Устройство контактной системы зажигания

Рабочая смесь в камере сгорания цилиндров двигателя зажигается при помощи искры, которая образуется между электродами свечи зажигания.
Для образования искры необходимо напряжение не менее 12-16 кВ.
Образование тока высокого напряжения, а также его распределение по цилиндрам двигателя осуществляются приборами батарейного зажигания. Система батарейного зажигания включает в себя источник тока низкого напряжения, катушку зажигания, прерыватель распределитель, свечи зажигания, конденсатор, провода высокого и низкого напряжения, включатель зажигания.

Система батарейного зажигания включает в себя цепь высокого напряжения и цепь низкого напряжения. Цепь низкого напряжения питается от аккумуляторной батареи или от генератора. Кроме источников тока в эту цепь последовательно включены включатель зажигания, прерыватель, а также первичная обмотка катушки зажигания с добавочным резистором. Все эти элементы соединяются между собой проводами низкого напряжения. Цепь высокого напряжения включает в себя: вторичную обмотку катушки зажигания, провода высокого напряжения, свечи зажигания, а также распределитель.
Образование тока высокого напряжения происходит в катушке зажигания. Оно основано на принципе самоиндукции. При включенном зажигании и сомкнутых контактах прерывателя электрический ток от генератора или от аккумуляторной батареи поступает на первичную обмотку катушки зажигания, в результате этого вокруг нее возникает электромагнитное поле. При размыкании контактов прерывателя ток в первичной обмотке пропадает, и магнитный поток вокруг нее также исчезает. Исчезающий магнитный поток пересекает витки первичной и вторичной обмотки катушки зажигания, в результате чего в каждой из них возникает ЭДС. Благодаря большому числу последовательно соединенных между собой витков вторичной обмотки общее напряжение на ее концах достигает 20-24 кВ.

От катушки зажигания ток высокого напряжения через провода высокого напряжения и распределитель поступает к свечам зажигания. В результате этого между электродами свечей зажигания образовывается электрический разряд, который воспламеняет рабочую смесь в камерах сгорания.
ЭДС самоиндукции в первичной обмотке катушки зажигания достигает 200-300 В. Благодаря этому исчезновение магнитного потока замедляется и появляется искра между контактами прерывателя. Для того чтобы предотвратить появление искры между контактами прерывателя, параллельно контактам устанавливают конденсатор.

Катушка зажигания, преобразующая ток низкого напряжения в ток высокого напряжения состоит из:
1) сердечника;
2) первичной обмотки, которая включает в себя 250-400 витков изолированного медного провода диаметром 0,8 мм;
3) вторичной обмотки, которая включает в себя 19-25 тыс. витков изолированного провода диаметром 0,1 мм;
4) картонной трубки;
5) железного корпуса с магнитопроводами;
6) карболитовой крышки;
7) клемм и добавочного резистора.

Вторичная обмотка катушки зажигания находится под первичной обмоткой и отделяется от нее слоем изоляционного материала. Концы первичной обмотки выводятся на клеммы карболитовой крышки.
Сердечник катушки зажигания изготавливают из отдельных изолированных друг от друга полосок трансформаторной стали. Такая конструкция позволяет уменьшить образование вихревых токов. Нижний конец сердечника устанавливается в фарфоровый изолятор. Внутренние полости катушки трансформации заполняются трансформаторным маслом.

Добавочный резистор катушки зажигания состоит из спирали, керамических гнезд и двух шин. Сопротивление дополнительного резистора колеблется от 0,7 до 20 Ом. Один конец резистора соединяется с клеммой ВК при помощи шины, а другой конец соединяется клеммой ВКВ.
При небольшой частоте вращения коленчатого вала двигателя контакты прерывателя в течение длительного времени находятся в замкнутом состоянии. В результате этого происходит возрастание силы тока в первичной цепи, резистор начинает нагреваться, и в катушку зажигания поступает электрический ток небольшой силы, тем самым катушка предохраняется от перегрева.
Для того чтобы постоянно индуцировать во вторичной обмотке катушки зажигания ток высокого напряжения, необходимо периодически размыкать первичную цепь системы батарейного зажигания. Для этого служит прерыватель. Кроме этого вырабатываемое катушкой зажигания высокое напряжение необходимо распределять по цилиндрам двигателя согласно порядку их работы, эту функцию выполняет распределитель. Для более удобного обслуживания, а также для упрощения конструкции системы зажигания распределитель и прерыватель объединены в один прибор — прерыватель-распределитель.

Прерыватель устанавливается на двигателе автомобиля и приводится в действие от распределительного вала. На контакты прерывателя наплавлен тонкий слой вольфрама. Прерыватель состоит из:
1) приводного вала;
2) корпуса;
3) подвижного и неподвижного дисков;
4) центробежного и вакуумного регуляторов опережения;
5) октан-корректора;
6) кулачка с выступами.

Количество выступов на кулачке равно числу цилиндров двигателя. Кулачок через центробежный регулятор соединен с приводным валиком. Параллельно контактам прерывателя включен конденсатор, который не допускает искрения на контактах, а также приводит к быстрому исчезновению тока в первичной цепи. Благодаря этому напряжение во вторичной цепи значительно повышается. Конденсатор состоит из лакированной бумаги, на которую наносится слой цинка и олова. Такая бумага сворачивается в рулон и служит обкладкой конденсатора. К торцам рулона припаяны гибкие проводники. Рулон оборачивается кабельной бумагой и пропитывается маслом. Конденсатор крепится на подвижном диске или снаружи на корпусе прерывателя.
Емкость конденсатора составляет 0,17-0,2 мкФ. Конденсаторы из металлизированной бумаги могут самовосстанавливаться при пробое диэлектрика за счет заполнения отверстия маслом.

Кроме этого на работу системы батарейного зажигания большое влияние оказывает зазор между контактами прерывателя. Нормальная работа системы батарейного зажигания возможна при зазоре между контактами прерывателя в пределах от 0,35 до 0,45 мм.
При большом зазоре время замкнутого состояния конденсатора уменьшится, и сила тока в первичной обмотке катушки зажигания не успеет возрасти до требуемой величины. В результате этого ЭДС вторичной цепи не будет достаточно высокой. Кроме этого при большом зазоре и при высокой частоте вращения коленчатого вала будут возникать перебои в работе двигателя.

При небольшом зазоре происходит сильное искрение между контактами прерывателя, и в результате этого возникают перебои на всех режимах работы двигателя. Зазор между контактами прерывателя регулируют перемещением пластины со стойкой неподвижного контакта.
Распределитель устанавливается на корпусе прерывателя и состоит из ротора и крышки. Ротор изготовлен из карболита и имеет форму грибка. Сверху в ротор вмонтирована контактная пластина. Ротор крепится на выступе кулачка. Крышка распределителя также делается из карболита. На наружной части крышки ротора по окружности расположены гнезда по числу цилиндров. В гнезда вставляют провода, которые присоединяются к свечам зажигания. Кроме этого в крышке распределителя размещается центральное гнездо, которое предназначено для крепления провода высокого напряжения от катушки зажигания. Внутри распределителя напротив каждого гнезда находятся боковые контакты. В центре внутренней части распределителя находится угольный контакт с пружиной, который предназначен для соединения центрального гнезда с пластиной ротора.

Крышка закрепляется на корпусе ротора при помощи двух пружинных защелок. Ротор, вращаясь вместе с кулачком, соединяет центральный контакт поочередно со всеми боковыми платанами, при этом цепь высокого напряжения замыкается, и электрический ток поступает в свечи зажигания тех цилиндров, где в данный момент должно происходить воспламенение рабочей смеси.

Свеча зажигания состоит из центрального электрода с изолятором, а также стального корпуса, в котором он крепится. Корпус свечи зажигания имеет нарезную верхнюю часть, благодаря которой свеча вворачивается в нарезное отверстие головки цилиндров двигателя автомобиля. В нижней части корпуса имеется один боковой электрод. В верхней части корпус свечи имеет грани под ключ. Центральный электрод с изолятором завальцован в корпусе свечи. На центральном электроде сверху расположен наконечник для крепления провода высокого напряжения.
Для нормальной работы свечи зажигания необходимо, чтобы температура нижней части изолятора была в пределах от 500 до 600 °С. При такой температуре сгорает нагар, и свеча очищается. Чрезмерный нагрев свечи зажигания приводит к разрушению изолятора, а в результате переохлаждения на свечах зажигания скапливается моторное масло и нагар.

Система зажигания — Прочее — Презентации

Электрооборудование автомобилей

Урок № 5

Тема: Система зажигания

Электрооборудование автомобилей

Системы зажигания

План

1. Назначение и требования к автомобильной

системе зажигания.

2. Устройство и принцип действия системы

зажигания.

3. Системы зажигания.

4. Свечи зажигания.

Электрооборудование автомобилей

1. Назначение и требования к автомобильной системе зажигания

Система зажигания предназна-

чена для воспламенения рабочей смеси в цилиндрах бензиновых двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

Первоначально в автомобилях

применялась система зажигания от магнето, но затем она достаточно быстро была вытеснена батарейной системой зажигания, которая в различных вариантах применяется и на современных автомобилях.

Электрооборудование автомобилей

1. Назначение и требования к автомобильной системе зажигания

Электрооборудование автомобилей

1. Назначение и требования к автомобильной системе зажигания

Система зажигания должна отвечать следующим требованиям:

 простота конструкции,

 малые габаритные размеры,

 долговечность и надежность при эксплуатации,

 бесперебойность воспламенения смеси как при пуске, так и при всех

режимах работы двигателя,

 автоматическое изменение угла опережения зажигания в зависимости

от частоты вращения коленчатого вала двигателя,

 независимость ее работы от изменения нагрузки на двигатель,

 не создавать помех для работы радио и телеприемников.

Эти требования, а также тенденции развития ДВС, связанные с повышением их экономичности, снижением токсичности отработавших газов, уменьшением массы и габаритных размеров, повышением частоты вращения коленчатого вала и степени сжатия оказывают влияние на конструкцию и схемное исполнение системы зажигания.

Электрооборудование автомобилей

2. Устройство и принцип действия системы зажигания

Классическая контактная система зажигания состоит из катушки зажигания, прерывателя – распределителя, конденсатора и свечей зажигания.

Для возникновения искры разряд в искровом промежутке вызывается импульсом напряжения, величина которого зависит от температуры и давления в камере сгорания, конфигурации и размеров искрового промежутка.

Величина импульса напряжения должна обеспечиваться системой зажигания с определенным запасом, с учетом износа электродов свечи в процессе эксплуатации. Обычно коэффициент запаса составляет 1.5  1,8, а величина импульса напряжения лежит в пределах 20  30 кВ.

Электрооборудование автомобилей

2. Устройство и принцип действия системы зажигания

Процесс сгорания рабочей смеси разделяется на три фазы:

 начальную , когда формируется пламя, возникающее от искрового разряда

в свече,

 основную , когда пламя распределяется на большей части камеры

сгорания,

 конечную , когда пламя догорает у стенок камеры сгорания.

Этот процесс требует определенного промежутка времени.

Наиболее полное сгорание рабочей смеси достигается своевременной

подачей сигнала на воспламенение, т.е. установкой

оптимального угла опережения зажигания в

зависимости от режима работы двигателя.

Угол опережения зажигания определяется по углу

поворота коленчатого вала двигателя от момента

возникновения искры до момента достижения

поршнем верхней мертвой точки (ВМТ), (  мах =15-20 ° ).

Электрооборудование автомобилей

2. Устройство и принцип действия системы зажигания

Если угол опережения зажигания больше оптимального, то зажигание раннее . Давление в камере сгорания при этом достигает максимума до достижения ВМТ и оказывает противодействующее воздействие на поршень.

Раннее зажигание может явиться причиной возникновения детонации.

Если угол опережения зажигания меньше оптимального, зажигание позднее — в этом случае двигатель перегревается.

На начальную фазу сгорания влияет энергия и длительность искрового разряда в свече. В современных системах энергия разряда достигает 50 МДж , а его длительность составляет 1  2,5 мс . Это большая энергия и поэтому, до

возникновения разряда в искровом проме-

жутке свечи, ее нужно накопить.

По способу накопления энергии разли-

чают системы с накопленим энергии в

индуктивности и в емкости.

Электрооборудование автомобилей

2. Устройство и принцип действия системы зажигания

В обоих схемах для получения импульса высокого напряжения используется катушка зажигания, представляющая собой высоковольтный трансформатор.

Первичная обмотка имеет малое число витков и сопротивление её составляет единицы Ома.

Вторичная обмотка имеет большое число витков и сопротивление её составляет десятки Ком.

Коэффициент трансформации лежит в пределах 50  150.

Значительное количество энергии накопить в конденсаторе при малом напряжении затруднительно W с = с U ²/2 , поэтому система оборудуется высоковольтным преобразователем напряжения.

Такое усложнение схемы не даст

существенных преимуществ, поэтому

системы с накоплением энергии в

емкости не нашли практического

применения.

Электрооборудование автомобилей

2. Устройство и принцип действия системы зажигания

Принцип работы схемы состоит в следующем. Выключатель зажигания S1 включает систему в сеть питания. При вращении вала двигателя происходит замыкание контактов прерывателя S2 и ток начинает нарастать в первичной цепи катушки зажигания. В момент, необходимый для подачи искрового импульса на зажигание, прерыватель S2 разрывает свои контакты, после чего возникает колебательный процесс, связанный с обменом энергии между магнитным полем катушки и электрическим полем в емкостях С1 и С2. После размыкания контактов S2 напряжение, приложенное к электродам свечи возрастает до значения U 2 м

к Т – коэф. транформации

к П – учитывает падения напряжений в R1 и R2 . Когда напряжение U 2 м превысит напряжение пробоя искрового промежутка U П , возникает необходимая для зажигания искра.

Электрооборудование автомобилей

3. Системы зажигания

При одинаковом принципе работы системы зажигания по своим конструктив-

ным и схемным решениям делятся на контактную (классическую), контактно – транзисторную и бесконтактную электронную системы зажигания.

В контактной системе зажигания коммутация в первичной цепи зажигания

осуществляется механическим кулачковым прерывательным механизмом.

Кулачек прерывателя связан с коленвалом двигателя через зубчатую или зуб-

чато-ременную передачу, причем частота вращения вала кулачка вдвое меньше частоты вращения вала двигателя . Угол опережения зажигания устанавливается изменением положения кулачка относительно приводного вала. Время замкнутого и разомкнутого состояния контакта определяется конфигурацией кулачка, частотой вращения и зазором между контактами.

Электрооборудование автомобилей

3. Системы зажигания

Во всех случаях с увеличением частоты вращения коленчатого вала увеличивается скорость движения поршня, и для того, чтобы смесь успела сгореть при увеличении частоты вращения, угол опережения зажигания должен быть увеличен . Для изменения положения кулачка относительно приводного вала в зависимости от частоты вращения служит центробежный регулятор . Своеобразными датчиками частоты вращения в регуляторе являются грузики, оси вращения которых закреплены на пластине, связанной с приводным валом. Пример зависимости угла опережения зажигания  , устанавливаемого центробежным регулятором при изменении частоты n , приведен на рисунке. Ломаный характер зависимости определяется подбором жесткости пружины, массы и конфигурации грузиков.

Электрооборудование автомобилей

3. Системы зажигания

С увеличением нагрузки двигателя, т.е. с увеличением угла открытия дроссельной заслонки, наполнение цилиндров и давление в конце такта сжатия увеличивается, процесс сгорания ускоряется. Значит, с увеличением открытия дроссельной заслонки угол  должен уменьшаться. Изменение угла опережения зажигания по нагрузке двигателя осуществляет вакуумный регулятор. Вакуумная камера регулятора соединена со впускным трактом двигателя за дроссельной заслонкой. При увеличении нагрузки дроссельная заслонка открывается, давление за ней снижается, и гибкая мембрана через шток поворачивает пластину с контактным механизмом относительно кулачка в сторону уменьшения угла опережения зажигания. Пример характеристики вакуумного регулятора представлен на рисунке. Добавочный резистор R устра-

няет влияние снижения на-

пряжения в бортовой сети

при включении стартера.

При пуске резистор закора-

чивается. U н.к = 7-8 В.

С1 = 0,17 – 0,35 мкФ.

Электрооборудование автомобилей

3. Системы зажигания

Контактно-транзисторная система зажигания явилась переходным этапом от контактной к бесконтактным электронным системам. В ней устраняется недостаток контактной системы – подгорание и износ контактов прерывателя, коммутирующих цепь с индуктивностью и значительной силой тока.

В контактно-транзисторной системе первичную цепь обмотки катушки зажигания коммутирует транзистор, управляемый контактами прерывателя. С появлением контактно-транзисторной системы на автомобиле появился новый блок — электронный коммутатор, объединяющий в себе силовой коммутирую-

щий транзистор и элементы схемы его управления и

защиты.

Срок службы контактов прерывателя в контактно-

транзисторной системе значительно возрос, т.к. базо-

вый ток, коммутируемый ими , невелик. Однако меха-

нический износ прерывательного механизма, влияние

вибраций на работу в системе не устранены .

Электрооборудование автомобилей

3. Системы зажигания

В электронных системах зажигания контакт-

ный прерыватель заменен бесконтактными

датчиками:

а – контактный датчик,

б – магнитоэлектрический датчик,

в – феррорезистивный датчик,

г – датчик Холла,

д – электрогенераторный датчик частоты

вращения ДВС,

е – фотоэлектрический датчик частоты

вращения ДВС,

ж – оптоэлектронный датчик,

и – генераторный датчик с частотной

модуляцией.

Электрооборудование автомобилей

3. Системы зажигания

Приведенная принципиальная электрическая схема бесконтактной системы зажигания с коммутатором 13. 3734-01 применяется на автомобиле «Волга».

Сигнал с обмотки L магнитоэлектрического датчика через диод VD 2, пропускающий только положительную полуволну напряжения, и резисторы R2, R3 поступает на базу транзистора VT1 . Транзистор открывается, шунтирует переход база-эмиттер транзистора VT2 , 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.

Электрооборудование автомобилей

3. Системы зажигания

Цепь R3-C1 осуществляет фазосдвигающие функции, 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 18В, цепочка начинает пропускать ток, транзистор VT1 открывается и закрывается выходной транзистор VT3 . Цепями защиты от опасных импульсов напряжения служат конденсаторы С3,С4, С5, С6 ; диод VD 4 защищает схему от изменения полярности бортовой сети. Установка угла опережения зажигания по частоте вращения коленчатого вала и нагрузке двигателя осуществляется так же, как в контактном зажигании. Форма и

величина выходного напряжения

магнитоэлектрического датчика

изменяются с частотой вращения, что

влияет на момент искрообразования.

Электрооборудование автомобилей

4. Свечи зажигания

Для карбюраторных и газовых двигателей применяют неразборные свечи с керамическим изолятором.

Свеча зажигания предназначена для воспламенения рабочей смеси в цилиндре двигателя.

Свечи зажигания классифицируют по следующим признакам:

По исполнению свечи зажигания бывают экранированные и неэкранированные.

По принципу работы свечи зажигания делятся на:

 свечи с воздушным искровым промежутком,

 свечи со скользящей искрой,

 свечи полупроводниковые,

 свечи эрозийные,

 свечи многоискровые (конденсаторные),

 свечи комбинированные.

Наибольшее распространение на автомобилях получили свечи зажигания с воздушным искровым промежутком.

Электрооборудование автомобилей

4. Свечи зажигания

На слайде показано устройство свечи зажигания с

воздушным искровым промежутком.

При работе двигателя температура в камере сго-

рания колеблется от 70 до 2500 ° С. Максимальное давление достигает 5 – 6 МПа, напряжение на свече зажигания – 20 кВ. Все это накладывает отпечаток на конструкцию свечи.

Корпус свечи представляет собой полую резьбовую конструкцию с головкой под шестигранный ключ. Внутри корпуса располагается керамический изолятор из уралита, боркорунда, синоксаля, хелуми-

на и др.

Керамический изолятор должен обладать высокой температурной, электрической и механической стойкостью, должен выдерживать напряжение не менее 30 кВ при максимальной температуре.

Электрооборудование автомобилей

4. Свечи зажигания

Внутри изолятора закреплен центральный электрод и контактный стержень . Центральный электрод изготавливается из хромотитановой стали 13Х25Т или хромоникелевого сплава Х20Н80.

В свечах с расширенным температурным диапазоном центральный электрод выполняется из меди, серебра или платины с термостройким покрытием рабочей части.

Герметизация центрального электрода и контактного стержня производится специальной токопроводящей стекломассой.

К корпусу свечи приварен боковой электрод из никельмарганцевого или хромоникелевого сплава.

Фирма Bosch применяет до четырех боковых электродов в свече.

Увеличение числа боковых электродов повышает устойчивость работы двигателя на пониженных оборотах за счет более разветвленной искры.

Электрооборудование автомобилей

4. Свечи зажигания

Между центральным и боковым электродами устанавливается зазор 0,5 -1,2мм. Чем больше зазор, тем больше воспламеняющая способность искры, но при этом требуется большее напряжение.

Зимой рекомендуют использовать минимальные зазоры или даже уменьшать на 0,1 – 0,2 мм.

Калильное число является важнейшей характеристикой свечи, которое оценивает ее тепловые свойства.

Нормальная работа свечи происходит при температуре теплового конуса изолятора 400 — 900 ° С. При температуре ниже 400 ° С на свече образуется нагар, который вызывает перебои в работе двигателя. При температуре выше 920 ° С возникает калильное зажигание – самовоспламенение топливной смеси от нагретого конуса свечи.

Калильное число определяют на специальном одноцилиндровом эталонном двигателе, степень сжатия которого изменяют до возникновения калильного зажигания.

Среднее индикаторное давление при возникновении калильного зажигания соответствует калильному числу, которое должно принадлежать ряду:

8, 11, 14, 17, 20, 23, 26.

Электрооборудование автомобилей

4. Свечи зажигания

Теплоотдача свечи в частности зависит от длины теплового конуса изолятора. Длинный тепловой конус затрудняет теплоотвод, нижняя часть свечи плохо охлаждается. Такую свечу называют «горячей», она соответствует малым значениям калильного числа и рекомендуется для тихоходных двигателей с низкой степенью сжатия. Короткий тепловой конус характерен для холодной свечи с большими значениями калильного числа, рекомендуется для быстроходных форсированных двигателей.

Свечи отечественного производства маркируются следующим образом (А17ДВ-10):  обозначение резьбы на корпусе: А – резьба М14х1,25, М – резьба М18х1,5,

 калильное число,

 длина резьбовой части корпуса: Н – 11 мм, С – 12,7 мм, Д – 19 мм,

без буквы 12 мм,

 выступание теплового конуса изолятора за торец корпуса – В,

 герметизация термоцементом по соединению изолятор – центральный

электрод – Т,

 порядковый номер конструкторской разработки.

Электрооборудование автомобилей

4. Свечи зажигания

Свечи отечественного производства маркируются следующим образом:

Электрооборудование автомобилей

4. Свечи зажигания

Маркировка свечей зажигания фирмы Bosch :

Что такое катушка зажигания — принцип работы и применение

Вот полное руководство по катушке зажигания. Здесь вы можете получить принцип работы катушки зажигания, основные части и приложения и т. Д.

Катушка зажигания (также называемая искровой катушкой ) представляет собой индукционную катушку в автомобильной системе зажигания , которая преобразует напряжение аккумуляторной батареи в тысячи вольт, необходимые для создания электрической искры в свечах зажигания для поджечь топливо.

Содержание

Катушка зажигания

Катушка зажигания (также называемая катушкой зажигания) представляет собой индукционную катушку в системе зажигания автомобиля, которая преобразует напряжение аккумуляторной батареи в тысячи вольт, необходимые для создания электрической искры в свечах зажигания. для воспламенения топлива. Некоторые катушки имеют внутренний резистор, в то время как другие полагаются на резисторный провод или внешний резистор для ограничения тока, протекающего в катушку от 12-вольтового источника питания автомобиля. T

Провод, идущий от катушки зажигания к распределителю, и высоковольтные провода, идущие от распределителя к каждой из свечей зажигания, называются проводами свечей зажигания или высоковольтными проводами. Первоначально для каждой системы катушек зажигания требовались точки механического прерывания контактов и конденсатор (конденсатор). В более поздних электронных системах зажигания для подачи импульсов на катушку зажигания используется силовой транзистор. В современном легковом автомобиле может использоваться одна катушка зажигания для каждого цилиндра двигателя (или пары цилиндров), что исключает подверженные неисправностям кабели свечей зажигания и распределитель для направления импульсов высокого напряжения.

Системы зажигания не требуются для дизельных двигателей, в которых для воспламенения топливно-воздушной смеси используется сжатие.

Принцип работы

Катушка зажигания в основном состоит из первичной обмотки, вторичной обмотки и железного сердечника. Когда современная через первичную обмотку снова и снова замыкает и размыкает контактный выключатель, это наводит во вторичной обмотке совершенно избыточное напряжение (примерно 50000 В). Это высокое напряжение от вторичной обмотки передается на свечу зажигания через распределитель зажигания, чтобы произвести искру в цилиндре. 9

• Первичная обмотка 900 06

Состоит из толстой медной проволоки, имеющей от 200 до 300 ответвлений. защищены друг от друга

• Вторичная обмотка

Она состоит из тонкого медного провода, имеющего огромное количество витков около 21000 витков. Провода вспомогательной обмотки защищены друг от друга эмалью на проводе.

• Железный сердечник

Состоит из закрытого железного центра. Он используется для хранения жизненной силы в качестве притягательного поля.

Конструкция

В катушке зажигания центр железа находится в центре, а первичная и вторичная обмотки окружают его. Обмотка номер один состоит из толстого медного провода, имеющего от 200 до 300 витков, изолированных друг от друга. С другой стороны вторичная обмотка состоит из тонкого медного провода, имеющего 2100 витков и изолированного от различных сквозных зубцов на проводах и слоев промасленной бумажной изоляции.

Работа катушки зажигания

1. Когда ключ зажигания включен, ток через первичную обмотку начинает течь, что создает магнитное поле в железном сердечнике и вокруг него.
2. При разрыве контакта в прерывателе контактов первичный ток исчезает. Это также коллапсирует магнитное поле в ядре. Это внезапное нарушение магнитного поля индуцирует очень высокое напряжение на вторичной обмотке. Величина индуцируемого напряжения составляет около 50000 Вольт.
3. Затем это высокое напряжение передается на свечу зажигания через распределитель зажигания, создавая искру для зажигания.

Области применения

Обычно используется в системе запуска автомобилей и в тех транспортных средствах, которые управляются масляными двигателями, например, мотоциклах, круизерах, автомобилях и т.д.

В ходовой части транспортных средств дизельный двигатель не используется.

Система зажигания | Тип, работа, преимущества, недостатки

Содержание

Тумблер

Аккумуляторная система зажигания

Аккумуляторная система зажигания состоит из аккумулятора, выключателя зажигания, катушки зажигания с балластным регистром, корпуса распределителя, контактов прерывателя, кулачка, конденсатора, ротора и механизма подачи, свечи зажигания низкого и высокого напряжения проводка.

Состоит из

Катушка зажигания состоит из двух катушек, первичной катушки, имеющей от 100 до 200 витков, и вторичной катушки, имеющей 20 000 витков.

Первичная обмотка подключается к аккумуляторной батарее через выключатель зажигания и контактную точку прерывателя.

При подключении вторичной обмотки к свече зажигания через распределитель.

Балластное сопротивление включено последовательно с первичной обмоткой для регулирования первичного тока и пропускания большего тока в первичной цепи во время пуска.

Кулачок, вращающийся со скоростью распределительного вала, приводит в действие прерыватель контактов и вызывает размыкание и замыкание точки прерывателя.

При включенном зажигании и замкнутом контакте прерывателя ток протекает в первичной обмотке и создает магнитное поле.

Как только размыкается контакт прерывателя, ток в первичной обмотке прекращается, и магнитное поле разрушается, пересекает вторичную обмотку и индуцирует напряжение, которое создается током.

Это магнитное поле также отключает первичную обмотку и индуцированное напряжение в ней, а также во вторичной обмотке.

Напряжение в первичной обмотке всегда противодействует действию, его производящему, поэтому действие заключается в замедлении нарастания тока в первичной обмотке при замыкании точки выключателя.

Из-за этого непрерывного процесса медленное нарастание магнитного поля, как следствие, более низкое напряжение во вторичной цепи, приводит к медленному разрушению магнитного поля, что вызывает искрение в точке прерывателя. Это искрение увеличивает износ и сокращает срок службы точки контакта.

Необходимо предотвратить искрение, и этого можно добиться, используя конденсатор в первичной обмотке через контактный выключатель, когда точка контакта размыкается, ток в первичной обмотке сохраняется и она становится заряженной.

Немедленно разряжается обратно в первичную цепь в обратном направлении, что приводит к быстрому разрушению магнитного поля и возникновению высокого напряжения во вторичной цепи, которое через распределитель подается на свечу зажигания.

Если это напряжение выше напряжения пробоя, в газе свечи зажигания возникает искра, вызывающая воспламенение заряда в камере сгорания.

Как работает система зажигания.

Магнето Система зажигания

Магнето представляет собой электрический генератор особого типа. Он состоит из магнето вместо батареи, которая вырабатывает и подает ток в первичную обмотку.
Магнето состоит из неподвижного якоря, имеющего первичную и вторичную обмотки, и узла вращающегося магнита. Когда магнит вращается в неподвижном якоре, в первичной обмотке течет ток, а во вторичной обмотке возникает высокое напряжение. Это высокое напряжение подается на свечу зажигания через распределитель.
Точка прерывания контакта размыкается или замыкается при вращении кулачка со скоростью кулачкового вала. Во время пуска скорость вращения низкая, ток, генерируемый магнето, очень мал.
При увеличении оборотов двигателя увеличивается ток, поэтому для запуска требуется отдельная батарея. Магнето может быть типа с вращающимся якорем или с вращающимся магнитом.
Основа Magneto подходит для высоких скоростей, поэтому используется для спортивных и гоночных автомобилей, крафтовых двигателей.

Электронная система зажигания

Необходимость избежать частого обслуживания контактов прерывателя и обеспечить более длительный срок службы системы зажигания и лучшую стабильность воспламенения, тем самым избегая потери мощности и увеличения расхода топлива и выбросов углеводородов из двигателя, привела к разработке новых концепций системы зажигания с использованием полупроводниковых устройств, направленных на частичное или полное решение проблем, возникающих при использовании традиционной системы зажигания.

Принцип работы электронной системы зажигания

В этой системе вместо прерывателя контактов в распределителе используется таймер.
Этот таймер может быть генератором импульсов или переключателем на эффекте Холла, который запускает модуль зажигания, называемый электронным блоком управления зажиганием.
Этот первичный блок управления содержит транзисторную схему, чей базовый ток запускается и включается таймером, что приводит к запуску и остановке первичного тока.

Электронная система зажигания

В этой системе входная катушка аналогична первичной обмотке якоря. Когда магнит маховика проходит мимо входной катушки, переменный ток заряжает конденсатор.
Конденсатор поглощает и сохраняет электрическую энергию в течение короткого времени.
Диод в цепи пропускает ток только в одном направлении. Этот ток течет к конденсатору и заряжает кремниевый контроллер выпрямителя, все еще выключенный.
Кремниевый выпрямитель-контроллер (SCR) представляет собой электронный переключатель и не имеет движущихся частей. Этот переключатель обычно служит для размыкания переключателя на электрический ток. Этот переключатель может быть включен небольшим напряжением, приложенным к соединению затвора. Триггерная катушка обеспечивает напряжение затвора для включения SCR.
Магнит после прохождения входной катушки заряжает конденсатор, проходит мимо небольшой катушки запуска. Затем триггерная катушка создает достаточное напряжение для срабатывания SCR.
Балластный регистр предотвращает чрезмерный ток, который может повредить SCR. Триггерное напряжение поворачивает SCR и открывает путь для конденсатора, который удерживал заряд.
Таким образом, конденсатор разряжает электрическую энергию, запасенную в первичной обмотке импульсного трансформатора. Импульсный трансформатор аналогичен катушке зажигания. Он имеет первичную обмотку. Когда ток проходит через первичную обмотку, создается сильный магнитный поток.
Импульсный трансформатор имеет вторичную обмотку с несколькими витками провода. Это магнитное поле создает очень высокое напряжение. Это высокое напряжение подается на свечу зажигания, чтобы вызвать искру в камере сгорания.
Момент зажигания определяется положением пусковой катушки.
Имеются две триггерные катушки для срабатывания SCR. Первый подключен к SCR через регистр высокого значения, чтобы включить SCR только на высокой скорости, а другой, чтобы разрешить включение на низкой скорости.

Преимущества и недостатки электронной системы зажигания

• У полупроводниковых приборов множество преимуществ, но одно из них — отсутствие движущихся частей. Это должно воплотить контроль и надежность, недостижимые для любой механической системы.
• Термин «тюнинг двигателя» почти не имеет смысла в отношении современной системы зажигания. Отрежьте сторону замены свечей и осмотрите проводку, больше нечего делать.
• Улучшенный запуск холодного двигателя.
• Меньшая вероятность образования дуги на свече зажигания.
• Увеличенный срок службы благодаря стабильной синхронизации.
• Максимальное выходное напряжение, которое достигается за очень короткое время и с очень ограниченным разрядом, обеспечивает стабильную работу двигателя даже при грязной свече зажигания и большом зазоре свечи зажигания.
• Отсутствие изменения угла опережения зажигания из-за отсутствия точки выключения зажигания, кулачка и т. д., которые подвержены износу.

Все, что вам нужно знать о системе зажигания .

Система зажигания с емкостным разрядом

Систематическая схема системы зажигания с емкостным разрядом показана на рис. В этой системе для накопления энергии воспламенения используется конденсатор, а не индукционная катушка.

Емкость и зарядное напряжение конденсатора определяют количество накопленной энергии.

Трансформатор зажигания повышает первичное напряжение, генерируемое во время искрового разряда конденсатора через тиристор, до высокого напряжения, необходимого на свече зажигания.

Триггерный блок CDI содержит конденсаторный тиристорный выключатель питания, зарядное устройство (для преобразования напряжения аккумулятора в зарядное напряжение от 300 до 500 вольт с помощью импульса через трансформатор напряжения), блок формирования импульса и блок управления.

Преимущество использования этой системы заключается в том, что она нечувствительна к электрическим шунтам, возникающим в результате загрязнения свечей зажигания.

Из-за быстрого емкостного разряда искра сильная, но короткая, что приводит к сбою зажигания при работе на обедненной смеси. Это основные недостатки системы CDI.

Система зажигания CDI сегодня наиболее широко используется в автомобильных и судовых двигателях. Модуль CDI имеет собственное хранилище конденсаторов и посылает через катушку короткий импульс высокого напряжения. (около 200 + напряжение)

Катушка теперь действует как трансформатор, а не как аккумулирующая катушка индуктивности, и умножает это напряжение еще выше. Современная катушка CDI повышает напряжение примерно 100:1, поэтому типичный выходной сигнал модуля CDI на 250 вольт повышается до более чем 25000 вольт на выходе катушки. Выходное напряжение CDI, конечно, может быть выше.

Огромным преимуществом CDI является более высокое выходное напряжение катушки и более горячая искра. Продолжительность Spark намного короче (примерно от 10 до 20 микросекунд) и точна.

Это лучше при высоких оборотах, но может быть проблемой как при запуске, так и при обедненной смеси/при высокой степени сжатия. Система CDI может и использует катушку с низким сопротивлением.

Преимущества системы зажигания CDI

1. CDI — более высокое выходное напряжение катушки, более горячая искра и точность.
2. Лучше на высоких оборотах.
3. Меньшая вероятность образования дуги на свече зажигания.
4. Увеличенный срок службы благодаря стабильной синхронизации.
5. Срок службы свечи зажигания больше из-за меньшего износа электрода.
6. Отсутствие изменения угла опережения зажигания из-за отсутствия ЦЗ, кулачка, подверженного износу.

Как работают автомобильные системы зажигания.

QNA

Какие существуют 3 типа систем зажигания?
Батарейная система зажигания
Магнето система зажигания
Электронная система зажигания

Что такое система зажигания и ее функции?
Система зажигания в бензиновом двигателе, средство, используемое для получения электрической искры для воспламенения воздушно-топливной смеси; горение этой смеси в цилиндрах производит движущую силу.

Какие существуют 4 типа систем зажигания?
Аккумуляторная система зажигания
Магнето система зажигания
Электронная система зажигания
Емкостно-разрядная система зажигания

Каков принцип работы системы зажигания?
При первоначальном включении электрического тока протекающий ток быстро увеличивается до своего максимального значения. Одновременно магнитное поле или поток будут постепенно увеличиваться до максимальной силы и стабилизируются при стабильном электрическом токе.

Какие четыре функции зажигания?
Зажигание включает четыре основные и последовательные функции: подачу электричества низкого напряжения, усиление напряжения до высокого уровня, распределение импульса электрического тока высокого напряжения в каждую из камер сгорания и, наконец, зажигание. разряд в виде искр.

Какие компоненты зажигания?
Основными элементами системы зажигания являются аккумуляторная батарея, индукционная катушка, устройство для получения синхронных высоковольтных разрядов от индукционной катушки, распределитель и комплект свечей зажигания.