Принцип действия бесконтактной системы зажигания
Бесконтактная система зажигания – устройство, принцип работы
Главная » Система зажигания » Бесконтактная система зажигания
Бесконтактная система зажигания является конструктивным продолжение контактно-транзисторной системы зажигания. В данной системе зажигания контактный прерыватель заменен бесконтактным датчиком. Бесконтактная система зажигания стандартно устанавливается на ряде моделей отечественных автомобилей, а также может устанавливаться самостоятельно вместо контактной системы зажигания.
Применение бесконтактной системы зажигания позволяет повысить мощность двигателя, снизить расход топлива и выбросы вредных веществ за счет более высокого напряжения разряда (30000В) и соответственно более качественного сгорания топливно-воздушной смеси.
Конструктивно бесконтактная система объединяет ряд элементов, среди которых источник питания, выключатель зажигания, датчик импульсов, транзисторный коммутатор, катушка зажигания, распределитель и конечно свечи зажигания. Распределитель соединен со свечами и катушкой зажигания с помощью проводов высокого напряжения.
В целом устройство бесконтактной системы зажигания аналогично контактной системе зажигания, за исключением датчика импульсов и транзисторного коммутатора.
Датчик импульсов предназначен для создания электрических импульсов низкого напряжения. Различают датчики импульсов следующих типов: Холла, индуктивный и оптический.
Наибольшее применение в бесконтактной системе зажигания нашел датчик импульсов использующий эффект Холла (возникновение поперечного напряжения в пластине проводника с током под действием магнитного поля). Датчик Холла состоит из постоянного магнита, полупроводниковой пластины с микросхемой и стального экрана с прорезями (обтюратора).
Прорезь в стальном экране пропускает магнитное поле и в полупроводниковой пластине возникает напряжение. Стальной экран не пропускает магнитное поле, и напряжение на полупроводниковой пластине не возникает. 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. Ток высокого напряжения подается на центральный контакт распределителя. В соответствии с порядком работы цилиндров двигателя ток высокого напряжения подается по проводам высокого напряжения на свечи зажигания. Свечи зажигания осуществляют воспламенение топливно-воздушной смеси.
При увеличении оборотов коленчатого вала регулирование угла опережения зажигания осуществляется центробежным регулятором опережения зажигания.
При изменении нагрузки на двигатель регулирование угла опережения зажигания производит вакуумный регулятор опережения зажигания.
Принцип действия бесконтактной системы зажигания двигателя
Рассмотрим принцип действия бесконтактной системы зажигания на примере системы зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099. Определим, откуда берется искра для поджига топливной смеси в камере сгорания и почему она проскакивает своевременно для каждого цилиндра.
Бесконтактная система зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 включает в себя катушку зажигания, свечи зажигания, высоковольтные провода (бронепровода), трамблер с распределителем зажигания, датчиками-регуляторами опережения зажигания (центробежным и вакуумным) и датчиком Холла, также коммутатор и провода низкого напряжения.
Схема бесконтактной системы зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099
Схема бесконтактной системы зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099Откуда поступает ток в систему зажигания?
Электрический ток в систему зажигания поступает с вывода «30» генератора, через монтажный блок предохранителей и реле, замок зажигания, реле зажигания и далее на вывод «Б» катушки зажигания. Система запитывается после поворота ключа в замке зажигания.
Принцип действия бесконтактной системы зажигания
— При работе двигателя вращается вал распределителя зажигания (трамблера). В работу вступает датчик Холла. Стальной круглый экран с четырьмя прорезями на валу трамблера, вращаясь, проходит через зазор этого датчика. Когда проходит прорезь экрана, напряжение отдаваемое датчиком ниже бортового на 3 В или равно ему, когда зубец экрана, напряжение падает практически до нуля. Прохождение каждого из четырех зубцов соответствует такту сжатия и моменту зажигания в одном из цилиндров двигателя.
— Далее в работу вступает коммутатор. Свои прерывистые импульсы датчик Холла подает на вывод «6» коммутатора, а тот в свою очередь подает импульс на первичную обмотку катушки зажигания (вывод «К»).
— Теперь работает катушка зажигания. В момент прерывания электрического тока (зубец экрана проходит через зазор датчика Холла) магнитное поле в катушке зажигания резко сжимается и, пересекая витки обмотки, производит ЭДС порядка 22-25 кВ (ток высокого напряжения).
— Работа распределителя зажигания. Ток высокого напряжения по центральному бронепроводу поступает на центральный вывод крышки трамблера и далее на «бегунок»-распределитель зажигания, который вращаясь, раздает ток высокого напряжения по четырем клеммам крышки.
— Работа свечей зажигания. По высоковольтным проводам ток высокого напряжения поступает к свечам зажигания. Между их электродами проскакивает искра, воспламеняющая топливную смесь в цилиндрах двигателя.
Чтобы добиться от двигателя максимальной мощности необходимо воспламенять смесь искрой несколько раньше прихода поршня в верхнюю мертвую точку (ВМТ). Для этого регулируют угол опережения зажигания вращением трамблера в ту или иную сторону. При холостых оборотах двигателя 750-800 об/мин угол опережения зажигания, например для двигателя 21083 работающего на 92-м бензине должен составлять 4±1º (подробнее см. «Установка угла опережения зажигания на ВАЗ 2108, 2109, 21099»).
Примечания и дополнения
— При работе двигателя на высоких оборотах необходим еще более ранний угол опережения зажигания. Здесь помогает центробежный регулятор опережения зажигания, который за счет расхождения своих грузиков от центробежной силы при повышении оборотов вращения оси трамблера смещает пластину с экраном. Она раньше проходит через зазор в датчике Холла, импульс поступает на коммутатор с некоторым опережением и соответственно зажигание становится раньше (подробнее см. «Центробежный регулятор опережения зажигания»).
Работа центробежного регулятора опережения зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099— При движении с нагрузкой (например, в гору) помогает вакуумный регулятор опережения зажигания. Он работает по такому же принципу, как и центробежный регулятор. Смещает пластину с экраном для опережения угла, но за счет разрежения возникающего за дроссельной заслонкой после нажатия на педаль «газа» (подробнее см. «Вакуумный регулятор опережения зажигания»).
Еще статьи по системе зажигания
— Пропала искра на свечах зажигания, причины
— Потеря мощности и приемистости карбюраторного двигателя (причины связанные с системой зажигания)
— Карбюраторный двигатель не запускается (причины связанные с системой зажигания)
— Схема бесконтактной системы зажигания автомобилей ВАЗ 2104, 2105, 2107
— Проверка датчика Холла
— Не работает катушка зажигания, признаки неисправности
Подписывайтесь на нас!
Понимание работы электронной системы зажигания
В связи с широким использованием системы зажигания в двигателях внутреннего сгорания с искровым зажиганием электронные типы выпадают на один уровень.
Искра отвечает за производство пламени и в автомобилестроении, где химическая энергия (воздушно-топливная смесь) преобразуется в механическую энергию (вращение коленчатого вала). Для этого необходима искра.
Сегодня мы рассмотрим определение, функции, компоненты, схему и принципы работы электронной системы зажигания. мы также познакомимся с преимуществами и недостатками системы.
Подробнее. модуль управления:
- 2.7.1 Схема электронной системы зажигания:
- 3.1 Присоединяйтесь к нашему информационному бюллетене
- 3,1,1 Посмотрите видео, чтобы понять лучше:
Определение электронной системы зажигания
Электронная система зажигания представляет собой тип системы зажигания, в которой используются электронные схемы, обычно транзисторные. Транзисторы контролируются датчиками для генерации электрических импульсов, которые затем генерируют искру высокого напряжения, которая может сжигать обедненную смесь и обеспечивать лучшую экономичность и более низкий уровень выбросов. Электронная система зажигания полностью контролируется электроникой.
Электронная система зажигания широко используется в авиационных двигателях, велосипедах, мотоциклах и автомобилях, поскольку выполняет те же функции, что и другие типы систем зажигания.
Функция электронной системы зажигания остается прежней, поскольку она производит искру высокого напряжения на свечу зажигания, так что топливно-воздушная смесь может гореть или воспламеняться. Поскольку в системе используются датчики, это повышает надежность и пробег, а также снижает выбросы.
Подробнее: Что нужно знать об масляном радиаторе двигателя
Компоненты электронной системы зажигания
Ниже перечислены компоненты электронной системы зажигания и их функции:
Аккумулятор:
Аккумулятор является источником питания системы зажигания, поскольку он передает системе необходимую энергию в виде выключатель зажигания включен. Используемый тип батареи представляет собой электрохимическую систему, которая накапливает заряд и высвобождает его, когда это необходимо. Эта батарея имеет две клеммы; положительный и отрицательный. Положительная клемма подключена к ключу (замку зажигания), а отрицательная клемма заземлена.
Выключатель зажигания:
Выключатель зажигания — это нижняя часть питания, которая включает и выключает систему. Когда он включен, питание подается от батареи, а когда выключено, подача питания прекращается.
Электронный блок управления:
Здесь начинается электронная работа в системе, когда она включает и выключает первичный ток. Компонент также известен как блок управления системой зажигания. это то, что автоматически отслеживает и контролирует время и интенсивность искры.
Устройство получает сигналы напряжения от якоря и включает и выключает первичную обмотку. Электронные блоки управления размещаются отдельно вне распределителя или размещаются в коробке электронного блока управления автомобиля.
Арматура:
Арматура создает магнитное поле в системе. в отличие от аккумуляторной системы зажигания, которая имеет контактные точки прерывания, в электронной системе зажигания она заменяется якорем. этот якорь состоит из упора с зубьями, который является движущейся частью, вакуумного опережения и приемной катушки для улавливания сигналов напряжения.
Электронный модуль собирает сигналы напряжения с якоря, чтобы можно было замыкать и размыкать цепь. Это устанавливает синхронизацию распределителя для точной подачи тока на свечи зажигания.
Катушка зажигания:
Преимущество катушки зажигания заключается в том, что она помогает подавать высокое напряжение на свечу зажигания. Компонент представляет собой трансформатор импульсного типа и производит короткое пламя или искру высокого напряжения для горения. Катушка зажигания состоит из двух наборов обмоток, которые включают первичную обмотку (внешнюю обмотку) и вторичную обмотку (внутреннюю обмотку).
Распределитель:
Ток течет от первичной обмотки, при этом распределитель управляет включением и выключением цикла протекания тока. Он используется для распределения тока на каждую свечу зажигания в многоцилиндровых двигателях. Наконец,
Свечи зажигания:
Свеча зажигания — это компонент, который генерирует искру внутри цилиндра, используя высокое напряжение катушки зажигания для воспламенения топливно-воздушной смеси.
Подробнее: Что нужно знать о двигателях с турбонаддувом
Схема электронной системы зажигания:
Принцип работы
Как и другие типы систем зажигания, электронная система зажигания менее сложна и проста для понимания. Его работа начинается с запуска двигателя, то есть при включенном зажигании. Аккумулятор подает питание, так как отрицательная клемма заземлена, а положительная подключена к замку зажигания.
Питание подается на катушку зажигания, которая имеет две обмотки, если вы помните; первичная и вторичная обмотка.
Эти обмотки изолированы, но первичная обмотка толще вторичной. Между ними находится железный стержень, который помогает генерировать магнитное поле. Якорь вырабатывает энергию при вращении, он подключен к электронному модулю, происходит магнитный захват. Когда магнитный датчик и якорь соприкасаются, создается сигнал напряжения. Он генерирует дальше, пока не будет сгенерирован сильный сигнал напряжения.
Присоединяйтесь к нашей рассылке новостей
Напряжение подается на распределитель, содержащий ротор, который вращается, и есть точки распределителя, настроенные в соответствии с опережением зажигания. Ротор опережает любую из точек распределителя, вызывая скачки напряжения через воздушный зазор от ротора к точке распределителя. Затем он отправляется на соседнюю клемму свечи зажигания по кабелю высокого напряжения. Затем возникает разность потенциалов между центральным электродом и заземляющим электродом, что является причиной образования искры на кончике свечи зажигания, и происходит сгорание.
Подробнее: Что нужно знать о приводном ремне
Посмотрите видео, чтобы лучше понять:
Преимущества и недостатки электронной системы зажигания
Преимущества:
Ниже приведены преимущества электронной системы зажигания в их различные применения:
- Меньшее количество движущихся частей повышает эффективность работы.
- Требуется минимальное обслуживание.
- Повышает эффективность использования топлива.
- Производит меньше выбросов.
- Хорошая эффективность.
Подробнее: Свеча зажигания
Недостатки:
Несмотря на большие преимущества электронной системы зажигания, все же существует ограничение. Ниже приведены недостатки электронной системы зажигания:
- Стоимость системы очень высока.
В заключение отметим, что в автомобильных устройствах популярна электронная система зажигания, которая требует воспламенения топливно-воздушной смеси в камере сгорания. Мы познакомили вас с определением, функциями, приложениями и компонентами электронной системы зажигания. мы обсудили ее работу, а также преимущества и недостатки системы.
Надеюсь, вам понравилось чтение. Если да, пожалуйста, прокомментируйте ваш любимый путь публикации, поделитесь им и порекомендуйте сайт другим студентам технических специальностей. Вы также можете просмотреть другие интересные статьи. Спасибо!
Как работает электронная система зажигания?
Содержание
Введение
«Из маленькой искры может вспыхнуть пламя» Данте Алигьери. Правильно сказано, что искра необходима для зажигания пламени и в автомобиле, поскольку происходит преобразование химической энергии (т.е. топливно-воздушной смеси) в механическую энергию, т.е. (вращение коленчатого вала) необходима искра, которая отвечает за сгорание, но откуда берется эта искра? Как осуществляется синхронизация искры и приготовление топливовоздушной смеси? Давайте просто выкопаем это.
В двигателе внутреннего сгорания сгорание представляет собой непрерывный цикл и происходит тысячи раз в минуту, поэтому требуется эффективный и точный источник воспламенения. Идея искрового зажигания пришла из игрушечного электрического пистолета, который использовал электрическую искру для воспламенения смеси водорода и воздуха, чтобы пробить пробку.
Электронная система зажигания — это тип системы зажигания, в которой используются электронные схемы, обычно транзисторы, управляемые датчиками, для генерации электрических импульсов, которые, в свою очередь, генерируют более качественную искру, способную сжигать даже обедненную смесь, обеспечивая лучшую экономичность и более низкий уровень выбросов.
Почему электронная система зажигания?
В последнее время использовались различные типы систем зажигания,
1. Система зажигания от свечи накаливания,
2. Система зажигания от магнето
3. Электрическая катушка или система зажигания от батареи,
Но все эти системы имеют свои ограничения, которые :
Система зажигания со свечами накаливания является самой старой из всех и устарела из-за множества ограничений-
Система зажигания со свечами накаливания имеет проблему, вызывающую неконтролируемое сгорание из-за использования электрода в качестве источника воспламенения, которая решается позже. после внедрения системы зажигания Magneto, в которой электроды заменены свечой зажигания. В отличие от зажигания от магнето, свеча накаливания производит высокий выброс выхлопных газов из-за неполного сгорания.
Система зажигания Magneto:
Это система, введенная для преодоления ограничений старых систем зажигания, но у нее есть свои ограничения-
- Это зависит от скорости двигателя, поэтому показывает проблемы с запуском из-за низкой скорости на запуск двигателя, который позже решается введением системы зажигания с аккумуляторной катушкой, в которой аккумулятор становится источником энергии для системы.
- Дороже, чем система зажигания с электрической катушкой.
- Износ выше, чем у катушки зажигания батареи, из-за большего количества механических движущихся частей, чем в системе катушки батареи.
- Может вызвать пропуски зажигания из-за утечки.
Читайте также:
- Что такое бесступенчатая трансмиссия CVT и как она работает?
- Как работает антиблокировочная тормозная система (ABS)?
- Различные типы двигателей
Система зажигания с электрической катушкой или аккумуляторная система зажигания
– Система является последней из всех вышеперечисленных и используется уже давно из-за ее большей эффективности и точности, но она также имеет некоторые ограничения-
- Менее эффективен с высокоскоростными двигателями
- Требует большого объема технического обслуживания из-за механического и электрического износа контактов прерывателя компонент дает более эффективные и точные выходные данные, чем механические компоненты, поэтому использование датчиков с электронным управлением становится необходимым для удовлетворения потребностей современных мощных и высокоскоростных автомобилей или автомобилей гиперсерии, чтобы удовлетворить потребность в высокой производительности, большой пробег и большая надежность привели к разработке электронной системы зажигания.
Основные компоненты
1. АккумуляторЭто источник питания системы зажигания, поскольку он подает необходимую энергию в систему зажигания. То же, что и аккумуляторная катушка системы зажигания.
2. Выключатель зажиганияэто переключатель, используемый в системе зажигания, который управляет включением и выключением системы, так же, как и в системе зажигания катушки аккумулятора.
3. Модуль управления зажиганием или блок управления системой зажиганияЭто мозг или запрограммированная инструкция, данная системе зажигания, которая автоматически отслеживает и контролирует время и интенсивность искры. Это устройство, которое получает сигналы напряжения от якоря и включает и выключает первичную катушку, оно может быть размещено отдельно вне распределителя или может быть помещено в блок электронного управления транспортного средства.
Читайте также:
- Гидротрансформатор Принцип работы, основные части и применение
- Как работает двигатель DTSi – объяснение?
- Топ 5 лучших автомобильных пылесосов для покупки
4.Якорь
Контакты прерывателя аккумуляторной системы зажигания заменены на якорь, который состоит из релюктора с зубьями (вращающаяся часть), вакуумного усилителя и Катушка датчика (для улавливания сигналов напряжения). Электронный модуль получает сигналы напряжения от якоря, чтобы замыкать и размыкать цепь, которая, в свою очередь, устанавливает синхронизацию распределителя для точного распределения тока на свечи зажигания.
5. Катушка зажиганияТо же, что и аккумуляторная катушка зажигания. Катушка зажигания используется в электронной системе зажигания для подачи высокого напряжения на свечу зажигания.
6. Распределитель зажиганияКак следует из названия, это устройство используется для распределения тока на свечи зажигания многоцилиндрового двигателя.
7. Свеча зажиганияСвеча зажигания используется для создания искры внутри цилиндра.
Работа электронной системы зажигания- Чтобы понять работу электронной системы зажигания, давайте рассмотрим рисунок выше, на котором все компоненты, упомянутые выше, подключены 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 датчика якоря для приема и отправки сигналов напряжения от якорь к модулю зажигания.
- Когда зубец вращающегося редуктора оказывается перед приемной катушкой, как показано на рис., сигнал напряжения от приемной катушки отправляется на электронный модуль, который, в свою очередь, воспринимает сигнал и останавливает ток, протекающий от первичной катушки.
- Когда зубец вращающегося упора отходит от приемной катушки, сигнал изменения напряжения посылается измерительной катушкой в модуль зажигания, и синхронизирующая цепь внутри модуля зажигания включает ток.
- Магнитное поле создается в катушке зажигания из-за этого непрерывного замыкания и размыкания цепи, которая индуцирует ЭДС во вторичной обмотке, повышающую напряжение до 50000 Вольт.
- Затем это высокое напряжение подается на распределитель, который имеет вращающийся ротор и точки распределителя, настроенные в соответствии с опережением зажигания.
