает опорное напряжение.Опорное напряжение 1,5 В действует на ступень управления выдержкой на низкой скорости, которое возрастает до 5 В на высокой скорости. Более сильный импульсный сигнал в сочетании с более высоким опорным напряжением обеспечивает более длительный период задержки (рис. 16.44В). При остановленном двигателе импульсный сигнал не генерируется, поэтому через катушку не может протекать ток, и, следовательно, управление выдержкой не работает.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

Рис. 16.44. Использование опорного напряжения для управления выдержкой.

Рис. 16.45. Распределитель со встроенным усилителем.

Электронное зажигание Ford Escort.

В двигателях Ford 1300 и 1600 использовались электронные системы зажигания с 1981 года. Модуль управления установлен сбоку на узле распределителя. Питание к модулю управления осуществляется через встроенный в корпус распределителя четырехштырьковый мультиштекер. Внешние кабели LT от распределителя ограничиваются двумя проводами, соединяющими катушку и замок зажигания (рис. 16.45). Тахометр, подключенный к стороне «-» катушки, использует LT-импульсы зарядки катушки для измерения частоты вращения двигателя.
После установки распределитель точно настроен на двигатель, и, поскольку он имеет конструкцию без прерывателя, дальнейшая проверка синхронизации при обслуживании автомобиля не требуется. Поскольку угол задержки регулируется модулем управления, проверка или регулировка не требуются

Электронное зажигание Honda.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

Эта система, устанавливаемая на «Аккорд», содержит генератор импульсов индуктивного типа и модуль управления, называемый воспламенителем (рис. 16.46). Переключение первичного тока катушки осуществляется двумя транзисторами, а именно управляющим транзистором Ti и силовыми транзисторами T%.

Рис. 16.46. Электронная схема зажигания (Honda).
Если ключ зажигания замкнут при остановленном двигателе, R2 подает напряжение на базу T\. Это напряжение выше напряжения срабатывания и, поскольку сопротивление обмотки генератора импульсов больше 700 Ом, транзистор Т\ включается. На этом этапе Т\ проводит ток «а» на землю, а не на базу Т2. Следовательно, T2 выключен, и первичная цепь разомкнута.
Во время запуска двигателя за счет движения отражателя создается erf.Если полярность ЭДС генератора на конце Т\ обмотки отрицательная, резистор R2 подает ток на землю через обмотку и диод Д\. На этом этапе напряжение, подаваемое на базу Т\, меньше напряжения срабатывания, и, следовательно, Т\ отключается.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Ток «а» от R3 теперь отводится от Т\ к базе Т2, поэтому Т2 включается и ток проходит через первичную обмотку. Если ЭДС от генератора импульсов меняется на противоположное, комбинированное воздействие напряжения от R2 и ЭДС от генератора импульсов запускает и включает Ti, а T2 отключается, прерывая первичный ток и вызывая искру на свече.Стабилитроны
ZD1 и ZD2, установленные на каждом конце первичной обмотки, проводят на землю высоковольтный колебательный ток, вызванный самоиндукцией, и тем самым защищают оба транзистора от высоковольтных зарядов.
16.3.4.

Емкость нагнетания (CD) зажигания

Эта система накапливает электрическую энергию высокого напряжения в конденсаторе до тех пор, пока триггер не сбросит заряд на первичную обмотку катушки. Катушка в данном случае представляет собой импульсный трансформатор вместо обычного накопителя энергии (рис.16.47). Чтобы обеспечить напряжение около 400 В на конденсаторе, ток батареи инвертируется в переменный, а затем напряжение повышается через трансформатор.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Когда требуется искра, триггер высвобождает энергию на первичную обмотку катушки, «зажигая» тиристор, который является типом транзисторного переключателя. После срабатывания тиристора он продолжает пропускать ток через ключ даже после прекращения тока запуска. Из-за внезапного сброса энергии высокого напряжения на первичную обмотку происходит быстрое увеличение магнитного потока катушки, что индуцирует напряжение, превышающее 40 кВ, во вторичной цепи, вызывая кратковременную искру высокой интенсивности.

Рис. 16.47. Разрядка емкости с электронной компоновкой зажигания.
Преимущества системы CD:
(i) Резервирует высокое вторичное напряжение.
Hi) Он обеспечивает постоянный входной ток и постоянное выходное напряжение в широком диапазоне скоростей.
(Привет) Вызывает быстрое нарастание выходного напряжения. Поскольку скорость нарастания примерно в десять раз выше, чем у индуктивного типа электронного зажигания, система CD снижает риск короткого замыкания высоковольтного тока на землю через загрязненный изолятор свечи или по какому-либо пути, отличному от электродов свечи.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества
Хотя система CD специально подходит для высокопроизводительных двигателей, длительность искры около 0,1 мс, обеспечиваемая этой системой, обычно слишком мала для надежного воспламенения более слабых смесей, используемых во многих современных двигателях. Чтобы компенсировать проблему короткой продолжительности искры, иногда используется преимущество высокой вторичной мощности, чтобы обеспечить большую искру за счет увеличения зазора свечи зажигания.
Система может запускаться механическим прерывателем, но для повышения привлекательности системы используется генератор импульсов, либо индуктивный, либо на эффекте Холла.Сигнал переменного тока от генератора подается на схему управления формированием импульса, которая преобразует сигнал в выпрямленный прямоугольный импульс, а затем изменяет его на треугольный триггерный импульс для запуска тиристора, когда требуется искра.
Для зарядки конденсатора емкостью 1 мкФ до напряжения около 400 В используется трансформатор напряжения, обеспечивающий одно- или многоимпульсный выход.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества В обоих случаях между зарядным каскадом и конденсатором устанавливается диод для предотвращения протекание тока с конденсатора.Одноимпульсная зарядка конденсатора позволяет достичь максимального напряжения примерно за 0,3 мс, в то время как колебательный заряд, обеспечиваемый многоимпульсной зарядкой, происходит намного медленнее (рис. 16.48), поэтому предпочтительнее первый. Это короткое время зарядки устраняет необходимость в контроле угла остановки, поскольку время зарядки системы CD не зависит от частоты вращения двигателя. Поскольку первичная обмотка трансформатора зажигания (катушка) всегда получает одинаковый энергетический разряд от конденсатора, доступное вторичное напряжение остается постоянным во всем диапазоне оборотов двигателя (рис.16.49).

Рис. 16.48. Зарядка конденсатора.

Рис. 16.49. Вторичный выход из системы CD.
Внешний вид трансформатора зажигания системы CD похож на обычную катушку зажигания, но внутри он совершенно другой.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Он прочный, чтобы выдерживать более высокие электрические и термические нагрузки. Кроме того, индуктивность первичной обмотки составляет всего около 10% от индуктивности обычной катушки. Из-за низкого импеданса около 50 кОм катушка CD легко воспринимает энергию, сбрасываемую с конденсатора, благодаря чему нарастание вторичного напряжения происходит в десять раз быстрее.Эта функция снижает риск пропусков зажигания из-за наличия высокотемпературных шунтов, например, пути утечки через загрязненную свечу зажигания, которая имеет сопротивление 0,2-1,0 МОм2.
При замене следует устанавливать только рекомендуемый тип трансформатора. Однако стандартная катушка вместо трансформатора зажигания работает без повреждения системы, но многие преимущества системы CD теряются. С другой стороны, если трансформатор розжига используется с системой без CD, повреждение модуля управления и трансформатора происходит сразу после включения системы.Принцип CD также применяется в некоторых небольших двигателях, устанавливаемых на мотоциклы, газонокосилки и т.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества д. Поскольку в этих случаях батарея не используется, энергия, необходимая для системы CD, подается от магнето.

Что такое система зажигания? — Типы, детали и работа

Что такое система зажигания?

Система зажигания генерирует искру или нагревает электрод до высокой температуры для воспламенения топливно-воздушной смеси в двигателях внутреннего сгорания с искровым зажиганием, жидкотопливных и газовых котлах, ракетных двигателях и т. д.

Двигатели внутреннего сгорания с искровым зажиганием чаще всего применяются в бензиновых дорожных транспортных средствах, таких как автомобили и мотоциклы.

Дизельные двигатели с воспламенением от сжатия воспламеняют топливно-воздушную смесь за счет тепла сжатия и не нуждаются в искре. У них обычно есть свечи накаливания, которые предварительно нагревают камеру сгорания, чтобы она могла запускаться в холодную погоду. В других двигателях для воспламенения может использоваться пламя или нагретая трубка.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Хотя это было обычным явлением на очень ранних двигателях, сейчас это редкость.

Первым электрическим искровым зажиганием, вероятно, был игрушечный электрический пистолет Алессандро Вольта 1780-х годов.Зигфрид Маркус запатентовал свое «Электрическое устройство зажигания для газовых двигателей» 7 октября 1884 года.

Типы системы зажигания

Типы системы зажигания:

  • Обычная система зажигания.
  • Системы зажигания без распределителя.
  • Электронные системы зажигания.

1. Обычная система зажигания.

Система зажигания автомобиля разделена на две электрические цепи: первичную и вторичную.

Первичная цепь находится под низким напряжением. Эта схема работает только от батареи и управляется точками останова и выключателем зажигания. При включении ключа зажигания ток низкого напряжения протекает от аккумулятора через первичные обмотки катушки зажигания, через точки разрыва и обратно к аккумулятору.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Этот поток тока вызывает формирование магнитного поля вокруг катушки.

Вторичная цепь состоит из вторичных обмоток в катушке, линии высокого напряжения между коллектором и катушкой (обычно называемой проводом катушки) на внешних коллекторах катушки, крышки распределителя, ротора распределителя, свечи зажигания провода и свечи зажигания.

При вращении двигателя кулачок распределительного вала вращается до тех пор, пока верхняя точка кулачка не приведет к внезапному разделению точек останова. Сразу же при разомкнутых (отключенных) точках прекращается протекание тока через первичные обмотки катушки зажигания. Это приводит к разрушению магнитного поля вокруг катушки.

Конденсатор поглощает энергию и предотвращает возникновение дуги между точками при каждом открытии. Этот конденсатор также помогает при быстром пробое магнитного поля.

2. Системы зажигания без распределителя

Системы зажигания без распределителя основаны на внутреннем компьютере автомобиля, а не на распределителе.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества У вас есть несколько катушек зажигания, либо одна катушка на две свечи зажигания, либо одна катушка на свечу зажигания.

Компьютерная система автомобиля использует датчики двигателя для управления электронным блоком управления и подачи команды катушкам зажигания на зажигание свечей зажигания.

Сильно отличается от обычных и электронных — катушки устанавливаются непосредственно на свечи зажигания, нет кабелей свечей зажигания, а система является электронной.

Второй тип системы зажигания — безраспределительное зажигание. Свечи зажигания зажигаются непосредственно от катушек. Управление свечами зажигания контролируется модулем зажигания и компьютером двигателя. Система зажигания без распределителя может иметь одну катушку на цилиндр или одну катушку на каждую пару цилиндров.

Отсутствие дилера дает несколько преимуществ:

  • Нет регулировки времени.
  • Без крышки распределителя и ротора.
  • Нет изнашиваемых движущихся частей.
  • Нет распределителя, который может накапливать влагу и вызывать проблемы при запуске.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества
  • Нет распределителя для привода, что снижает сопротивление двигателя.

3. Что такое электронная система зажигания?

Электронная система зажигания представляет собой тип системы зажигания, в которой используется электронная схема, обычно состоящая из транзисторов, управляемых датчиками, для генерации электронных импульсов, которые, в свою очередь, генерируют. Лучшая искра, которая может сжигать даже бедную смесь и обеспечивает лучшую экономичность и более низкий уровень выбросов.

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 электрического игрушечного пистолета, который использовал электрическую искру для воспламенения смеси водорода и воздуха, чтобы выстрелить в пробку.

Потребность в увеличении пробега, снижении выбросов и большей надежности привела к разработке электронной системы зажигания.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

В этой системе по-прежнему есть распределитель, но точки прерывания заменены на приемную катушку, а также имеется электронный модуль управления зажиганием.

Части

Электронная система зажигания

Части электронного зажигания:

  • Аккумулятор
  • Выключатель зажигания
  • электронного модуля зажигания
  • COIL зажигания
  • Armature
  • Дистрибьютор
  • Spear

1. Аккумулятор

Аккумуляторная свинцово-кислотная батарея используется для обеспечения электрической энергией воспламенения в цилиндре. Эта батарея заряжается динамо-машиной, приводимой в действие двигателем.

2.

Выключатель зажигания

Один конец аккумулятора заземляется, а другой конец (положительный полюс) подключается к первичной обмотке катушки зажигания через выключатель зажигания. Этот переключатель (ключ) используется для включения и выключения системы зажигания.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

3.

Электронный модуль управления

Электронный модуль обнаруживает сигнал, генерируемый катушкой датчика, и останавливает протекание тока из первичной цепи. Цепь таймера в модуле зажигания включается, и ток течет обратно в цепь, когда напряжение не генерируется.

4.

Якорь

Контакты размыкания аккумуляторной системы зажигания заменены якорем. Когда зубец якоря подходит к приемной катушке, генерируется сигнал напряжения. Модуль электроники обнаруживает сигнал, генерируемый катушкой датчика, и останавливает протекание тока из первичной цепи.

5.

Катушка зажигания

Катушка зажигания является источником энергии зажигания. Его функция состоит в том, чтобы увеличить низкое напряжение до высокого напряжения, чтобы вызвать электрическую искру в свече зажигания.

Катушка зажигания состоит из магнитного сердечника из мягкого железа и двух изолированных токопроводящих катушек, известных как первичная и вторичная обмотки.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Первичная обмотка состоит из 200-300 витков, оба конца которых подключены к внешним клеммам.

Вторичная обмотка состоит из 21 000 витков, один конец которой подсоединен к высоковольтному проводу, идущему к распределителю, а другой конец подсоединен к первичной обмотке.

6.

Распределитель

Распределитель предназначен для распределения импульсов зажигания на отдельные свечи зажигания в правильном порядке относительно порядка зажигания.

Состоит из ротора посередине и металлического электрода по окружности. Эти металлические электроды напрямую подключены к свечам зажигания и также известны как жгуты зажигания.

Вторичная обмотка катушки зажигания соединена с ротором этого распределителя, который приводится в движение распределительным валом. Когда ротор вращается, он передает ток высокого напряжения на жгут зажигания, который затем подает эти токи высокого напряжения на свечи зажигания.

7.

Свечи зажигания

Это выходная часть всей системы зажигания, отвечающая за образование искры в цилиндре двигателя.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

Состоит из 2-х электродов, один из которых присоединен к токоведущим проводам высокого напряжения, а другой заземлен. Разность потенциалов между этими электродами ионизирует зазор между ними, в результате чего возникает искра, воспламеняющая горючую смесь.

Работа электронной системы зажигания

Часто задаваемые вопросы.

Что такое система зажигания?

Система зажигания генерирует искру или нагревает электрод до высокой температуры для воспламенения топливно-воздушной смеси в двигателях внутреннего сгорания с искровым зажиганием, жидкотопливных и газовых котлах, ракетных двигателях и т. д.

Что такое электронное зажигание Система?

Электронная система зажигания представляет собой тип системы зажигания, в которой используется электронная схема, обычно состоящая из транзисторов, управляемых датчиками, для генерации электронных импульсов, которые, в свою очередь, генерируют.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Лучшая искра, которая может сжигать даже бедную смесь и обеспечивает лучшую экономичность и более низкий уровень выбросов.

Какие бывают системы зажигания?

Типы системы зажигания:
1. Обычная система зажигания.
2. Дистрибьютор без систем зажигания.
3. Электронные системы зажигания.

Какие части электронной системы зажигания ?

Компоненты электронной системы зажигания:
1. Аккумулятор
2. Выключатель зажигания
3.Модуль электронного зажигания
4. Зажигание Coil
5. Armature
6. Дистрибьютор
7. Spark Plug

0

Системы зажигания — обзор

4.3.3 Системы зажигания двигателя

Поскольку бензиновый двигатель был впервые изобретен 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.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Зажигание включает в себя четыре основные и последовательные функции: подачу низковольтного электричества, усиление напряжения до высокого уровня, распространение импульса высоковольтного электрического тока на каждую из камер сгорания и, наконец, разряд в виде искры. . Эти действия осуществляются соответственно генератором, индукционной катушкой, распределителем и свечами зажигания следующим образом.

(i)

Генератор в первых автомобилях представлял собой магнето с ручным приводом.После изобретения самозапуска с батарейным питанием динамо-машина использовалась для получения постоянного тока. Позже динамо-машина была заменена более эффективным генератором переменного тока, выдающим переменный ток, который затем выпрямляется;

(ii)

Индукционная катушка представляет собой простой в электрическом отношении компонент, по сути, трансформатор, который индуцирует очень высокое напряжение во вторичной обмотке, когда ток через первичную обмотку прерывается размыканием контактов прерывателя, расположенных в дистрибьютор;

(iii)

распределитель направляет высокое напряжение на свечи зажигания;

(iv)

Момент зажигания искры, воспламеняющей топливо, имеет решающее значение для эффективной работы бензинового двигателя.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Цель состоит в том, чтобы гарантировать, что воспламененные газы достигают максимального давления в цилиндре, чтобы привести поршень вниз во время рабочего такта. Свеча зажигания должна загореться незадолго до того, как поршень достигнет верхней мертвой точки (ВМТ). Это связано с тем, что существует конечная короткая задержка между возникновением искры и нарастанием максимального давления, в течение которого фронт пламени распространяется через газы. По мере увеличения частоты вращения двигателя искра должна возникать все раньше, прежде чем поршень достигнет ВМТ (т.е. быть «продвинутым»), если необходимо получить максимальную мощность и, следовательно, максимальную эффективность.

В идеальных условиях фронт пламени распространяется равномерно по топливно-воздушной смеси. Если искра подается слишком далеко, смесь за пределами фронта пламени может самопроизвольно и взрывоопасно детонировать, вызывая локальную ударную волну — явление «детонации двигателя». Искра должна быть задержана («замедлена»), чтобы устранить детонацию.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества В автомобилях, построенных в 1920-х и 1930-х годах, часто предусматривалось ручное замедление опережения зажигания для устранения детонации.В дальнейшем эта операция выполнялась автоматически. Современные двигатели могут быть оснащены небольшим пьезоэлектрическим микрофоном, который определяет начало детонации и отправляет сигнал в электронную систему управления двигателем, которая, в свою очередь, замедляет момент зажигания. Были проведены многочисленные исследования конструкции головок цилиндров и впуска топлива с целью устранения детонации, получения максимальной выходной мощности двигателя и сведения к минимуму выбросов загрязняющих веществ.

Верхний распределительный вал приводится в движение ремнем от коленчатого вала, и оба компонента вращаются синхронно.Кулачки распределительного вала воздействуют на коромысла, которые в нужный момент открывают и закрывают впускные и выпускные клапаны. Ротор распределителя, управляющий зажиганием свечей зажигания, также приводится в движение синхронно с коленчатым валом.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Когда ротор вращается, он размыкает и замыкает платиновые контакты-выключатели 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 передается через плечо ротора на соответствующую свечу зажигания.Затем ток проходит через зазор между центральным электродом и корпусом свечи, создавая искру, которая воспламеняет топливно-воздушную смесь. Это гениальное изобретение используется в автомобилях с двигателями внутреннего сгорания уже около 100 лет. Он оказался надежным, поскольку единственной операцией по техническому обслуживанию является необходимость периодической замены и сброса контактов прерывателя.

Примерно с 1980 года постепенно внедряется электронное зажигание. Вместо того, чтобы использовать распределитель с механическими точками прерывания контактов для установки времени искрообразования, эту функцию выполняет электронный компьютер, который управляет системой управления двигателем.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Электронное зажигание устраняет потребность в обслуживании, необходимом для регулярной очистки и сброса точек, а также обеспечивает более плавную работу. Было принято несколько вариантов техники. В новейшей конструкции не используется одна высоковольтная катушка для обслуживания всех цилиндров, а вместо нее используется небольшая катушка над каждой свечой зажигания. Такое расположение устраняет необходимость прокладки высоковольтных кабелей к каждой вилке, которые являются частым источником неприятностей, и обеспечивает импульс более равномерного напряжения и продолжительности независимо от частоты вращения двигателя.Почти все новые автомобили с бензиновым двигателем снабжены электронным зажиганием. Дизельные двигатели, конечно, не нуждаются в этой сложной системе зажигания, поскольку они не имеют свечей зажигания и полагаются на самовоспламенение от сжатия.

Помимо времени зажигания искры, время и продолжительность открытия клапана также имеют решающее значение для хорошей работы двигателя и определяются профилем кулачков на распределительном валу, поскольку они управляют клапанами.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Традиционно конструкция кулачка оптимизируется для средней частоты вращения двигателя (об/мин), но это приводит к уменьшению крутящего момента при низких оборотах двигателя и снижению мощности при высоких оборотах двигателя.Были предложены и запатентованы многочисленные оригинальные стратегии, как полностью механические, так и электромеханические, для управления открытием клапана и изменения его продолжительности в зависимости от частоты вращения двигателя. Используя такие регулируемые фазы газораспределения, можно улучшить как крутящий момент на низких оборотах, так и выходную мощность на высоких оборотах и, таким образом, снизить расход топлива. Многие автомобильные компании в настоящее время отдают предпочтение системе изменения фаз газораспределения.

Электронное зажигание | Велосипедный мир

Понимание электронного зажигания

Техническое исследование важных новых достижений в теории зажигания.

Т.Е. INGERSON

ИНТЕРЕСНЫМ РАЗРАБОТКОМ в области конструкции двигателей за последние несколько лет стало появление электронных систем зажигания.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Их часто называют «транзисторными». Однако в некоторых из них не используются транзисторы, поэтому этот термин является излишне ограничительным.

Применение этих систем для зажигания мотоциклов происходило медленнее, чем для автомобилей. Только в последние год или два электронное зажигание мотоциклов значительно появилось в конструкции новых двигателей или доступно в качестве модификации существующих двигателей.Поскольку характеристики электронных систем зажигания часто особенно применимы к конкретным потребностям мотоциклов, их должен понимать каждый серьезный мотоциклист.

Целью этой статьи является описание их характеристик, их применения в конструкции мотоциклов, а также типов и причин использования. Он предназначен не для помощи в построении электронного зажигания, а для понимания. Схемы, проиллюстрированные в этой статье, являются только примерами и не обязательно будут работать должным образом, как показано, и значения не рассчитаны для построения.

ПРЕЛЮДИЯ: БАЗОВАЯ ТЕОРИЯ ЗАЖИГАНИЯ

Сначала немного терминологии для человека, не знакомого с электричеством.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Напряжение относится к «давлению» электрического заряда. Если два электрода находятся на некотором расстоянии друг от друга и имеют разность потенциалов, электроны притягиваются от одного электрода к другому с силой, которая увеличивается с увеличением разности потенциалов и уменьшается с увеличением расстояния. В конце концов, по мере увеличения напряжения воздух будет ионизироваться (атомы разделятся на ядра и электроны), и тогда потечет электрический «ток».Термин «ток» относится к движению электрического заряда от одного электрода к другому.

В системе зажигания двигателя внутреннего сгорания в зазоре свечи зажигания в момент зажигания создается очень быстрое повышение напряжения, вызывающее движение ионов. Когда напряжение достигает достаточного значения, зазор разрывается, протекает ток, и движущиеся заряды в зазоре нагревают атомы внутри зазора, создавая горячую электрически заряженную плазму, которая воспламеняет сжатую бензино-воздушную смесь в цилиндре.

Где-то в системе зажигания хранится количество электричества, которое обеспечивает энергию для искры.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Чем больше энергии, тем горячее искра. Когда эта энергия исчерпывается, искра гаснет, система зажигания готовится к следующей искре, и бензин в цилиндре предположительно сгорает.

Всегда, независимо от того, является ли система зажигания обычной или электронной, искра генерируется с помощью искровой катушки, которая работает по следующему принципу. напряжение, пропорциональное скорости изменения магнитного поля внутри катушки.«Чем быстрее изменяется магнитное поле, тем больше будет индуцироваться напряжение (хотя, конечно, за пропорционально меньшее время). Поскольку ток, протекающий по катушке с проводом, создает магнитное поле, мы могли бы взять две катушки с проводом и намотать одну на друг над другом, быстро изменяют магнитное поле в одном, быстро прерывая или чередуя ток, и создают очень большое напряжение в другом. Это именно то, что представляет собой искровая катушка

Две катушки называются первичными и вторичная, причем один провод от каждой катушки обычно подключается к общей клемме, так что искровая катушка имеет только три вывода.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Однако это делается для механического удобства, а не по теоретическим соображениям. Катушка, в которой индуцируется напряжение (называемая вторичной), имеет намного больше витков, чем катушка, создающая поле (первичная), чтобы получить максимальное напряжение. Существует оптимальная разница в размерах двух катушек, поскольку после того, как индуцируемое напряжение становится достаточно высоким, чтобы вызвать пробой и протекание тока в искровом промежутке, очень мало смысла в том, чтобы иметь гораздо более высокое напряжение. Некоторый избыток необходим для учета изоляционных свойств масла и коррозии, которые могли накопиться на свече зажигания.

Один вывод вторичной катушки идет к свече зажигания, один вывод первичной обмотки к системе зажигания, и по одному выводу каждой обычно подключается к раме мотоцикла. (Часто последний упоминается вводящим в заблуждение термином «земля», с которым нет никакой связи.) Проблема системы зажигания заключается в создании быстро меняющегося магнитного поля в первичной катушке.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Теперь посмотрим, как это делается как в обычных, так и в электронных системах.

Некоторые элементы являются общими для всех систем зажигания: Искровая катушка, как уже упоминалось; прерыватель для создания в нужное время быстро меняющегося магнитного поля в первичной обмотке; и устройство для накопления энергии для искры.Создание искры ничего не дает, если за ней недостаточно энергии, чтобы адекватно нагреть воздух в зазоре.

ОБЫЧНЫЕ СИСТЕМЫ ЗАЖИГАНИЯ

Обычные системы зажигания можно разделить на два связанных, но различных типа: магнето и аккумуляторные системы. В магнето используется схема, показанная на рисунке 1. Когда ток индуцируется в катушке магнето (постоянно намагниченным маховиком), если точки замкнуты, ток будет течь по замкнутому пути, образованному катушкой магнето и точками. .В тот момент, когда точки размыкаются, ток вынужден проходить через первичную обмотку искровой катушки, создавая в этой катушке магнитное поле, которое возникает почти мгновенно.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Это индуцирует очень большое напряжение на вторичной обмотке и вызывает искру. Энергия для поддержания искры обеспечивается энергией магнитного поля катушки магнето, поскольку, когда ток протекал в этой катушке до открытия наконечников, он создавал магнитное поле, в котором накапливалась энергия.

В аккумуляторной системе схема показана на рис. 2.Здесь ток течет по первичной обмотке искровой катушки и через точки. В момент размыкания острия магнитное поле, созданное в искровой катушке, разрушается, и результирующее напряжение во вторичной обмотке создает искру. Энергия для поддержания этой искры содержится в магнитном поле первичной обмотки искровой катушки.

Обычно аккумулятор заряжается непрерывно, но иногда для уменьшения веса цепь подзарядки исключается. Это так называемый тип зажигания с «постоянной потерей», который идентичен зажиганию от батареи, за исключением его ограниченного времени работы до отказа батареи.

Как аккумуляторное, так и магнето зажигание имеют конденсатор между точками (не показаны), который имеет функцию уменьшения точечной дуги, которая обычно возникает в противном случае.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Система будет работать практически так же без конденсатора, хотя срок службы точки будет очень коротким из-за искрения. Мы игнорируем здесь конденсатор, так как его функция второстепенна, так же как мы игнорируем другие второстепенные детали в других местах этого обсуждения.

КАК РАБОТАЕТ ТРАНЗИСТОРНАЯ СИСТЕМА

С момента изобретения транзистора были опробованы схемы улучшения этих систем зажигания.Транзистор можно рассматривать как усилитель тока, устройство, имеющее вход и выход, при этом ток на выходе в несколько раз превышает ток на входе (эта величина называется коэффициентом усиления). Электронный символ транзистора показан на рис. 3. Обратите внимание, что, как и в случае с искровой катушкой, вход и выход имеют одно общее соединение.

Поскольку транзистор может действовать как усилитель тока, очевидно, что можно использовать схему, показанную на рис. 4. Эта схема идентична системе зажигания от батареи, за исключением того, что транзистор используется в качестве усилителя тока, при этом через точки проходит лишь небольшая часть тока; остальное проходит через транзистор.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества «Резистор» — это устройство, которое ограничивает протекание тока и удерживает ток в точках прерывателя на достаточно низком уровне — достаточном, чтобы обеспечить достаточный ток на выходе транзистора.

Это основа простой транзисторной системы зажигания; это представляет собой улучшение по сравнению с обычной системой, потому что уменьшение тока через точки значительно увеличивает срок службы точек. Кроме того, по мере уменьшения износа наконечников синхронизация лучше остается в регулировке. Поскольку транзистор способен к гораздо более быстрому изменению тока, чем точки, время, необходимое для падения тока в катушке до нуля, сокращается; следовательно, начальное напряжение на свече зажигания может быть выше, что обеспечивает более надежное зажигание.Заявленными преимуществами этих систем являются больший пробег, большая мощность и улучшенная производительность. Эти преимущества, несомненно, реальны, но проистекают из того факта, что правильно функционирующая транзисторная система имеет тенденцию приближаться к теоретическому идеалу гораздо ближе, чем обычная, и поэтому чаще работает с максимальной эффективностью.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества В принципе, идеальные точки прерывания будут вести себя точно так же, как транзисторная система этого типа. Иногда транзистор позволяет запасти больше энергии, что дает более горячую искру, и в этом смысле производительность транзисторной системы лучше.Стоит отметить, что если у вас больше начальное напряжение и больше энергия, то лучше установить зазор свечи шире и меньше продвигать искру, так как больший зазор вызовет возгорание быстрее, если в нем содержится достаточное количество энергии. Это.

ЕМКОСТНАЯ РАЗРЯДКА: ЗА И ПРОТИВ

Второй тип электронной системы, совершенно другой, известен как система емкостной разрядки. При этом конденсатор (являющийся устройством для накопления электрического заряда) заряжается до значительного напряжения (200—400 вольт) и, таким образом, может содержать значительную энергию.Затем конденсатор разряжается через первичную обмотку искровой катушки, простая схема показана на рис. 5. Здесь напряжение на первичной обмотке искровой катушки повышается до очень высокого значения в момент замыкания точек, что вызывает искра, энергия искры исходит от энергии, запасенной в конденсаторе.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Сохраненная энергия может быть сколь угодно большой, ограниченной только тем, что может обеспечить его источник питания на 200-400 вольт. Эта система работает очень хорошо, но она ограничена тем фактом, что в движке нет простого источника (т.е., легкая перезаряжаемая батарея) существует что угодно, кроме 6 или 12 вольт, поэтому необходимо построить устройство, которое вырабатывает зарядное напряжение. Это дорого и сложно, поэтому емкостной разряд обычно используется только в более дорогих электронных зажиганиях. Высокое напряжение должно генерироваться с помощью транзисторного генератора, который преобразует постоянный ток 6 или 12 вольт в переменный ток, пропускает его через трансформатор, который увеличивает напряжение до 200-400 вольт, а затем изменяет переменный ток. вернуться к д.в.

Емкостной разряд обеспечивает превосходную систему воспламенения с быстрой индукцией очень высокого напряжения на свече зажигания, а также принципиальную способность вкладывать в конденсатор столько энергии, сколько необходимо.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Считается, что эти системы дают значительное улучшение производительности при правильном проектировании.

Емкостной разряд срабатывает при замыкании точек, а не при их размыкании, как в других системах. Это не большая проблема, так как электрически нетрудно настроить схему так, чтобы при размыкании точек воздействие на конденсатор было таким, как если бы они были закрыты.С транзистором, играющим роль точек на рис. 5, точки пропускают очень небольшой ток. Большая часть будет проходить через транзистор, что обеспечит высокий срок службы точки, а также гарантирует, что конденсатор разрядится за очень короткое время, характерное для транзистора. Упрощенная схема показана на рисунке 6. Точки, когда они замкнуты, вынуждают весь ток через резистор идти прямо к точке A, не пропуская ничего через вход транзистора. Когда точки открываются, ток, проходящий через них, проходит через транзистор, внезапно разряжая конденсатор.

КРЕМНИЕВЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ

Другим устройством, которое очень часто используется для этой цели, является так называемый «кремниевый выпрямитель» (SCR).Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества SCR работает так же, как транзистор, в том смысле, что это усилитель тока (хотя и с гораздо более высоким коэффициентом усиления). Но как только ток инициируется в SCR, он продолжается без остановки до тех пор, пока ток не перестанет проходить через него. Электронный символ тиристора показан на рис. 7. Когда небольшой ток срабатывания включает его, в главной цепи течет ток, даже если пусковой импульс отключается.

SCR идеально подходит для систем емкостного разряда. Он заменяет транзистор на рис. 6 и после срабатывания внезапно разряжает конденсатор. Как только этот заряд истощится, SCR перестанет проводить, и конденсатор перезарядится для следующего импульса.

SCR также представляет собой еще один интересный подход к электронным схемам. Очевидно, что устранение точек в любой системе зажигания было бы преимуществом. Как движущиеся части, наконечники подвергаются механическому износу и подвержены неправильной регулировке и неточному времени открытия и закрытия на высоких оборотах, когда точки должны открываться и закрываться быстрее, чем механические устройства могут легко функционировать.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

Для отказа от очков обычно используются две системы.

Требуется фотоэлемент (светочувствительный элемент, генерирующий слабый ток при попадании на него света), источник света и небольшое отверстие или выемка на маховике, через которые свет проходит к фотоэлементу через определенные промежутки времени. Когда свет попадает на фотоэлемент, генерируется сигнал, который можно использовать для срабатывания SCR.

В другой «бессмысленной» схеме используется небольшая катушка запуска и магнит на маховике.Когда магнит проходит мимо катушки, он индуцирует ток в маленькой катушке, запуская SCR.

Оба метода хорошо работают и используются, хотя и не очень широко. В основном это связано с тем, что они включают внутреннюю модификацию двигателя (маховики обычно недоступны), а также потому, что в многоцилиндровых двигателях они не могут устранить другую движущуюся часть в системе, ротор распределителя. В настоящее время транзисторы не позволяют переключать напряжение зажигания с цилиндра на цилиндр.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Чтобы полностью отказаться от движущихся частей, необходимо иметь столько же емкостных разрядников, сколько цилиндров, что обычно неэкономично и поэтому используется редко.

Также с точками обычно связывают автоматический механизм опережения зажигания. Если кто-то хочет перейти к разрядным системам с фотоэлементом или спусковой катушкой, он должен разработать своего рода электронное опережение зажигания, которое, хотя и относительно простое в электронном виде, служит просто для увеличения сложности зажигания и, следовательно, вызывает неодобрение.

ЭЛЕКТРОННОЕ ЗАЖИГАНИЕ НА БОЛТАХ

Большинство коммерческих электронных систем зажигания с болтовым креплением для автомобилей или мотоциклов относятся к простому транзисторному усилителю и могут быть легко установлены. Пользователь просто отключает обычные подключения к точкам и позволяет транзистору проводить большую часть тока. Существуют коммерческие системы емкостного разряда, которые также крепятся болтами и содержат источник питания высокого напряжения, конденсатор и обычно тиристор для разряда конденсатора.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

(Продолжение на стр. 82)

Продолжение со стр. 56

Необходимо только отсоединить провод, идущий к точкам, и снова подключить провод, идущий к новой системе зажигания, а также подсоединить провод от катушки зажигания. к системе зажигания. Коммерческие устройства требуют минимальных усилий, и после установки они должны обеспечивать более надежное зажигание, некоторое улучшение производительности и уменьшение загрязнения, меньшее техническое обслуживание и в целом значительное (хотя обычно не впечатляющее) улучшение общей производительности системы зажигания.Для мотоциклиста эти системы вполне могут быть достойны внимания, хотя их вес и объем могут отпугнуть некоторых людей. Хотя они не очень большие и тяжелые, когда в гоночном байке каждый фунт на счету, на несущественный фунт можно смотреть с тревогой. Двухцилиндровые двигатели с двумя катушками по-прежнему требуют двух систем зажигания, что делает укус из кошелька еще менее привлекательным.

Перспектива включения электронных систем в конструкции оригинального оборудования весьма привлекательна.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Рассмотрим систему магнето; если вокруг катушки магнето намотать маленькую вторичную триггерную катушку, а затем использовать для срабатывания тиристора, то можно получить электронное зажигание только с намоткой катушки магнето другого типа и добавлением двух частей — конденсатора и тиристора ( плюс некоторые мелкие детали). Эти детали не очень дорогие и не очень большие, поэтому электронное зажигание может быть практически бесплатным с точки зрения денег или оптовых затрат.

ПРЕИМУЩЕСТВА ДИОДА

Для использования всех преимуществ магнитоемкостной разрядной системы требуется третья новая деталь.Его использование можно понять, вспомнив, что магнето генерирует сначала положительное, затем отрицательное, затем положительное напряжение, поскольку северный, затем южный, затем северный полюсы магнитов маховика проходят мимо катушек. Если вы хотите, чтобы разряд произошел на одном из этих поколений напряжения, лучше всего зарядить конденсатор на предыдущем поколении, чтобы у конденсатора было как можно больше времени для зарядки.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества Для этого необходимо поместить в цепь диод, как показано на рис. 8. Диод — это устройство, которое проводит электричество только в одном направлении.Это означает, что если диод установлен правильно, когда магнето генерирует положительное напряжение, диод позволит магнето заряжать конденсатор положительным напряжением. Но когда напряжение, генерируемое магнето, станет отрицательным, диод не позволит конденсатору разрядиться через магнето, а зарядится отрицательно, как если бы диода там не было. С диодом в цепи конденсатор может заряжаться одним импульсом магнето, а триггерная катушка наматывается так, чтобы разряжать тринистор при следующем импульсе.Если просто намотать триггерную катушку в противоположном направлении от катушки магнето или поменять местами провода триггерной катушки, будет отправлен импульс соответствующей полярности для запуска SCR на импульсах магнето, противоположных тем, которые используются для зарядки конденсатора. Конденсатор будет полностью заряжен при срабатывании SCR.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

Преимуществом этой системы является также эффект автоматического опережения зажигания; поскольку напряжение, генерируемое триггерной катушкой, увеличивается в зависимости от скорости двигателя, SCR достигнет критического напряжения зажигания раньше, если двигатель работает быстрее, и будет служить для опережения искры.

Эта система вводится в действие. Ossa и Bultaco используют такой способ зажигания. Его превосходство таково, что через несколько лет он, скорее всего, станет почти универсальным для велосипедов с магнитным приводом (за исключением небольших машин, стоимость которых может быть непомерно высокой). Его преимущества значительны, особенно в улучшении крутящего момента на низких оборотах из-за опережения зажигания и уменьшении загрязнения из-за более высокого напряжения и большей энергии искры. Особенно это должно понравиться производителям двухтактных двигателей.

Отличительной чертой электронных систем является то, что они прекрасно работают, если что-то не работает.Принцип действия бесконтактной системы зажигания: Бесконтактное зажигание: устройство, принцип работы, преимущества

Ответить

Ваш адрес email не будет опубликован.