Устройство контактно транзисторной системы зажигания

Работа контактно транзисторной системы основана на использовании полупроводниковых приборов. Преимущества контактно транзисторной системы по сравнению с батарейной системой зажигания следующие:

• через контакты прерывателя проходит небольшой ток управления транзистора, а не ток (до 8 А) первичной обмотки катушки зажигания (исключается эрозия и износ контактов).
• Возрастает ток высокого напряжения и энергия искрового разряда (это позволяет увеличить зазор между электродами свечи зажигания, приводит к облегчению пуска двигателя, делает двигатель экономичнее).

Для начала давайте разберемся,

Что такое транзистор

Транзистор — это трехэлектродный прибор, изменяющий сопротивление от нескольких сот омов (транзистор закрыт) до нескольких долей ома (транзистор открыт).

Имея малое сопротивление во включенном состоянии и очень большое сопротивление в выключенном состоянии, транзистор вполне удовлетворяет требованиям предъявляемым к переключающим элементам. В контактно-транзисторной системе зажигания транзистор работает в режиме переключения (режим ключа).

Устройство контактно транзисторной системы ЗИЛ-130

Схема устройства контактно-транзисторной системы зажигания двигателя ЗИЛ-130 (стрелками указана цепь высокого напряжения):

а – расположение выводов на транзисторном коммутаторе; б – общая схема системы зажигания; 1 – транзисторный коммутатор ТК 102; 2 — резисторы; 3 – блок защиты транзистора; 4 – первичная обмотка; 5 – катушка зажигания; 6 – вторичная обмотка; 7 – свечи зажигания; 8 — крышка; 9 – ротор с электродом; 10 – распределитель зажигания; 11 –подвижный контакт; 12 – неподвижный контакт; 13 – кулачок прерывателя; 14 – добавочные резисторы СЭ 117; 15 – выключатель добавочного резистора; 16 — АКБ; 17 – выключатель зажигания; 18 — стабилитрон; 19 — диод; 20 – импульсный трансформатор; 21 – германиевый транзистор; К, Б, Э – электроды транзистора (коллектор, база, эмиттер).

Контактно транзисторная система ЗИЛ-130 состоит из транзисторного коммутатора1, катушки зажигания 5, свечей зажигания 7, распределителя 10, добавочных резисторов 14, выключателя 15 добавочного резистора, АКБ 16 и выключателя зажигания 17.

Катушка зажигания Б114 – маслонаполненная, выполнена по трансформаторной схеме, т.е. ее первичная и вторичная обмотки не соединены между собой и между ними существует только магнитная связь. Первичная обмотка катушки зажигания имеет два вывода, расположенные на карболитовой крышке. Один вывод обозначен буквой К, другой не имеет обозначения. Один вывод вторичной обмотки присоединен к корпусу, а другой соединен с проводом высокого напряжения, укрепленным в центральном отверстии крышки катушки зажигания. При установке катушки зажигания ее надежно соединяют с массой так, чтобы не было зазоров.

Добавочные резисторы СЭ 107, выполненные в виде двух спиралей, установлены в отдельном кожухе и имеют три вывода: ВК-Б, ВК и К. Спирали изготовлены из константановой проволоки, сопротивление которой при нагреве не изменяется, и в первичной обмотке катушки зажигания поддерживается постоянное напряжение.

Транзисторный коммутатор ТК 102 состоит из транзистора 21, импульсного трансформатора 20 и блока 3 защиты транзистора. В блок защиты входят резисторы 2, диод 19, стабилитрон 18 и конденсатор.

Все приборы коммутатора размещены в алюминиевом корпусе, имеющем ребра для лучшего отвода теплоты. У транзисторного коммутатора есть четыре вывода, обозначенные М, К, Р, и один без обозначения. Вывод М надежно соединяют с массой автомобиля многожильным неизолированным проводом, вывод К с концом первичной обмотки катушки зажигания, вывод без обозначения – со вторым концом первичной обмотки катушки зажигания, Р с подвижным контактом прерывателя.

Как работает контактно-транзисторная система зажигания?

Если выключатель зажигания 17 включен, а контакты прерывателя разомкнуты, то транзистор 21 заперт, так как нет тока в его цепи управления, т. е. в переходе эмиттер – база. Ток не проходит и между эмиттером и коллектором на массу, так как сопротивление этого перехода очень большое. При замыкании контактов прерывателя в цепи управления транзистора (эмиттер-база) проходит ток, в результате транзистор открывается. Сила тока управления невелика около (0,8 А) и уменьшается до 0,3 А с увеличением частоты вращения кулачка прерывателя. В контактно-транзисторной системе зажигания имеются две цепи низкого напряжения: цепь управления транзистора и цепь рабочего тока.

Цепь управления транзистора: положительный вывод АКБ 16 – выключатель зажигания 17 – выводы ВК-Б и К добавочных резисторов 14 – первичная обмотка 4 катушки зажигания 5 – вывод транзисторного коммутатора 1 – электроды перехода эмиттер – база транзистора 21 – первичная обмотка импульсного трансформатора 20 – вывод Р – контакты 11 и 12 прерывателя – масса – отрицательный вывод АКБ. При прохождении тока управления транзистора через переход эмиттер-база значительно уменьшается сопротивление эмиттер-коллектор, и транзистор открывается, включая цепь рабочего тока (7-8 А).

Цепь рабочего тока низкого напряжения

Положительный вывод АКБ 16 – выключатель зажигания 17 – выводы ВК-Б и К добавочных резисторов 14 – первичная обмотка 4 катушки зажигания 5 – вывод транзисторного коммутатора 1 – электроды перехода эмиттер-коллектор транзистора 21 – вывод М – масса – отрицательный вывод АКБ. При размыкании контактов прерывателя прекращается ток в цепи управления транзистора и значительно возрастает его сопротивление. Транзистор закрывается, выключая цепь рабочего тока низкого напряжения. Магнитный поток изменяющегося поля пересекает витки катушки зажигания, индуктируя во вторичной обмотке ЭДС, в результате чего возникает высокое напряжение (около 30000 В), а в первичной обмотке ЭДС самоиндукции (около 80-100 В).

Цепь высокого напряжения

Вторичная обмотка 6 катушки зажигания 5 ротор 9 распределителя 10 – свечи зажигания 7 ( в соответствии с порядком работы двигателя) – масса – вторичная обмотка 6 катушки зажигания 5.

Импульсный трансформатор необходим для быстрого запирания транзистора. При размыкании контактов прерывателя во вторичной обмотке импульсного трансформатора индуктируется ЭДС самоиндукции, направление которой противоположно направлению рабочего тока на переходе база-эмиттер. Благодаря этому быстро исчезает магнитное поле и ток в первичной обмотке 4 катушки зажигания 5. Диод 19 и стабилитрон 18 в прямом направлении – мимо первичной обмотки катушки зажигания.

Необходимо помнить, что контакты прерывателя пропускают и прерывают только силу тока управления транзистора 0,3-0,8 А. Если на них попало масло, образовалась масляная пленка или слой окиси, то ток управления транзистора не сможет пройти через контакты. Поэтому контакты прерывателя промывают бензином и следят за тем, чтобы они всегда были чистыми.

Контактно транзисторная система зажигания

Исторически сложилось так, что для первых бензиновых моторов использовалась батарейная (аккумуляторная) система зажигания, основанная на эффекте самоиндукции. Самой первой была контактная, ставшей впоследствии классической, система. По мере совершенствования автомашины развивались и его отдельные компоненты, так появилась контактно транзисторная система зажигания. На примере сравнения этих двух систем можно проследить, как происходило развитие самого автомобиля.

Содержание

1. О принципах работы классической системы зажигания
2. Новый этап развития
3. Значение контактно-транзисторной схемы в развитии автомобиля

О принципах работы классической системы зажигания

Надо сразу отметить, несмотря на простоту, изящество примененных технических решений. Схема подобной системы приведена на рисунке ниже:

Работа осуществляется следующим образом – при повороте ключа в замке через контакты прерывателя и обмотку (первичную) катушки, называемой еще бобиной, начинает протекать ток. Когда размыкаются контакты прерывателя, цепь разрывается, и в первичной обмотке бобины прекращается ток. Но благодаря эффекту самоиндукции в обмотке (вторичной) появляется напряжение. А так как число витков обеих обмоток существенно различается (во вторичной витков больше), величина вторичного напряжения может достигать десятков киловольт.
Это напряжение, через распределитель, поступает на нужную свечу, где возникает искра, которая и поджигает бензин в цилиндрах двигателя.
Все просто и красиво, и такая схема прекрасно работала на первых моторах.
Недостатки, которыми она обладает, начали проявляться, когда у бензинового двигателя стало:

• увеличиваться число цилиндров;
• повышаться число оборотов, развиваемых двигателем, двигатели стали высокооборотистыми;
• возможным увеличивать степень сжатия в цилиндрах;
• практиковаться использование обедненных смесей.

Кроме того, недостатком надо считать низкую надежность, в первую очередь обусловленную обгоранием контактов прерывателя, из-за чего порой переставала работать вся система зажигания. Естественно, никто с этим мириться не собирался, и появилась контактно транзисторная система зажигания.

Новый этап развития

Основным элементом, благодаря которому новая схема приобрела улучшенные характеристики, относительно прежней, классической, стал транзистор. Причем он явился причиной, что контактно-транзисторная система зажигания получила новый узел – коммутатор.

Отличительной особенностью, присущей транзистору, является то, что небольшой ток, поступающий на управление (в базу), позволяет управлять током гораздо большей величины, протекающим через прибор.

Контактно транзисторная система зажигания, несмотря на незначительные, на первый взгляд, изменения и сохранение принципа работы, приобрела новые свойства, недоступные классической системе. Но прежде чем оценивать достоинства и недостатки, которыми обладает контактно-транзисторная схема, необходимо коснуться отличий в работе.

Главное отличие от классического зажигания заключается в том, что прерыватель воздействует не на бобину, а на базу транзистора. В остальном контактно-транзисторная схема работает так же, как обычная система зажигания. При прерывании, в первичной обмотке бобины протекания тока, во вторичной наводится высоковольтное напряжение. Не касаясь деталей внутреннего устройства коммутатора и его подключения, можно отметить, что транзисторная схема зажигания даже в таком упрощенном виде обладает следующими достоинствами:

Контактно-транзисторное управление процессами, происходящими в катушке зажигания, обеспечивает возможность увеличить в первичной обмотке ток, вследствие чего:

1. можно повысить величину вторичного напряжения;
2. увеличить между электродами свечи зазор;
3. улучшить процесс искрообразования, сделать его более устойчивым, а также улучшить запуск двигателя при пониженной температуре;
4. повысить количество оборотов и увеличить мощность двигателя.

Однако подобная контактно-транзисторная схема требует использования катушки зажигания с отдельными обмотками (первичной и вторичной).

Повысилась надёжность: контактно-транзисторная система позволяет снизить нагрузку на контакты прерывателя, уменьшив значение проходящего через них тока, следствием чего является уменьшение подгорания контактов.
Однако не все так хорошо, как кажется с первого взгляда. Подобная контактно-транзисторная система зажигания имеет и свои недостатки. Вызваны они использованием прерывателя, т.е. система начинает работать и формировать искру, когда контактно разрывается цепь прохождения тока в обмотке бобины. Величина тока, поступающего в базу транзистора, существенно влияет на его работу, и уменьшение тока из-за качества контактов скажется на работе всей системы.

Значение контактно-транзисторной схемы в развитии автомобиля

В данном случае мы рассмотрели только два начальных этапа на пути развития системы зажигания автомобиля. В дальнейшем она претерпела гораздо более значительные изменения, но контактно-транзисторная схема была первой. Именно на ней были отработаны возможные варианты повышения ее эффективности, в частности, уход от классического, контактного зажигания, и намечены пути развития в сторону использования бесконтактных способов получения искры.

Контактно-транзисторная система зажигания оказалась первым шагом, в совершенствовании классического подхода к получению искры на бензиновом ДВС, и явилась закономерным этапом развития автомобиля в целом, и его отдельных узлов в частности.

Транзисторная система зажигания: конструкция, типы, работа

Транзисторная система зажигания – это схема зажигания, исключающая использование механических устройств. Его цель — повысить эффективность работы системы зажигания за счет устранения движущихся частей, таких как точки прерывания. В этой статье вы узнаете определение, конструкцию, детали, схему, типы, работу, преимущества и недостатки транзисторной системы зажигания.

Содержание

• 1 Что такое транзисторная система зажигания?
• 2  Части и конструкция
  • • 2.0.1 Схема транзисторной системы зажигания:
• 3 Принцип работы
  • • 3.0 подробнее о работе транзистора смотрите ниже в видео. система:
• 4 Преимущества и недостатки транзисторной системы зажигания
  • 4.1 Преимущества:
  • 4.2 Недостатки:
• 5 Заключение
  • 5.1 Подпишитесь на нашу рассылку новостей
  • 5.2 Пожалуйста, поделитесь!

Что такое транзисторная система зажигания?

Как уже говорилось ранее, это схема зажигания, которая уменьшает использование механических компонентов в системе зажигания. Транзистор прерывает цепь с относительно высоким током, контролируя высокий ток в цепи коллектора, позволяя меньшему току течь через цепь базы. В результате для поддержки работы прерывателя контактов используется транзистор. В результате эту систему называют транзисторной или транзисторной системой зажигания.

Основная предпосылка транзисторных систем зажигания заключается в том, что вместо точек прерывания в качестве электронных переключателей используются транзисторы. Те из вас, кто знаком с автомобильными системами зажигания, должны знать о точке разрыва, которую иногда называют платиной. Точка прерывания представляет собой механизм, который обеспечивает возникновение электромагнитной индукции за счет отключения тока первичной катушки в катушке зажигания. Этот наконечник прерывателя работает механически, растягивая зазор наконечника прерывателя с помощью кулачка.

Подробнее: Система зажигания

Детали и конструкция

Состоит из батареи, выключателя зажигания, транзистора, коллектора, эмиттера, балластного резистора, прерывателя контактов, катушки зажигания и искры. пробки. Через балластный резистор эмиттер транзистора соединен с катушкой зажигания. Аккумулятор присоединен к коллектору.

Точка прерывания представляет собой механизм, который обеспечивает возникновение электромагнитной индукции путем отключения тока первичной катушки в катушке зажигания. Этот наконечник прерывателя работает механически, растягивая зазор наконечника прерывателя с помощью кулачка. Однако использование точек прерывания считается менее эффективным, поскольку трущиеся компоненты будут изнашиваться, что влияет на общую эффективность системы зажигания. Кроме того, когда точка прерывателя растягивается, в точке прерывателя возникает частое искрение, что снижает индукционную мощность катушки зажигания.

Схема транзисторной системы зажигания:

Подробнее: Принцип работы системы зажигания от магнето

Существуют два типа транзисторных систем зажигания: точечные и магнитно-импульсные.

Принцип работы

Работа транзисторной системы зажигания проще и понятнее. Когда двигатель запускается, коленчатый вал вращает катушку датчика, создавая в катушке ток низкого напряжения. База транзистора станет активной, позволяя коллектору соединиться с эмиттером.

Ток от аккумулятора проходит через обе катушки катушки зажигания. Катушка датчика будет генерировать зигзагообразный электрический ток, как было сказано ранее. Ток от приемной катушки затем направляется на базовую ветвь транзистора. Индукция в катушке зажигания происходит, когда на основание ножки в течение короткого периода времени не подается электрический ток; следовательно, за один цикл четырехцилиндрового двигателя процесс впуска может происходить четыре раза. Индукция генерирует высокое напряжение, которое распределяется на распределитель, который затем распределяет его на каждую свечу зажигания в порядке зажигания.

При замыкании размыкателя контактов:

• В базовой цепи транзистора протекает небольшой ток.
• Обычное действие транзистора вызывает протекание значительного тока в эмиттерной или коллекторной цепи транзистора, а также в первичной обмотке катушки зажигания.
• Первичная обмотка катушки создает магнитное поле.

Когда размыкатель контактов разомкнут:

• Поток тока в базовой цепи остановлен.
• Из-за быстрого перехода транзистора в непроводящее состояние первичный ток и магнитное поле в катушке резко рушатся.
• Во вторичной цепи генерирует высокое напряжение.
• Ротор распределителя направляет это высокое напряжение на отдельные свечи зажигания.
• Когда это высокое напряжение используется для скачка разрядника свечи зажигания, возникает искра. Он воспламеняет смесь воздуха и топлива в цилиндре.

Подробнее: Принцип работы аккумуляторной системы зажигания

Посмотрите видео ниже, чтобы узнать больше о работе транзисторной системы зажигания:

Преимущества и недостатки транзисторной системы зажигания

Преимущества:

Ниже приведены преимущества транзисторной системы зажигания в ее различных применениях:

Благодаря этому точки прерывания контактов
• имеют более длительный срок службы.
• Создает чрезвычайно высокое напряжение воспламенения.
• Увеличивает продолжительность искр.
• Обладает чрезвычайно точным контролем времени.
• Не требует особого ухода.

Недостатки:

Несмотря на хорошие преимущества, все же имеют место некоторые ограничения. Ниже приведены недостатки транзисторной системы зажигания в различных ее применениях.

• Подобно традиционной системе, требуется больше механических точек.
• Имеет склонность к зарезке боковых стволов.

Подробнее: Принцип работы электронной системы зажигания

Заключение

Целью транзисторной системы зажигания является повышение эффективности работы системы зажигания за счет исключения движущихся частей, таких как точки прерывателя. это все для этой статьи, где обсуждаются определение, конструкция, детали, схема, работа, преимущества и недостатки транзисторной системы зажигания.

Надеюсь, вы многому научитесь, если да, поделитесь с другими учениками. Спасибо за чтение, увидимся!

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Работа и схема транзисторной системы зажигания

Реклама

Транзисторная система зажигания представляет собой схему зажигания, которая сокращает использование механических устройств. Целью транзисторной системы зажигания является повышение эффективности работы системы зажигания путем замены движущихся частей, таких как точки прерывания.

Основной принцип транзисторных систем зажигания заключается в использовании транзисторов в качестве электронных переключателей вместо точек прерывания.

Тем из вас, кто уже знаком с системами зажигания транспортных средств, следует знать точку прерывания или платину.

Точка прерывания — это устройство, используемое для прерывания тока первичной катушки в катушке зажигания, чтобы могла возникнуть электромагнитная индукция. Эта точка прерывания работает механически, используя кулачок, который может растягивать зазор точки прерывания.

Однако использование точек прерывания считается менее эффективным, так как трущиеся компоненты разрушаются, что может повлиять на общую работу системы зажигания. Кроме того, когда точка прерывателя растягивается, в точке прерывателя возникает частое искрение, так что индукционная мощность катушки зажигания снижается.

Для этого есть регулировка зазора брекера.

Используя транзисторы, можно решить две вышеуказанные проблемы. Таким образом, нам не нужно устанавливать зазор.

Почему вместо точек прерывателя используются транзисторы?

Как мы уже говорили в начале, транзистор выполняет функцию электронного переключателя. У транзистора три ножки: база, коллектор и эмиттер.

Коллектор на входе, а эмиттер на выходе. База как контроллер, если на базе течет электрический ток (низкое напряжение), то ток на входе (коллектор) будет течь на выход (эмиттер).

Однако, когда электрический ток на базе прекращается, коллектор снова отключается эмиттером.

Итак, в заключение, транзистор можно использовать в системе зажигания из-за его характеристик, позволяющих быстро разъединять и соединять линии.

Для контроля работы транзистора нам нужен один дополнительный датчик, приемная катушка. Этот датчик будет посылать ток низкого напряжения с паузами в соответствии с опережением зажигания на базовой ножке. Так что производительность транзистора будет соответствовать оборотам двигателя.

Как работает подхват катушки?

Катушка захвата состоит из трех частей: ротора с кулачком, постоянного магнита и катушки.

Три компонента размещены, как показано на рисунке, подтверждено, что постоянный магнит излучает магнитное поле, которое воздействует на ротор. В то время как ротор сделан из металла, который способен притягиваться магнитами.

Кулачок на роторе служит для сокращения зазора между ротором с постоянным магнитом.

Из-за этого изменяющегося зазора ток в приемной катушке становится зигзагообразным. Когда кулачок расположен параллельно постоянному магниту, возникает электрический ток, но когда кулачок смещается, ток исчезает. Это падение напряжения используется в качестве синхронизации для прерывания первичного тока в катушке зажигания.

Схема транзисторной системы зажигания

• Аккумулятор
• Замок зажигания
• Вход катушки зажигания
• Выход первичной обмотки
• Выход вторичной обмотки
• Транзистор
• Захватная катушка
• распределитель
• Свеча зажигания

Порядок работы транзисторной системы зажигания

При запуске двигателя коленчатый вал вращает приемную катушку, так что приемная катушка генерирует ток низкого напряжения. Это приведет к тому, что база транзистора станет активной, так что коллектор соединится с эмиттером.

В катушке зажигания ток от аккумулятора будет протекать по обеим катушкам в катушке зажигания.

Как объяснялось выше, приемная катушка будет генерировать зигзагообразный электрический ток.