9Ноя

Как работает зажигание в автомобиле: Как работает система зажигания?

Содержание

Как работает система зажигания автомобиля?

Система зажигания автомобиля является одной из наиболее важных систем, используемых в двигателях ВС. Для двигателя внутреннего сгорания требуется специальное устройство для зажигания сжатой воздушно-топливной смеси. Воспламенение происходит внутри цилиндра в конце такта сжатия. Система зажигания служит этой цели. Это дает искру, чтобы зажечь топливовоздушную смесь в нужное время.

Цель этой системы заключается в создании очень высокого вольтажа батареи, и его направления в каждую свечу зажигания, воспламенения топливной смеси в двигательной камере сгорания.

Из чего состоит система зажигания?

1- Катушка

Она представляет собой компонент, который производит напряжение. Это электромагнитное устройство, которое преобразует ток низкого напряжения от аккумулятора в ток высокого напряжения каждый раз, когда размыкаются контакты выключателя распределителя.

2- Распределительный блок

Он состоит из металлической чаши, содержащей центральный вал, который приводится в движение распределительным валом или, иногда, коленчатым валом. В чаше находятся точки размыкания контактов, рычаг ротора и устройство для изменения момента зажигания.

Как распределяется ток?

  1. Крышка распределителя выполнена из непроводящего пластика, и ток подается на центральный электрод с помощью ВТ-провода от центра катушки.
  2. Внутри колпачка находится несколько электродов, часто называемых сегментами, к которым подключены провода свечей зажигания, по одному на цилиндр.
  3. Роторный рычаг установлен сверху центрального вала и соединяется с центральным электродом с помощью металлической пружины или подпружиненной щетки в верхней части крышки распределителя.
  4. Ток поступает в колпачок через центральный электрод, проходит в центр рычага ротора через щетку и распределяется по каждой пробке при вращении рычага ротора.
  5. Далее когда плечо ротора приближается к нужному сегменту, размыкатель контакта размыкается, и ток проходит через плечо ротора к соответствующему проводу свечи зажигания.
  6. Внутри распределителя установлены точки размыкания контактов. Они действуют как выключатель, синхронно с двигателем, который отключает и повторно подключает 12-вольтовую цепь низкого напряжения к катушке.
  7. Эти точки открываются кулачками на центральном валу и снова закрываются пружинным рычагом на подвижном контакте. При закрытых точках ток течет от батареи к первичным обмоткам катушки, а затем к земле.

Примечание: когда точки открыты, магнитное поле в первичной обмотке разрушается, и во вторичной обмотке индуцируется ток высокого напряжения. Этот ток передается на свечи зажигания через крышку распределителя.

  1. Положение точек и корпуса распределителя относительно центрального вала можно регулировать вручную. Это изменяет синхронизацию искры, чтобы получить точную настройку.
  2. Дальнейшие изменения происходят автоматически, поскольку частота вращения двигателя изменяется в зависимости от открытия дроссельной заслонки.
  3. Ток проходит от каждого сегмента на колпачке распределителя вниз, к штепсельной вилке ведет к колпачкам штепсельной вилки, а затем идет вниз по центральному электроду, который изолирован по всей своей длине, к носику пробки.

Примечание: в некоторых современных системах зажигания микроэлектроника обеспечивает оптимальную синхронизацию зажигания для всех скоростей и условий нагрузки двигателя.

При этом некоторые системы зажигания используют транзисторы для снижения нагрузки на точки контакта распределителя. Другие используют комбинацию транзисторов и магнитного датчика в распределителе.

Типы системы зажигания

В современных автомобилях используются три типа систем зажигания:

  1. Система зажигания батареи (или система зажигания катушки).
  2. Система магнитного зажигания.
  3. Система зажигания аккумулятора.

Обе этих системы основаны на принципе общей электромагнитной индукции.

Система зажигания аккумулятора используется в основном в легковых автомобилях и небольших грузовиках. В системе зажигания аккумулятора ток в первичной обмотке подается от аккумулятора. В магнитной системе зажигания, которая производит и подает ток в первичной обмотке.

Примечание: искрение должно происходить в правильное время в конце такта сжатия в каждом цикле работы. К тому же система зажигания должна эффективно функционировать на высоких и низких оборотах двигателя. Она должна быть простой в обслуживании, легкой и компактной.

Система зажигания аккумулятора

Напряжение аккумулятора зависит от количества витков в каждой катушке. Это вызывает высокоинтенсивную искру, которая перепрыгивает через промежуток. Тем самым воспламенение топливовоздушной смеси происходит во всех цилиндрах. Система зажигания аккумуляторов широко используется в автомобилях, легких грузовиках, автобусах и т. д.

Система магнитного зажигания

Такая система состоит из вращающихся магнитов в неподвижных катушках или вращающихся катушек в неподвижных магнитах. Ток, создаваемый магнитом, протекает к индукционной катушке, которая работает так же, как и в системе зажигания аккумулятора. При этом батарея не требуется, поскольку магнит сам действует как генератор.

Этот тип системы зажигания используется в небольших двигателях с искровым зажиганием, например для мотороллеров, мотоциклов и небольших моторных лодок.

Электромеханическая система зажигания

Стандартная электромеханическая система зажигания использует механические контактные прерыватели и поэтому имеет множество недостатков:

  1. Часто точки замыкания контактов не выдерживают сильный ток — это приводит к выгоранию контактных точек. Таким образом, требуется периодическое обслуживание и настройки.
  2. Механическое управление контактным выключателем имеет инерционный эффект. Следовательно, на высоких скоростях замыкание или размыкание контакта может не произойти.
  3. На высоких скоростях не хватает времени для нарастания тока в катушке до своего максимального значения.

Для преодоления вышеуказанных недостатков в автомобилях используются электронные системы зажигания. Они обладают лучшими характеристиками при любых условиях и скоростью, в отличие от электромеханических систем.Система электронного зажигания состоит из транзисторов, конденсаторов, диодов и резисторов. Она действует как сверхмощный переключатель в управлении первичным током для катушки зажигания высокого напряжения.

История системы зажигания

Считается что первая система зажигания была создана в 1780 году, когда Алессандро Вольта собрал игрушечный электрический пистолет, который использовал электрическую искру для зажигания смеси водорода и воздуха, чтобы выстрелить пробкой.

И хотя Алессандро Вольта продемонстрировал, как может использоваться электрическая игра, необходимо было еще разработать два компонента, прежде чем разработать систему зажигания. Первым компонентом был магнит для генерации электрического тока (Фарадей впервые продемонстрировал, как движущееся магнитное поле может генерировать ток в 1831 году, но первая система магнитного зажигания появилась только в 1890-х годах).

Другим переломным моментом в истории системы зажигания стало изобретение свечи зажигания в 1860 году. Этот используемый в двигателях компонент с искровым зажиганием, был разработан бельгийским инженером Этьеном Ленуаром для своего бензинового двигателя.

На рубеже веков Рудольф Дизель разработал цикл Дизеля. В отличие от бензиновых двигателей, которые используют цикл Отто, дизельные двигатели используют сжатие вместо искры, чтобы воспламенить смесь воздуха и топлива. Это привело к разработке совершенно другого типа системы зажигания, которая использует свечи накаливания.

Следующее крупное событие в истории системы зажигания произошло в 1910 году, когда Cadillac представил двигатель, который использовал батарею и катушку зажигания. Эта система имела все те же основные части, которые использовались ранее, включая катушку с батарейным питанием, конденсатор, точки и распределитель. Как и в современных системах зажигания, катушка генерировала ток, необходимый для получения искры, точки выступали в качестве переключателя для запуска катушки, а распределитель посылал искру в соответствующий цилиндр в нужное время.

Примечание: современные системы используют электронное зажигание вместо механических устройств. Первая электронная система зажигания была разработана Delco-Remy в 1948 году, но тогда их было решено не ставить на автомобили. Популярность они начали набирать лишь в 1990-х годах, и теперь используются во всей автомобильной промышленности. Вместо распределителя для маршрутизации тока от одной катушки, в электронных системах зажигания используются управляемые компьютером блоки катушек, каждый из которых подключен к одной или двум свечам зажигания.

Как появилась система зажигания автомобиля?

От чего заводится автомобиль и как к этому пришли

Благодаря системе внутреннего сгорания двигателя автомобиль везет пассажиров из пункта А в пункт Б. Разберемся, что «зажигает огонь» в двигателе, заставляя работать как часы.

Коротко о том, как работает двигатель внутреннего сгорания

Сердце автомобиля — двигатель внутреннего сгорания. В двигателе стоят поршни, которые двигаются по цилиндру вверх и вниз. Двигаясь вверх и вниз, поршни вращают коленчатый вал, который передает силу кручения на колеса. Раскрученные колеса двигают автомобиль. Подробнее, о том, как работает двигатель внутреннего сгорания, читайте тут.

За счет чего вращаются поршни?

Чтобы двигатель внутреннего сгорания начал работать, в цилиндре, где работают поршни двигателя, происходит детонация за счет микровзрыва воздушно-топливной смеси. За счет детонации поршни двигаются вверх-вниз. С разными видами топлива — дизель или бензин — детонация происходит по-разному.

В дизельном двигателе, при опускании поршня в цилиндр всасывается воздух — «вдыхание воздуха цилиндром» — затем поршень поднимается, сжимая воздух, чем нагревает его до 700-800 С. На пике поднятия поршня в цилиндр запускается дизельное топливо, которое тут же нагревается и выпускает пары, которые от температуры детонируют и опускают поршень вниз. Так энергия, созданная взрывом, превращается в механическую энергию, которая передается через движение поршня на колеса машины.

В бензиновом двигателе воспламенение и детонация происходят не от нагнетания воздуха, а от искры, создаваемой свечей зажигания. В цилиндр поступает смесь воздуха и бензина, которая при подъеме поршня воспламеняется искрой свечи и происходит детонация опускающая поршень вниз.

Перейдем к истории и разберемся, как возникла система зажигания и какие изменения пережила

Первые двигатели внутреннего сгорания, которые появились более столетия тому назад, использовали для воспламенения воздушно-топливной смеси раскаленную калильную головку. Смесь топлива с воздухом воспламенялась в конце такта сжатия от раскалённой калильной головки, которая стояла над цилиндром. Перед запуском калильная головка разогревалась древесными углями в корзинке прикрепленной к двигателю или паяльной лампой. Далее температура калильной головки поддерживалась сгоранием топлива при работе двигателя.

Пока поршень проходил цикл вращения сверху вниз, после детонации, камера была заполнена отработанными газами, из-за чего смесь не воспламенялась. Но как только поршень поднимался наверх до «мертвой точки», в цилиндр запускался обогащенный кислородом воздух и смесь воспламенялась от нагретой калильной головки.

Недостатки такой системы были в:
  • низком КПД из-за низкой степени сжатия и плохой продувки свежим воздухом;
  • нестабильности температуры калильной головки — при малой нагрузке, или холостых оборотах температура калильной головки падала и качество детонации ухудшалось, а при высоких нагрузках головка перегревалась, что снижало мощность и истощало ресурс работы двигателя;
  • перед запуском калильную головку требовалось разогревать 10-15 минут.

Особенности индукторной (англ. Magneto) и батарейной системы зажигания

Инженеры начали усовершенствовать систему зажигания — так вместо калийной головки появилась электрическая искра. Основными источниками возникновения искры стали индукторная и батарейная системы зажигания. По способу получения искры батарейное зажигание принципиально не отличается от индукторного.

Индукторное зажигание

Индуктор — это пассивный электрический компонент, состоящий из катушки проволоки обмотанной вокруг куска железа. Индуктор нужен, чтобы посредствам создания магнитного поля, задерживать ток в цепи и накапливать энергию в создаваемом в результате прохождения тока через индукционную катушку, магнитном поле.

Уже к 1902 году Бош изобрел индуктор со встроенными катушками, контактным выключателем и высоковольтными свечами.

В индуктивном зажигании искра создается посредством накопления тока в индукционной катушке. Ток в катушке накапливается, подача тока прерывается и катушка резко отдает накопленную энергию, в результате создавая искру воспламеняющую смесь в цилиндре двигателя.

Катушка зажигания

Катушка состоит из магнитопровода или мягкого провода, или листа, и двух электрических обмоток, называемых первичной и вторичной обмотками. Первичная обмотка имеет обычно 200-300 витков, ее конец соединен с внешним выводом. Вторичная обмотка имеет почти 21000 витков медного провода, который изолирован, чтобы выдерживать высокое напряжение. Он расположен внутри первичной обмотки, и один его конец соединен со свечой, а другой конец заземлен либо на первичной обмотке, либо на металлическом корпусе. Весь этот блок заключен в металлический контейнер, что делает его компактным.

Катушка — основная часть системы зажигания от аккумулятора. Целью катушки зажигания в повышении напряжения аккумулятора (6 или 12 Ватт) до высокого напряжения, которого достаточно для создания искры свечой.

Катушка зажигания приводится в действие непосредственно от источника 12 вольт. Когда катушка подключена к аккумулятору, индуктор «заряжается» током. Чтобы создать магнитное поле току требуется несколько миллисекунд — это из-за обратного напряжения, вызванного увеличением магнитного поля. За короткий период зарядки на высоковольтной клемме образуется тысяча вольт, что недостаточно для образования искры.

Сама искра возникает, когда размыкаются контакты выключателя.

Резкое изменение тока вызовет скачок высокого напряжения на катушке. Изменение тока происходит на первичной обмотке, но поскольку первичная и вторичная обмотки имеют большую взаимную индуктивность, вы получите скачок порядка 100 или более вольт на первичной, и 10000 вольт на вторичном. Даже скачок на первичной катушке проволоки может немного тряхануть вас, если вы держите провода при отключении питания.

В двигателе с четырьмя или более цилиндрами высоковольтный вывод катушки соединен с распределителем — высоковольтный вращающийся переключатель-«бегунок», для выбора, к какой из искр подключить катушку. Это намного дешевле, чем иметь одну катушку зажигания для каждого цилиндра. Существуют двухискровые катушки подающие искру на два цилиндра, где каждый конец катушки зажигает две свечи одновременно. Это экономит ресурс работы свечей, но снижает срок жизни катушки и может привести к взрыву глушителя, если водитель долго не может завести автомобиль и подолгу прокручивает стартер.

Магнето

Это основная часть системы зажигания индуктивного типа — источник энергии. Магнето — это небольшой электрический генератор, который вращается двигателем и способен генерировать очень высокое напряжение и не нуждается в батарее в качестве источника внешней энергии. Магнит содержит как первичную, так и вторичную обмотку, поэтому ему не нужна отдельная катушка для повышения напряжения, необходимого для работы свечи. Магнето бывает с вращающимся якорем и с вращающимся магнитом. В первом типе якорь вращается между неподвижным магнатом. Во втором типе якорь неподвижен, а магнаты вращаются вокруг якоря.

Ford использовал магнето для подачи искры — с 1909 по 1927 гг. Технология питания искры от магнето сохранилось до сих пор — например, в поршневых авиационных двигателях. Это те, которые стоят в самолетах с пропеллером. Магнето также ставят в двигателя маленького объема, чтобы не использовать громоздкий аккумулятор – переносные бензогенераторы, бензопилы, газонокосилки. Магнето запускается в них, когда вы дергаете за шнур раскручивающий магнето. Недостаток индукторной системы в зависимости от оборотов двигателя.

Работа системы зажигания магнето

Принцип работы магнитной системы такой же, как и у системы зажигания от батареи, за исключением того, что в магнитной системе Магнето используется для выработки энергии, вместо батареи. Схема четырехцилиндровой магнитной системы зажигания следующая.

МАГНИТНАЯ СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ
  1. Сначала при запуске двигателя или при вращении двигателя вращается магнит, который генерирует очень высокое напряжение;
  2. Конденсатор зажигания подключен параллельно с контактным прерывателем. Один конец обмотки магнитопровода также заземлен через прерыватель контакта;
  3. Кулачок регулирует размыкатель контакта. Везде, где выключатель разомкнут, ток течет в конденсатор заряжая его;
  4. Когда конденсатор становится зарядным устройством, первичный ток падает, а магнитное поле разрушается. Это вызовет высокое напряжение в конденсаторе;
  5. Теперь эта высоковольтная электродвижущая сила пробивает искру на свече зажигания через распределитель.

Поскольку частота вращения двигателя при запуске низкая, ток, генерируемый магнитом, довольно мал. По мере увеличения частоты вращения двигателя поток тока также увеличивается. Так, с магнитной системой зажигания всегда есть проблема запуска двигателя, а иногда нужна и отдельная батарея. Эта система лучше всего подходит для высокооборотистых двигателей, поэтому она ставиться в гоночных автомобилях, авиационных двигателях и т.д.

В «классике» индуктивное зажигание, где источник питания магнето, запускается вручную — когда дергаешь бензопилу или заводишь машину вручную крутя «кривой» ключ.

Преимущества:
  1. Эта система более надежна на средних и высоких скоростях;
  2. Аккумуляторная батарея не нужна;
  3. Требует реже технического обслуживания.
Недостатки:
  1. Проблемы с запуском из-за низкой скорости вращения при запуске;
  2. Дороже по сравнению с системой зажигания аккумулятора;
  3. Существует вероятность пропуска зажигания из-за утечки, потому что проводка несет высокое напряжение.

Батарейное зажигание

В 1910 году Кеттеринг представил миру альтернативу в виде батарейного зажигания.

Система имеет 6- или 12-вольтовую батарею, заряжаемую генератором с приводом от двигателя для подачи электроэнергии; катушку для увеличения напряжения; устройство для прерывания тока от катушки; распределитель для подачи тока в правильный цилиндр; свечу, в каждом цилиндре. Ток идет от батареи через первичную обмотку катушки, через прерыватель и обратно к батарее.

Батарея — источник энергии для зажигания, работающий в качестве накопителя энергии, получаемой от генератора, приводимого в движение двигателем. Он преобразует механическую энергию в электрическую энергию. В системе искрового зажигания используют аккумуляторы двух типов: свинцово-кислотные и щелочные. Первый в легком транспорте, в электропогрузчиках, а другой — в тяжелом коммерческом транспорте, в оборудовании локомотивов и вагонов для пассажиров. Аккумулятор соединён с первичной стороной катушки зажигания.

Как заводится автомобиль?

Итак, еще раз. Аккумулятор содержит заряд. Он подает ток на первичную катушку. Катушка создает магнитное поле, за счет чего во вторичной катушке образовывается мощный заряд. Прерыватель обрывает цепь, и скопившаяся энергия на катушке пробивает искру в свече через провод высокого напряжения созданной электродвижущей силой (ЭДУ). Свеча воспламеняет смесь воздуха и топлива в цилиндре, поршни начинают вращаться, двигатель работает. За счет механической энергии вырабатываемой двигателем, вращается генератор вырабатывающий за счет движения ток. Ток заряжает аккумулятор, чтобы завести машину в очередной раз и питает вторичные системы машины типа фар, мультимедиа, обогревателя.

Преимущества:
  1. Во время запуска машины или при низкой скорости доступна хорошая искра;
  2. Батарея, кроме генерации искры, питает фары, мультимедиа, кондиционер и т.д.;
  3. Низкие затраты на техническое обслуживание.
Недостатки:
  1. Контактный прерыватель подвергается как электрическому, так и механическому износу (быстрое окисление (подгорание) и износ контактов), что снижает интервал технического обслуживания;
  2. При очень высокой частоте вращения двигателя производительность снижается из-за влияния инерции движущихся частей системы;
  3. Занимает больше места.
Разница между системой зажигания аккумуляторной батареи и системой магнитного зажигания:

 

 

S.No.

Система зажигания батареи

Система магнитного зажигания

1.

В этом типе системы
необходима батарея

В этом типе системы аккумулятор не нужен. Тут свой собственный электрический генератор

2.

Не заведешься, если батарея разряжена. Что делать, читайте здесь

Нет такой проблемы, потому что батарея не используется

3.

Требует большего ухода из-за батареи

Требуется меньше ухода

4.

В системе зажигания аккумулятора ток для первичной цепи получается от аккумулятора

В системе магнитного зажигания необходимый электрический ток генерируется магнитом, который является электрическим генератором

5.

Сила искры не зависит от скорости двигателя, так как ток
подается от батареи

Сила искры зависит от скорости двигателя из-за магнето

6.

Хорошая искра доступна на низкой скорости

Во время запуска или на низкой скорости качество искры низкое

7.

Эффективность системы уменьшается с уменьшением интенсивности искры при увеличении частоты вращения двигателя

Эффективность системы повышается при увеличении частоты вращения двигателя из-за высокой интенсивности искры

8.

Аккумуляторная система занимает больше места

По сравнению с аккумуляторной системой, магнитная система зажигания требует меньше места

9.

Обычно стоит в автомобилях и легких коммерческом транспорте

В основном стоит в гоночных автомобилях, двухколесном транспорте, бензопилах, лодочных двигателях

Электронное зажигание

Высокие обороты двигателя нуждаются в мощной искре, а при большей нагрузке на двигатель и низких оборотах подача искры должна снижаться. Отсюда выходит, что уровень подачи искры нуждается в регулировании. К 1930-м гг. появились новые достижения в сфере зажигания — автоматические центробежные регуляторы, которые регулировали обороты двигателя, и вакуумные регуляторы, отвечающие за нагрузку на двигатель.

Электроника не торопилась вторгаться в систему зажигания автомобилей. Компания DELCO (Dayton Engineering Laboratories Company) предложила автоматическое зажигание еще в 1948 году. В 1955 году Lucas Industries представил миру контактно — транзисторное зажигание (КТСЗ). Мало-помалу, автопроизводители начали предлагать контактно-транзисторные устройства зажигания, устанавливая их на дорогие комплектации автомобиля.

Система зажигания шагнула далеко вперед. Сейчас, датчики Холла распознают частоту вращения коленчатого вала. Другие датчики определяют соотношение воздуха к топливу и обороты двигателя — два основных элемента зажигания. Сенсорные датчики детонации прислушиваются к зарождению взрыва, их сигналы синхронизируют работу цилиндров и появление искр зажигания.

Мы подошли к описанию электронного зажигания или безконтактного

Электронная система зажигания точнее рассчитывает время зажигания, чем механическая система. Она запрограммирована для точной синхронизации зажигания на всех рабочих скоростях, от холостого хода до полной мощности. Каждый раз это обеспечивает легкий запуск и оптимальную топливную эффективность, за счет автоматического ограничения максимальных оборотов двигателя.

В электронном зажигании нет прерывателя. Система работает на основе разряда конденсатора. Отличия в том, что в обычном зажигании конденсатор, запитанный параллельно прерывателю, уменьшает искрение, а при электронном оно выверенное.

Плюс электронного зажигания в том, что искра получается мощнее, ее сила регулируется электронным блоком управления, который руководствуется температурой воздуха, двигателя, оборотами двигателя. Смесь в цилиндре сгорает эффективнее, топливо расходуется экономнее.

Сейчас функция зажигания в автомобиле полностью возложена на систему электронного блока управления (ЭБУ) двигателем.

В системе управления двигателем (EMS) электроника управляет подачей топлива, моментом зажигания и порядком запуска. Основными контролируемыми моментами в системе являются угол наклона двигателя (положение кривошипа или положение верхней мертвой точки (ВМТ)), поток воздуха в двигатель и положение дроссельной заслонки. Схема определяет, для какого цилиндра нужно топливо и сколько, открывает необходимый инжектор для его доставки, а затем в нужный момент зажигает искру. В системах EMS для достижения этого используются схемы аналоговых компьютерных схем.

Некоторые конструкции, использующие EMS, сохраняют оригинальную катушку, распределитель и свечи зажигания, которые встречались в автомобилях 20-30-х годов. Другие системы обходятся без распределителя и катушки и используют специальные свечи, каждая из которых содержит собственную катушку (прямое зажигание). Т.е. высокие напряжения не распределяются по всему двигателю, а вместо этого создаются в точке, в которой они необходимы. Такие конструкции более надежны, чем классические системы зажигания.

Современные EMS обычно следят и за другими параметрами двигателя: температура, количество несвязанного кислорода в выхлопе. Это позволяет им управлять двигателем, чтобы минимизировать не сгоревшее или частично сгоревшее топливо и другие вредные газы, что приводит к более чистый и более эффективной работе двигателя.

За что отвечает ЭБУ помимо управления системой запуска автомобиля:
  • контролирует и оптимизирует количества воздуха и топлива, поступающих в двигатель;
  • контролирует и оптимизирует уровень выхлопных газов;
  • учитывает температуру двигателя при холодном запуске и другие условия эксплуатации:
  • контролирует плавность переключения передач;
  • взаимодействует с рулем, тормозной системой и автомобильной подвеской в силу работы электронного контроля устойчивости автомобиля.

Базовые основы аккумуляторного зажигания сохранили до сих пор. Однако теперь, каждая свеча часто имеет свою, плотно прилегающую к ней катушку, что делает работу свечи эффективней и долговечней за счет минимизации высоковольтных путей.

Будущие идеи в совершенствовании системы зажигания автомобиля

Сейчас разрабатывается идея, где детонация будет происходить не от искры, а от луча лазера. Потенциал этой идеи состоит в том, что снизится, габариты воспламенителя и повысится эффективность искрового разряда и надежность зажигания.

Если у вас остались вопросы по статье или увидели недочеты, оставляйте их в комментариях.

Советы по устранению неисправностей системы зажигания для максимального продления срока ее службы

15 мая 2017 | статья

Компания DENSO рассказывает о ключевом факторе эффективного сгорания и способах точного диагностирования неисправностей системы зажигания

Для обеспечения эффективного сгорания топливовоздушной смеси в современных двигателях с высоким КПД и низким уровнем выбросов требуется стабильная и высокая выходная мощность зажигания.

Высокое напряжение, необходимое для зажигания, обеспечивается катушкой зажигания, то есть трансформатором, который имеет первичную и вторичную обмотки, расположенные на железном сердечнике.

Основное назначение катушки зажигания — преобразование низкого напряжения аккумуляторной батареи автомобиля в тысячи вольт, поступающих на свечу зажигания для создания искры. Свечи зажигания воспламеняют топливовоздушную смесь в камере сгорания. 

Иногда катушки зажигания выходят из строя до истечения их обычного срока службы в результате износа или повреждения. Причиной отказа может быть перегрев, вызванный внутренними короткими замыканиями, вибрация, низкий заряд аккумуляторной батареи, неисправные провода высокого напряжения и механическое повреждение. 

 

Существует несколько признаков неисправности катушки зажигания. Среди них:

•           отсутствие зажигания: отсутствие зажигания по причине того, что искра не образуется;

•           двигатель глохнет: двигатель глохнет, однако можно выполнить его повторный пуск;

•           плохая динамика: медленный разгон автомобиля или пропуски зажигания в двигателе.

При этом имеется множество способов эффективного использования катушек зажигания и увеличения срока их службы. Например, простая проверка правильности соединения катушки зажигания со свечой зажигания — неправильная установка может стать причиной повреждения свечи зажигания.

При возникновении проблем с зажиганием в автомобиле с электронной системой зажигания скорее всего загорится контрольная лампа неисправности двигателя и будет зарегистрирован диагностический код неисправности (DTC). Однако это может быть связано с неисправностью другой системы. Сначала следует убедиться в отсутствии механических повреждений, например, трещин или нагара на корпусе катушки зажигания. Также следует проверить свечи и провода на предмет коррозии и износа, измерить напряжение аккумуляторной батареи в системе зажигания и убедиться в отсутствии следов попадания воды и масла.

Ранее использовались распределительные системы зажигания, в которых высокое напряжение от катушки зажигания распределялось между свечами зажигания с помощью распределителя и проводов высокого напряжения. В современных двигателях применяются системы зажигания без распределителя (DLI), которые также называются системами непосредственного зажигания (DIS). Они обеспечивают подачу высокого напряжения непосредственно от катушек зажигания к свечам.

В двигателях, оснащенных электронной системой зажигания DLI, высокое напряжение создается с помощью катушек стержневого типа, которые установлены непосредственно на свечах зажигания, по одной на каждый цилиндр.

 

Катушка зажигания стержневого типа представляет собой трансформатор, состоящий из следующих компонентов:

•           первичная обмотка, которая преобразует электрическую энергию в магнитную;

•           сердечник, который является магнитным контуром для накопления магнитной энергии;

•           вторичная обмотка, которая преобразует изменения магнитного потока в электрическую энергию с высоким напряжением.

Свечи зажигания

Свечи зажигания — это важнейшие компоненты, играющие основную роль в процессе зажигания и оказывающие сильнейшее влияние на эффективность двигателя.

Когда высокое напряжение, созданное системой зажигания, подается на центральный и заземляющий электроды свечи зажигания, происходит пробой сопротивления между электродами, начинает протекать ток разряда, и образуется электрическая искра. Энергия искры воспламеняет сжатую топливовоздушную смесь.

Этот разряд, происходящий за предельное короткое время (около 1/1000 секунды), является чрезвычайно сложным процессом. Задача свечи зажигания заключается в стабильном образовании мощной искры между электродами в точно заданное время для запуска процесса сгорания топливовоздушной смеси.

Использование иридиевых свечей зажигания позволяет увеличить мощность и крутящий момент двигателя.

Благодаря исключительной воспламеняющей способности сверхтонких электродов (0,4 мм) иридиевых свечей зажигания DENSO увеличивается эффективность сгорания, что приводит к сокращению выбросов вредных веществ. Кроме того, улучшается топливная экономичность и увеличивается запас хода, что станет отличным подспорьем для автовладельцев, практикующих поездки на большие расстояния. 

Назад

Система зажигания автомобиля: особенности выбора

Автомобиль представляет собой, отнюдь, не четыре колеса.  Это сложный, высокоточный механизм. Чтобы куда-то поехать, сначала надо привести агрегат в движение. Сегодня речь пойдет о системе зажигания. Простыми словами: ряд устройств, которые обеспечивают подачу электричества для воспламенения топливного впрыска.

Схема работы системы зажигания представляет собой несколько этапов, которые включают:

  • накопление электрического заряда;
  • передача его на трансформаторы;
  • распределение по свечам;
  • непосредственно воспламенение смеси.

Чтобы система выдавала максимальную эффективность, должны соблюдаться следующие принципы: искра возникает в определенном цилиндре, точно соблюдается время воспламенения, обеспечивается надежность и безотказность системы, вырабатывается требуемое количество энергии и другие.

По своей классификации схемы системы зажигания могут быть контактные и бесконтактные. Контактная схема работает по принципу механического устройства, которое осуществляет распределение и накопление энергии. В бесконтактном варианте предусмотрен бесконтактный датчик и транзисторный коммутатор. Отдельным пунктом стоит микропроцессорная система зажигания, в которой процессы реализуются посредством электронных устройств. В этом варианте устройства нет никаких механических контактов.  

Конечно, для выбора требуемой системы зажигания при ремонте автомобиля, вам не обязательно быть экспертом, вы всегда можете обратиться к нашим квалифицированным сотрудникам. Специалисты интернет-портала помогут вам подобрать требуемую оригинальную автозапчасть, в том числе и по номеру VIN: https://emex-ivanteevka.ru/contact/ 

Можно сказать, что системы зажигания различаются по характеру возникновения энергетического импульса, который генерирует та или иная схема. Но в каждом случае есть ряд ключевых элементов, присущих всем типам агрегатов. Первым в работу включается блок устройств питания, где аккумулятор подает первичную энергию в генератор для регулировки напряжения. Запустить процесс можно с помощью выключателя, которым выступает замок зажигания или электронный его аналог (блок управления). Далее энергия подается в накопитель, который доводит заряд до требуемой мощности, чтобы произвести воспламенение топливной смеси. Накопитель бывает емкостный (конденсатор) и индукционный (катушка).

Надо сказать, что свечи, которые входят в схему работы системы зажигания, в зависимости от типа и производителя, довольно часто подлежат техническому обслуживанию и даже замене. Но и в целом, предполагать неисправность пусковой системы авто вы можете по следующим признакам:

  • трудность запуска вследствие детонации при неоткалиброванном моменте зажигания;
  • запуск «через раз» из-за несоответствия искры зажигания требуемому топливному цилиндру;
  • невозможность запуска двигателя из-за нарушения работы энергосистем.

В случае обнаружения подобных симптомов, следует обратиться в сервис за консультацией автоэксперта, ведь безопасность и работоспособность вашего автомобиля начинается с ключа зажигания.

Коммутатор зажигания — схема, принцип работы

При появлении электрических узлов в конструкции первых автомобилей, поджог горючей смеси осуществлялся с помощью батарей. Эта система имела примитивную схему, которая в современных автомобилях подверглась существенной модернизации. Суть работы таких устройств заключается в создании искры внутри камеры сгорания, что приводит к дальнейшей цепной реакции горения топлива в цилиндрах. Метод действия этих систем основан на принципе самоиндукции. Магнитная катушка преобразовывает низкое напряжение в высокое. Ток протекает по замкнутой цепи, при разрыве которой возникает искра на свече.

По такому же принципу срабатывания работают системы зажигания и на отечественных автомобилях. Основные отличия современных систем заключаются в новой элементной базе, изменению определённых деталей и добавлении коммутаторов. Он представляет собой специальное устройство, которое включается в цепь питания первичной обмотки катушки. Коммутатор выполняет функцию регулировки импульсов и по сигналу от управляющего блока разрывает питание, что приводит к возникновению искры.

Принцип работы коммутатора зажигания

Коммутатор зажигания, схема которого более сложная по сравнению с первыми устройствами для воспламенения горючей смеси, имеет транзитные ключи. Такое конструктивное решение является достаточно простым и эффективным. Эти узлы используются для управления током, протекающим через катушку зажигания.

Стоит отметить, что ключи не оказывают влияния на принцип работы, который основан на электромагнитной индукции. Транзисторы уменьшают нагрузку на контакты прерывателя и увеличивают силу тока, протекающего через обмотку. Это техническое изменение дало ряд преимуществ современным системам, в число которых входят:

 

  • Повышенная степень сжатия.

  • Увеличение срока службы и надёжности всей системы зажигания.

  • Возможность работать на повышенных нагрузках, при высокой скорости движения и больших оборотах силового агрегата.

Виды коммутаторов

При обзоре основных типов коммутаторов необходимо упомянуть то, что современные системы наделены рядом существенных преимуществ, благодаря которым эти устройства получили повышенную эффективность и надёжность. Достичь таких показателей удалось применением в конструкции микропроцессорных узлов. Сегодня автомобильный рынок предлагает самые различные модели, в число которых входят двухканальные и многоканальные коммутаторы. В зависимости от используемых в конструкции деталей, данные устройства делятся на несколько типов:

  • Транзисторные. В них используется контактная система, что снижает срок их службы в виду быстрого износа элементов из-за обгорания. Энергия накапливается в электромагнитном поле катушки.

  • Тиристорные. Главным отличием от первого вида является то, что в этих устройствах создание необходимой силы тока происходит в конденсаторе. При включении системы, происходит подключение заряженного конденсатора  к обмотке катушки. Внутри их происходит разряжение, которое приводит к возникновению искры на свече.

  • Гибридные. Этот вид коммутаторов пользуется хорошей популярностью. Он представляет собой тандем нескольких вышеописанных типов. Данное конструктивное решение позволяет повысить эффективность и свести к минимуму недостатки.

  • Бесконтактные устройства считаются наиболее эффективными системами. Этот вид представляет самые современные коммутаторы, которые значительно превосходят по параметрам другие виды. В их конструкции используются инфракрасные электронные датчики. Отсутствие контактного способа зажигания обеспечивает длительный ресурс работы, так как нет сегментов, на поверхности которых накапливается нагар. На отечественных автомобилях эта система зажигания была впервые представлена на моделях ВАЗ-2108.

Диагностиканеисправностей коммутатора

В 1991 году появились первые отечественные автомобили, конструкция которых, включала коммутатор зажигания. Это новое техническое решение позволило значительно повысить эффективность системы и улучшить общие показатели КПД. Несмотря на то что первыми серийными моделями, имеющими модернизированную систему пуска мотора, были ВАЗ 2108, коммутаторы устанавливают и на более поздние экземпляры, выпущенные при Советском Союзе. Поскольку конструкция классических автомобилей не предусматривает наличия такого механизма, это усложняет процедуру поиска неисправностей при их возникновении. В большинстве случае для ремонта требуется специальное оборудование. Из-за высокой цены, покупать его для разовых проверок нет смысла. Основными признаками поломок коммутатора могут быть:

 

  • Отсутствие искры на свече зажигания, из-за чего не запускается двигатель.

  • Самопроизвольное выключение мотора.

  • Неустойчивая работа силового агрегата.

Замена исправным налогом. Проверить работоспособность коммутатора можно в домашних условиях. Для этого потребуется проверенный исправный аналог. При наличии изменений в работе двигателя можно будет точно определить состояние первого устройства. Такой метод диагностики является самым распространённым и наименее затратным. Сама деталь не отличается высокой ценой, а наличие запасной позволит всегда устранить поломку в любом месте за несколько минут. Данный способ проверки востребован из-за низкого качества отечественных деталей, которые монтируются на заводе.

С помощью вольтметра. Второй способ проверки коммутатора не требует его демонтажа. Однако такая операция может проводиться только при наличии вольтметра. Процедура выполняется следующим образом:

 

  • Включите зажигание и подключите к детали вольтметр.

  • Стрелку на приборе нужно установить посередине шкалы.

  • Через несколько минут после подсоединения стрелка должна качнуться вправо. Это происходит из-за автоматического отключения катушки питания при неработающем моторе.

  • Если все прошло, как описано выше, коммутатор исправен.

С помощью лампочки. В случае, когда у вас нет вольтметра, проверить работоспособность механизма можно, воспользовавшись контрольной лампой. Включите зажигание, один провод лампы нужно присоединить к массе, а второй подключите к 1 клемме коммутатора. В случае отсутствия поломок спустя некоторое время лампа засветиться.

Система зажигания автомобиля

Система зажиганияКак проверить катушку зажигания (бобину) на автомобиле

9.8k.

Катушка зажигания — важная деталь, обеспечивающая образование высокого напряжения, благодаря которому возникает искра на свечах зажигания, что в свою очередь вызывает воспламенение топливо-воздушной смеси в цилиндрах двигателя. Как устроена катушка зажигания, как проверить ее работу, а также правильная схема подключения бобины.

Система зажиганияЗазор между электродами свечей зажигания и его регулировка

2.3k.

Зазор между электродами на свечах зажигания необходимо регулировать для того, чтобы искрообразование происходило именно так, как требуется для правильного процесса воспламенения топливо-воздушной смеси. Можно просто поменять свечи при появлении проблем, а можно попробовать отрегулировать зазор.

Система зажиганияКак работает микропроцессорная система зажигания на классике

736

Микропроцессорная система зажигания на классику отечественного автопрома — что это такое и почему стоит установить именно ее, вы можете узнать из данной статьи. В ней рассмотрены основные системы зажигания, такие как контактная и бесконтактная, а также описаны преимущества МПСЗ.

Система зажиганияЗапуск двигателя с кнопки и схема подключения

2.8k.

Многим хочется иметь в своем автомобиле как можно больше новшеств и улучшений, даже если этот автомобиль не самый новый. Довольно популярным в последнее время стал запуск двигателя автомобиля с кнопки. Установить такую кнопку можно самостоятельно, для этого существует множество разнообразных схем.

Система зажиганияО неисправностях бендикса стартера

1.7k.

Еще одна статья из цикла публикаций про бендикс стартера, которая расскажет о том, какими бывают неисправности. Почему бендикс залипает и проскакивает, либо же не входит в зацепление. Как можно диагностировать неисправность данного узла.

Система зажиганияБендикс — устройство, гарантирующее долгую и исправную работу стартера

127

Что такое бендикс и зачем он нужен в автомобиле знает далеко не каждый. Попытаемся разобраться в том, какую же роль играет данный механизм в системе зажигания автомобиля, на примере отечественного ваз 2110. Рассмотрим его устройство и принцип работы.

Система зажиганияЗамена бендикса на стартере ВАЗ или ремонт своими руками

2.3k.

Обгонная муфта, или как ее в народе называют — бендикс, время от времени приходит в негодность, и тогда встает вопрос менять бендикс самому, или обратиться к специалистам. Если у вас есть опыт и необходимые инструменты, то вооружившись специальной литературой, без труда можно заменить бендикс и самому.

Система зажиганияЧто такое трамблер в автомобиле, из чего состоит, принцип работы

1.4k.

Что такое трамблер и какую функцию он выполняет в автомобиле. Хотя данное устройство уже устарело и не используется в системе зажигания современных автомобилей, работающих на электронике, статья будет полезна тем, кто хочет иметь представление о том, что же такое трамблер и каким образом он работает. Так же рассмотрены основные причины неисправности

Система зажиганияПринцип работы коммутатора зажигания, какие виды бывают и как проверить неисправность

4.8k.

Коммутатор зажигания в автомобиле — для чего он нужен и почему без него никак. Не многие знакомы с принципом работы данного элемента системы зажигания. В статье доступным языком описано что это такое, а так же перечислены некоторые способы диагностики неисправностей, которые могут быть связаны с нарушением в работе коммутатора.

Система зажиганияПринцип работы свечей накаливания, срок службы, как проверить их работу

1.8k.

Свечи накаливания вещь необходимая, точнее сказать незаменимая, но только в том случае если у вашего автомобиля дизельный двигатель, который при минусовой температуре завести без них будет довольно проблематично. В статье описан принцип действия свечей накаливания, срок службы, а так же как правильно проверить их исправное состояние.

Система зажиганияСхема контактного и контактно-транзисторного зажиганий

4k.

Надо ли говорить о важности правильно работающей системы зажигания. Замечательно, если она ко всему прочему, будет работать долго и не станет о себе напоминать. Прародительницей контактно-транзисторной системы была контактная. Давайте узнаем какие различия между ними, и какая лучше.

Система зажиганияКакие свечи самые лучшие — извечный вопрос автолюбителя

68

Выбор свечей зажигания процесс не такой уж и простой, как может показаться на первый взгляд. Взять, к примеру, то же калильное число. Попробуйте поставить на мощный двигатель свечи с низким калильным числом и они просто не будут очищаться от нагара. А если поступить наоборот, то можно добиться калильного зажигания, от него и до воспламенения автомобиля недалеко.

Система зажиганияО чем может сказать вывернутая свеча и ее цвет

1.5k.

Опытный водитель с легкостью может диагностировать состояние автомобиля по цвету нагара на свечах зажигания. Это не сложно, если знать о чем говорит тот или иной цвет. Вы тоже сможете понять что не так, прочитав данную статью, и узнать не только причины, но и методы устранения.

Система зажиганияЭволюция систем зажигания, принцип работы

500

Время не стоит на месте, и автомобили развиваются стремительно. Система зажигания не является исключением и лучшие умы бьются над ее совершенствованием. Ещё не так давно контактное зажигание было едва ли не единственным решением, вслед за ним пришла бесконтактная система, а теперь и более совершенные.

Нет искры с катушки зажигания — причины, почему катушка не дает искру

Катушка зажигания (КЗ) — это элемент системы зажигания, который создает высоковольтный импульс электрической энергии, преобразуя низковольтное напряжение от аккумулятора или генератора. Благодаря КЗ становится возможным воспламенения воздушно-топливной смеси в силовом агрегате. Происходит это при помощи искры, возникающей между электродами свечи зажигания. Однако если искры нет, автомобиль не сможет нормально функционировать.

Если нет искры с катушки зажигания, но вы находитесь в движении, определить это можно по ряду признаков. Например, если силовой агрегат начал “троить” или работать неправильно, значит причина может быть в КЗ. Это обусловлено конструкцией современных автомобилей и двигателей: в отличие от старых авто, сегодня моторы разрабатываются таким образом, чтобы при выходе катушки из строя агрегат продолжал работать. С перебоями, но работать, даже если речь идет о модели двигателя с одиночными катушками.

Остальные признаки также напрямую связаны с работой силовой установки, например, она может начать функционировать рывками, снижается мощность и так далее. В такой ситуации следует провести комплексную диагностику, так как источником проблем может быть не КЗ, а свеча или другие элементы автомобиля. Ситуация осложняется тем, что признаки поломок в этих случаях очень похожи.

Какая должна быть искра с катушки зажигания

Существует несколько способов проверить работоспособность КЗ в автомобиле. Один из них называется “на искру”, а воспользоваться им автовладельцы могут даже в дороге, будучи далеко от автосервиса. Чтобы проверить работоспособность КЗ данным методом, выполните ряд действий:

  • Осмотрите высоковольтный провод, который идет от свечей зажигания до катушки, на предмет целостности изоляции. Зажигание нужно предварительно выключить.

  • Если изоляция не нарушена, можно приступать к проверке КЗ: со свечи первого цилиндра нужно снять наконечник и подсоединить его к другой, заранее подготовленной исправной свечи. В случае нарушения изоляции на проводке, потребуется ее замена.

  • Заведите машину. Если КЗ функционирует правильно, между электродами возникнет искра определенного цвета. Неполадок с проводкой или катушкой зажигания следует ожидать, если цвет слабый и желтый. При нормальных условиях оттенок будет ярко-фиолетовым. Катушка неисправна и нуждается в ремонте или замене в том случае, если искра отсутствует вовсе.

Почему нет искры с катушки зажигания: из-за чего возникают неполадки

Сегодня даже современные КЗ имеют некоторый ресурс, выработав который эти детали выходят из строя. У разных комплектующих отличается и срок службы, однако существуют факторы риска. Из-за них КЗ вырабатывают свой ресурс быстрее, впоследствии теряя возможность создавать искру.

Такими факторами являются:

  • попадание влаги на любые части устройства;

  • разрушение внутренней изоляции из-за перегрева, что в конечном итоге влечет за собой перегорание КЗ.

Если один из этих факторов начал воздействовать на катушку зажигания, ее окончательная поломка может возникнуть не сразу, а спустя какое-то время. Одновременно с этим процессом, пока КЗ еще работает, автовладелец может заметить следующие признаки, сигнализирующие о наличии проблем с деталью:

  • пропуски зажигания, во время которых силовой агрегат начинает троить;

  • при разгоне снижается мощность мотора;

  • двигатель автоматически переходит в режим safe-mode и продолжает работать в нем;

  • на приборной панели загорелась лампочка check engine;

  • невозможно завести транспортное средство.

Важно отметить, что в подобных ситуациях КЗ зачастую не только перестает давать искру, но и окончательно ломается. Если это произойдет, автовладельцу нужно будет заказать новую деталь и заменить неисправную, так как катушки зажигания не являются ремонтопригодными.

Почему нет искры на катушке зажигания: причины неисправностей

Помимо перегрева и воздействия влаги, на работоспособность КЗ могут влиять многие другие факторы. Они способны полностью или частично вывести устройство из строя, а наиболее распространенными причинами являются:

  • Механические повреждения. Их может вызывать масло, которое протекает через уплотнители и попадает на изоляцию или корпус КЗ, разрушая их. В том числе причиной механического повреждения может оказаться время: по мере эксплуатации, автомобиль и его элементы подвергаются старению, которое и влечет за собой разрушение изоляции.

  • Вибрации. Зачастую их источником является головка блока цилиндров. Изношенные опоры силового агрегата и детонации могут усилить количество и амплитуду колебаний, что ускорит износ КЗ.

  • Повреждения контактов. Это может происходить из-за попадания влаги на устройство, а также из-за негативного воздействия различных химических реагентов, которыми работники коммунальных служб посыпают дороги в зимнее время.

Что делать, если катушка зажигания не дает искру

Зачастую устройство подлежит замене, так как исправить ситуацию можно лишь в случае ослабления искры. Если же она отсутствует вовсе, значит вам нужно заказать новую деталь для замены. Однако следует помнить, что если причины неполадок не были устранены, новая КЗ выйдет из строя совсем скоро после установки в автомобиль.

Чтобы этого не произошло:

  • Не оставляйте зажигание включенным, если силовой агрегат не был запущен. Работая некоторое время в таком режиме, катушки зажигания очень быстро вырабатывают свой ресурс и портятся.

  • Выполняйте профилактическую очистку КЗ. Обратите внимание на провода, в частности на высоковольтный. Его изоляция должна быть в порядке, а попадание влаги на проводку или КЗ нужно исключить.

Если нет искры на катушке зажигания, вы можете проверить устройство на работоспособность, произвести очистку и прочее, однако проще и надежнее купить замену в виде новой катушки. Доверять эту процедуру лучше сертифицированному механику в автосервисе, так как замена КЗ подразумевает наличие опыта и умений в электротехнике, которыми обладают далеко не все автовладельцы.

Как работает система зажигания

Назначение зажигание система должна генерировать очень высокий вольт возраст от машины 12 вольт аккумулятор , и посылать его по очереди на каждую свечу зажигания, зажигая топливно-воздушную смесь в двигатель с камеры сгорания .

катушка компонент, который производит это высокое напряжение. Это электромагнитное устройство, преобразующее низкое напряжение (LT) Текущий от батареи к току высокого напряжения (HT) каждый раз, когда распределитель контакты размыкателя разомкнуты.

Распределительный блок состоит из металлической емкости с центральным валом, который обычно приводится в движение непосредственно от распредвал или, иногда, коленчатый вал .

В чаше находятся точки размыкания контактов, рычаг ротора и устройство для изменения момент зажигания . Он также несет крышка распределителя .

Крышка распределителя изготовлена ​​из непроводящего пластика, и ток подается на ее центральную часть. электрод проводом HT от центра катушки.

Внутри колпачка находится несколько электродов, часто называемых сегментами, к которым подключаются выводы свечей зажигания, по одному на каждый. цилиндр .

Рычаг ротора устанавливается на верхней части центрального вала и соединяется с центральным электродом с помощью металлической пружины или подпружиненный щетка в верхней части крышки распределителя.

Ток входит в колпачок через центральный электрод, проходит к центру плеча ротора через щетку и распределяется по каждой заглушке при вращении плеча ротора.

Когда плечо ротора приближается к сегменту, контактный выключатель размыкается, и ток HT проходит через плечо ротора к соответствующему проводу свечи зажигания.

Контакты-прерыватели установлены внутри распределителя. Они действуют как выключатель , синхронно с двигателем, который отключает и снова подключает 12-вольтный низковольтный (LT) схема к катушке.

Точки открываются кулачками на центральном валу и снова закрываются пружинным рычагом на подвижном контакте.

При закрытых точках ток LT течет от батареи к первичные обмотки в катушке, а затем на землю через точки.

Когда точки открываются, магнитное поле в первичной обмотке схлопывается, и ток высокого напряжения (HT) индуцируется в вторичные обмотки .

Этот ток передается на свечи зажигания через крышку распределителя.

На четырехцилиндровом двигателе четыре кулачка. При каждом полном обороте вала точки открываются четыре раза. Шестицилиндровые двигатели имеют шесть кулачков и шесть электродов в крышке.

Положение точек и корпуса распределителя по отношению к центральному валу можно отрегулировать вручную.

Это изменяет время Искра для получения точной настройки (см. Как работает синхронизация двигателя ).

Дальнейшие изменения происходят автоматически, поскольку частота вращения двигателя изменяется в зависимости от открытия дроссельной заслонки.

В некоторых современных системах зажигания микроэлектроника обеспечивает оптимальную установку опережения зажигания для всех оборотов двигателя и условий его нагрузки (см. Как работает синхронизация двигателя ).

Свечи зажигания вкручиваются в горение камеры в крышка цилиндра .

Ток

HT проходит от каждого сегмента крышки распределителя вниз по выводам вилки к крышкам вилки.

Затем он проходит вниз по центральному электроду, который изолирован по всей его длине, к передней части вилки.

Боковой электрод, подключенный к корпусу вилки, выступает чуть ниже центрального, при этом зазор между ними обычно устанавливается от 0,025 дюйма (0,6 мм) до 0,035 дюйма (0,9 мм).

Как работает система зажигания | Строительство автомобилей

Система зажигания — это система, состоящая из устройств, которые служат для создания электрической искры высокого напряжения. Система зажигания вырабатывает очень высокое напряжение (от 20 до 30 тысяч вольт) от 12-вольтовой аккумуляторной батареи автомобиля.Это напряжение необходимо для воспламенения топливовоздушной смеси в камерах сгорания двигателя. Свечи зажигания подают искру высокого напряжения в камеры сгорания в определенное время.

Основные виды зажигания системы:
  • Контактная точка системы зажигания;
  • Бесконтактная система зажигания;
  • Система зажигания микропроцессорная.

Все типы систем зажигания предназначены для одного — создания высокого напряжения напряжения, и отличаются только способами создания управляющего импульса.

Производство высокого напряжения

Компонент, вырабатывающий высокое напряжение, — это катушка зажигания. Работа катушки зажигания заключается в преобразовании тока низкого напряжения (от аккумулятора) в ток высокого напряжения (при размыкании контактов распределителя).

Компоненты системы зажигания

Распределитель зажигания используется для распределения высоковольтного электрического зажигания на цилиндры двигателя. Распределитель зажигания состоит из стакана, выключателя, центрального вала и кулачка распределителя.

Привод распределительного устройства обычно напрямую от распредвала. Иногда коленчатый вал приводит в движение распределитель.

Точки прерывателя контакта расположены в чаше. Там также находятся рычаг ротора и устройство для изменения угла опережения зажигания внутри чаши. Распределитель крышка закрывает чашу.

Текущее распределение

Центральный электрод находится на крышке распределителя, которая изготовлен из непроводящего пластика. Катушка подает ток высокого напряжения на центральный электрод.Внутри крышки есть сегменты. Эти электроды или сегменты подключаются к выводам свечей зажигания.

В дизельных двигателях принудительного зажигания нет, есть самовозгорание.

Плечо ротора и центральный электрод соединены пружина в крышке распределителя. Когда рычаг ротора вращается, ток входит в к каждой свече зажигания через центральный электрод и щетку. Как Кронштейн ротора выходит сегментом, точки размыкателя размыкаются.Высокое напряжение ток проходит к соответствующему проводу свечи зажигания через плечо ротора. В точки контактного прерывателя действуют как выключатель, который отключает и снова подключает цепь низкого напряжения к катушке (цепь высокого напряжения).

Кулачки на центральном валу открывают острия (четырехцилиндровый двигатель имеет четыре кулачка, поэтому при каждом полном обороте вала точки открываются на четыре раз), а затем их закрывает пружинный рычаг. Когда точки открываются, магнитная поле в первичной обмотке падает, поэтому ток высокого напряжения индуцированный.Наконец, ток передается на свечи зажигания через крышка распределителя.

В определенные моменты времени на свечи зажигания подается искра.

Если вам нужно, вы можете изменить время зажигания, вы следует отрегулировать соотношение положения точек и корпуса дистрибьютора в отношение к центральному валу.

В современных автомобилях системы зажигания имеют специальную микроэлектронику. которые обеспечивают оптимальную регулировку угла опережения зажигания независимо от частоты вращения двигателя и нагрузка на двигатель.

Цепь системы зажигания

Свечи зажигания устанавливаются в камеры сгорания в головке блока цилиндров двигателя.

Прохождение тока высокого напряжения

Отрезок на крышке распределителя — выводы вилки — вилка колпачки — центральный электрод — носик вилки.

Зазор между боковым электродом и центральным обычно составляет от 0,6 мм до 0,9 мм.

Как работает система зажигания автомобиля

Ваш двигатель похож на большой насос.Он нагнетает воздух и газ, а затем откачивает выхлоп. Побочный продукт — это большое количество энергии, которое передается вашим колесам (и выходит из выхлопной трубы. Это основа всех основных описаний. Небольшая деталь помогает завершить картину. Ваш двигатель смешивает воздух и топливо, а затем добавляет искру, чтобы Эта искра воспламеняет топливовоздушную смесь и называется воспламенением.

Система зажигания: основы

На этой схеме показаны части вашей системы зажигания. Библиотека авторемонта

Это зажигание происходит благодаря группе компонентов, работающих вместе, иначе известной как система зажигания.Система зажигания состоит из катушки зажигания, распределителя, крышки распределителя, ротора, свечных проводов и свечей зажигания. В старых системах в распределителе использовалась система точек и конденсаторов, в новых (как и в большинстве, которые мы когда-либо еще увидим) используется ЭБУ, маленький мозг в коробке, для управления искрой и внесения небольших изменений в опережение зажигания.

Катушка зажигания

Катушка зажигания — это устройство, которое забирает вашу относительно слабую батарею и превращает ее в искру, достаточно мощную, чтобы воспламенить пары топлива.Внутри традиционной катушки зажигания две катушки с проволокой, расположенные друг над другом. Эти катушки называются обмотками. Одна обмотка называется первичной, другая — вторичной. Первичная обмотка собирает сок, образуя искру, а вторичная отправляет его через дверь к распределителю.

Вы увидите три контакта на катушке зажигания, если у нее нет внешней вилки, и в этом случае контакты скрыты внутри корпуса. Большой контакт в середине — это место, где идет провод катушки (провод, соединяющий катушку с крышкой распределителя.Также имеется провод 12 В +, который подключается к положительному источнику питания. Третий контакт передает информацию остальной части автомобиля, как тахометр.

Во многих случаях катушку зажигания можно проверить прямо на машине.

Распределитель, крышка распределителя и ротор

Как только катушка генерирует эту очень мощную искру, ее нужно куда-то послать. Это где-то берет искру и отправляет ее к свечам зажигания, а это где-то распределитель.

Распределитель — это, по сути, очень точный прядильщик. Во время вращения он распределяет искры по отдельным свечам зажигания в нужное время. Он распределяет искры, забирая мощную искру, прошедшую через провод катушки, и отправляя ее через вращающийся электрический контакт, известный как ротор. Ротор вращается, потому что он подключен непосредственно к валу распределителя. Когда ротор вращается, он контактирует с несколькими точками (4, 6, 8 или 12 в зависимости от количества цилиндров вашего двигателя) и посылает искру через эту точку на провод свечи на другом конце.У современных дистрибьюторов есть электронная помощь, которая может изменять время зажигания.

Свечи зажигания и провода

Хорхе Вильяльба / Getty Images

После того, как катушка заберет более слабый сок и произведет сильную искру, а распределитель возьмет мощную искру и направит ее к правильному выходу, нам нужен способ передать искру к свече зажигания. Это делается через провода свечей зажигания. Каждая точка контакта на крышке распределителя соединена с проводом свечи зажигания, который подводит искру к свече зажигания.

Свечи зажигания ввинчиваются в головку цилиндра, а это означает, что конец свечи находится в верхней части цилиндра, где происходит действие. В самый подходящий момент (благодаря распределителю), когда впускные клапаны пропускают нужное количество паров топлива и воздуха в цилиндр, свеча зажигания создает красивую голубую горячую искру, которая воспламеняет смесь и вызывает сгорание.

На данный момент система зажигания сделала свою работу, работу, которую она может выполнять тысячи раз в минуту.

Модуль зажигания

В старые времена дистрибьютор полагался на свою собственную «механическую интуицию», чтобы точно рассчитать время искры. Это было сделано с помощью системы, называемой системой точек и конденсатора. Точки зажигания были установлены на определенный промежуток, который создавал оптимальную искру при регулировании конденсатора.

В наши дни всем этим занимаются компьютеры. Компьютер, который напрямую регулирует вашу систему зажигания, называется модулем зажигания или модулем управления зажиганием.Для модуля не существует процедуры обслуживания или ремонта, кроме замены.

Как работает система зажигания автомобиля? Подробнее

Электрическая система, которая обеспечивает подачу чрезвычайно сильного электрического импульса на каждую свечу зажигания, называется системой зажигания. Он подает ток высокого напряжения на всем пути от катушки зажигания до свечи зажигания.

Производители используют системы зажигания специально в двигателях с искровым зажиганием (SI). Это потому, что они используют свечу зажигания для воспламенения топливовоздушной смеси.Работает на бензиновом двигателе для воспламенения топливовоздушной смеси. Однако дизельному двигателю НЕ нужна катушка зажигания.

Производители используют различные типы систем зажигания в транспортных средствах. Первый тип оснащен механизмом «размыкатель контактов», который запускает искру. В автомобилях предыдущего поколения использовалась такая система зажигания.

Второй тип — «бесконтактное» зажигание. При этом производители используют оптический датчик или электронный транзистор в качестве переключающего устройства.Это наиболее распространенный тип системы зажигания, который можно встретить в современных автомобилях.

Третий тип — зажигание от разряда конденсаторов. В этой технологии конденсатор внезапно высвобождает накопленную в нем энергию через катушку. Он также имеет способность производить искру в условиях низкой мощности, когда обычное зажигание может не работать. CDI также помогает соблюдать правила контроля выбросов. Благодаря ряду преимуществ, он стал стандартной функцией современных автомобилей и мотоциклов.

Обычная система зажигания состоит из следующих частей.

  1. Выключатель зажигания
  2. Катушка зажигания
  3. Дистрибьютор
  4. Кабели высокого напряжения
  5. Свечи зажигания

Рабочий:

Обычная система зажигания состоит из двух наборов цепей / обмоток — первичной и вторичной. Аккумулятор подает ток 12 В на катушку зажигания через точки прерывателя контактов. Он заряжает первичные обмотки, а также намагничивает сердечник катушки.Однако вторичная обмотка НЕ ​​связана электрически с первичной обмоткой. Один его конец заземлен, а другой конец проходит через сильно изолированный кабель в крышку распределителя. Когда вы включаете зажигание, ток проходит через первичную обмотку на землю (землю) через точки контакта.

Цепь системы зажигания работает

Вращающийся кулачок прикреплен к приводному валу распределителя, который приводится в движение двигателем. Когда приводной вал вращается, он поворачивает кулачок.Когда кулачок толкает подвижный рычаг прерывателя, он поднимается со своего гнезда. Таким образом, он прерывает контакт. Как только контакты размыкаются, во вторичной обмотке индуцируется ток высокого напряжения около 20 000-25 000 вольт.

Этот ток высокого напряжения затем проходит через кабель высокого напряжения и достигает верхней части крышки распределителя. Крышка распределителя сидит на приводном валу распределителя и вращается в направлении приводного вала. При этом он совмещается с кабелями высокого напряжения, соответствующими каждой свече зажигания.Инженеры спроектировали центровку приводного вала с двигателем таким образом, чтобы выступы кулачка открывали точки контакта в конце такта сжатия каждого цилиндра. Затем ток высокого напряжения передается на соответствующую свечу зажигания, которая создает искру.

Электронная система зажигания:

В системе электронного зажигания

используются электронные элементы управления, которые заменяют электромеханические компоненты, используемые в автомобилях предыдущего поколения. Он создает электрические импульсы и подает их на свечи зажигания для воспламенения топливовоздушной смеси.В электронном зажигании НЕ используются электромеханические детали, как в старой системе. Однако в нем используется электронное переключающее устройство, которое посылает электрические импульсы на свечи зажигания и тем самым воспламеняет топливо. Электронное зажигание также может поддерживать правильную установку угла опережения зажигания. И в то же время он дает постоянный выход высокого тока.

Преимущества:

Электронные системы зажигания более эффективны. Они также поддерживают более высокие уровни мощности двигателя, чем более старые системы с механическим управлением.Самым важным преимуществом этой системы является то, что она основана на схемах, а не механически. Он точно и надежно контролирует поток электрического тока с помощью датчиков, электрических переключателей и транзисторов. Эти системы также очень прочные.

Электронная катушка зажигания (любезно предоставлена ​​SpeedShop)

Таким образом, электронная система зажигания во всех отношениях лучше механически вращающейся распределительной головки. Благодаря высокому уровню точности он способствует полному сгоранию топливовоздушной смеси в двигателе.Таким образом, это приводит к лучшей экономии топлива, а также к снижению выбросов. Он также поддерживает многие системы, использующие электронное управление. Denso — один из ведущих производителей систем зажигания.

Посмотрите, как работает система зажигания:

Читайте дальше: Что такое время зажигания? >>

О компании CarBikeTech

CarBikeTech — технический блог. Его члены имеют опыт работы в автомобильной сфере более 20 лет. CarBikeTech регулярно публикует специальные технические статьи по автомобильным технологиям.

Посмотреть все сообщения CarBikeTech

Как работает система зажигания автомобиля

Сложный процесс системы зажигания транспортного средства требует точного времени со стороны различных задействованных систем. Запуск автомобиля требует гораздо большего, чем просто поворот ключа в замке зажигания; для запуска двигателя требуется, чтобы каждая система работала в унисон. После поворота ключа начинается процесс зажигания топлива и включения двигателя. Если где-то на пути возникнет проблема, двигатель не перевернется, и владелец транспортного средства должен отремонтировать его.

Вопрос времени

Каждая система в двигателе настроена на работу в определенное время в процессе сгорания. Когда этот процесс не работает должным образом, в двигателе возникают пропуски зажигания, снижается мощность и снижается топливная эффективность. После поворота ключа соленоид стартера включается, позволяя скачку напряжения от аккумулятора достигать свечей зажигания через провода свечи зажигания. Это позволяет свече зажигания загореться, воспламеняя топливно-воздушную смесь в камере, что перемещает поршень вниз.Участие системы зажигания в этом процессе происходит задолго до образования искры и включает в себя выбор систем, предназначенных для облегчения процесса образования искры.

Свечи зажигания и провода

Электрический заряд аккумуляторной батареи через соленоид стартера воспламеняет топливно-воздушную смесь в камере сгорания. Каждая камера содержит одну свечу зажигания, которая получает электричество для искры через провода свечи зажигания. Свечи зажигания и провода необходимо поддерживать в хорошем состоянии, иначе автомобиль может пострадать от пропусков зажигания, низкой мощности и производительности, а также увеличения расхода бензина.Вы также должны убедиться, что механик правильно закрыл свечи зажигания перед их установкой в ​​автомобиль. Искра возникает при прохождении электрического тока через зазор. Свечи зажигания с неправильным зазором вызывают плохую работу двигателей.

Другими проблемными областями свечей зажигания являются накопление отложений в области электродов. Марка и модель автомобиля помогают определить, использует ли он холодные или горячие свечи. Горячие свечи горят сильнее и, таким образом, сжигают больше этих отложений. Холодные свечи играют важную роль в высокопроизводительных двигателях.

Хороший способ определить провод свечи зажигания, который необходимо заменить, — запустить двигатель в темноте. Пока двигатель работает, осмотрите провода, идущие от свечи зажигания до крышки распределителя. Приглушенное освещение позволит увидеть любые неуместные искры в системе; крошечные электрические дуги обычно выскакивают из трещин и обрывают изношенные провода свечей зажигания.

Повышение напряжения с помощью катушки зажигания

Электрическое напряжение от аккумуляторной батареи сначала проходит через катушку зажигания на пути к свечам зажигания.Усиление этого низковольтного заряда является основным назначением катушки зажигания. Ток течет по первичной катушке, одному из двух наборов намотанных проводов внутри катушки зажигания. Кроме того, вокруг первичной обмотки находится вторичная обмотка, которая содержит на сотни витков больше, чем первичная обмотка. Точки прерывателя нарушают прохождение тока через первичную катушку, вызывая коллапс магнитного поля в катушке и создавая магнитное поле во вторичной катушке. Этот процесс создает электрический ток высокого напряжения, который подается в распределитель и к свечам зажигания.

Функция ротора и крышки распределителя

В распределителе используется система колпачка и ротора для распределения заряда высокого напряжения по нужному цилиндру. Ротор вращается, распределяя заряд по каждому цилиндру при прохождении контакта каждого из них. Электрические дуги в небольшом зазоре между ротором и контактом, проходя друг через друга.

К сожалению, высокие температуры, возникающие при прохождении заряда, могут вызвать износ распределителя, особенно ротора.При выполнении настройки на старом автомобиле механик обычно заменяет ротор и крышку распределителя как часть процесса.

Двигатели без распределителя

В более новых автомобилях отсутствует центральный распределитель зажигания, вместо этого на каждой свече зажигания используется катушка. Подключенный непосредственно к компьютеру двигателя или блоку управления двигателем (ECU), это дает системе управления автомобилем более точный контроль над синхронизацией свечи зажигания. Эта система устраняет необходимость в распределителе и проводах свечи зажигания, поскольку система зажигания подает заряд на свечу.Такая установка обеспечивает лучшую топливную экономичность, снижение выбросов и большую общую мощность.

Дизельные двигатели и свечи накаливания

В отличие от бензинового двигателя, в дизельных двигателях используется свеча накаливания вместо свечи зажигания для предварительного нагрева камеры сгорания перед зажиганием. Склонность блока цилиндров и головки к поглощению тепла, образующегося при сжатии топливно-воздушной смеси, иногда препятствует воспламенению, особенно в холодную погоду. Наконечник свечи накаливания обеспечивает тепло, когда топливо входит в камеру сгорания, распыляя непосредственно на элемент, позволяя ему воспламениться, даже когда на улице холодно.

Как работают системы зажигания автомобилей


Даже с развитием автомобильных технологий принцип работы системы зажигания легкового или грузового автомобиля не сильно изменился за последние десятилетия. Некоторые из вещей, которые изменились, включают то, как искра создается, распределяется и доставляется в камеру сгорания двигателя. Как работает бензиновый двигатель внутреннего сгорания, довольно просто. В двигателе должны быть топливо, воздух и искра, чтобы вызвать взрыв, который приводит в движение поршень (поршни) двигателя.Сгоревшее и несгоревшее топливо затем выбрасывается в атмосферу, и процесс повторяется очень быстрыми циклами.

3 типа систем зажигания автомобилей

Когда вы поворачиваете ключ для запуска двигателя вашего автомобиля, система зажигания посылает высокое напряжение (от 20 000 до 50 000 вольт) на свечи зажигания в каждом из цилиндров двигателя. Когда эта энергия проходит через зазор в нижней части свечи, фронт пламени воспламеняет топливно-воздушную смесь. Выбор времени для этого процесса должен направлять правильное количество искры в каждую отдельную зону горения в точно нужное время.Вообще говоря, сегодня в легковых и грузовых автомобилях все еще используются три (3) типа систем зажигания. Во-первых, это механическая система зажигания , которую можно найти в старинных автомобилях, в которых не использовалась электроника. Электронная система зажигания более надежна и обеспечивает лучший контроль выбросов. Наконец, система зажигания без распределителя , не имеющая движущихся частей и управляемая компьютером.

Экологически чистые свечи зажигания

Как вы, возможно, знаете, большая часть загрязнения воздуха, вызываемого человеком, является результатом сжигания ископаемого топлива (например, бензина, природного газа или дизельного топлива), используемого для питания наших транспортных средств и других бензиновых двигателей.Эти выбросы углерода, в свою очередь, способствуют изменению климата, которое может иметь серьезные последствия для нашей окружающей среды. Выбросы, такие как углекислый газ и другие парниковые газы, улавливают солнечную энергию в атмосфере, вызывая повышение глобальной температуры. Одной из первоначальных целей E3 Spark Plugs было создание более экологичных свечей. Мы гордимся тем, что в ходе обширных испытаний было доказано, что свечи зажигания E3 могут снизить расход топлива в небольших двигателях до 13%. Подробнее…

Назад к основам: Как работает катушка зажигания

16 февраля 2021 г. | Статья

.

Во всех системах зажигания современных бензиновых двигателей катушки зажигания используются для одной и той же основной функции: для создания высокого напряжения, необходимого для возникновения искры на свече зажигания. Профессионалы послепродажного обслуживания будут знакомы с их назначением и основными характеристиками, но они могут не знать о глубоких научных принципах, на которые они опираются.Здесь мы объясняем, как электромагнетизм лежит в основе важной роли катушки зажигания…

История катушек зажигания

Хотя системы зажигания, безусловно, развивались с течением времени — в частности, включали все больше и больше электроники — они все еще несут отличительные черты оригинальных катушечных систем зажигания, которые были введены более 100 лет назад.

Первая катушечная система зажигания приписана американскому изобретателю Чарльзу Кеттерингу, который разработал катушечную систему зажигания для крупного производителя автомобилей примерно в 1910/1911 годах.Впервые он разработал электрическую систему, которая питала стартер и зажигание одновременно. Аккумулятор, генератор и более полная электрическая система транспортного средства обеспечивали относительно стабильное электрическое питание катушки зажигания.

Система Кеттеринга (Рисунок 1) использовала одну катушку зажигания для создания высокого напряжения, которое передавалось на рычаг ротора, который эффективно направлял напряжение на серию электрических контактов, расположенных в узле распределителя (по одному контакту на каждый цилиндр). ).Эти контакты затем соединялись проводами свечей зажигания со свечами зажигания в такой последовательности, которая позволяла распределять высокое напряжение на свечи зажигания в правильном порядке зажигания цилиндров.

Рисунок 1: Основные компоненты системы зажигания Кеттеринга


Система зажигания Kettering стала практически единственным типом системы зажигания для массовых бензиновых автомобилей и оставалась таковой до тех пор, пока в 1970-х и 1980-х годах системы зажигания с электронным переключением и управлением не начали заменять механические системы зажигания.

Основной принцип катушки зажигания

Для создания необходимого высокого напряжения в катушках зажигания используются отношения, существующие между электричеством и магнетизмом.

Когда электрический ток протекает через электрический проводник, такой как катушка с проволокой, он создает магнитное поле вокруг катушки (Рисунок 2). Магнитное поле (или, точнее, магнитный поток) фактически является накопителем энергии, которая затем может быть преобразована обратно в электричество.

Рисунок 2: Создание магнитного поля путем пропускания электрического тока через катушку


При первоначальном включении электрического тока ток быстро увеличивается до максимального значения. Одновременно магнитное поле или магнитный поток будет постепенно расти до максимальной силы и станет стабильным, когда электрический ток станет стабильным. Когда электрический ток затем отключается, магнитное поле возвращается обратно в катушку с проволокой.

На силу магнитного поля влияют два основных фактора:

1) Увеличение тока, подаваемого на катушку с проволокой, усиливает магнитное поле

2) Чем больше витков в катушке, тем сильнее магнитное поле.

Использование изменяющегося магнитного поля для индукции электрического тока

Если катушка с проволокой подвергается воздействию магнитного поля, а затем магнитное поле изменяется (или перемещается), это создает электрический ток в катушке с проволокой.Этот процесс известен как «индуктивность».

Это можно продемонстрировать, просто перемещая постоянный магнит по катушке. Движение или изменение магнитного поля или магнитного потока индуцирует электрический ток в проводе катушки (Рисунок 3).

Рисунок 3: Изменяющееся или движущееся магнитное поле индуцирует электрический ток в катушке

Есть два основных фактора, которые влияют на то, сколько напряжения индуцируется в катушке:

  1. Чем быстрее изменяется (или скорость движения) магнитного поля и чем больше изменение силы магнитного поля, тем больше индуцированное напряжение.
  2. Чем больше количество витков в катушке, тем больше индуцированное напряжение.

Использование коллапсирующего магнитного поля для индукции электрического тока

Когда магнитное поле создается путем приложения электрического тока к катушке с проволокой, любое изменение электрического тока (увеличение или уменьшение тока) вызывает такое же изменение магнитного поля. Если электрический ток выключен, магнитное поле схлопнется.Коллапсирующее магнитное поле будет индуцировать электрический ток в катушке (рис. 4). Рисунок 4: Если электрический ток, используемый для создания магнитного поля, отключен, магнитное поле схлопывается, что индуцирует другой электрический ток в катушке

.

Точно так же, как увеличение скорости движения магнитного поля по катушке с проволокой увеличивает напряжение, индуцированное в катушке, если коллапсирующее магнитное поле может сжиматься быстрее, это вызовет более высокое напряжение.Кроме того, в катушке может быть индуцировано более высокое напряжение, если количество обмоток в катушке увеличивается.

Взаимная индуктивность и действие трансформатора

Если две катушки с проволокой размещены рядом или вокруг друг друга, и электрический ток используется для создания магнитного поля вокруг одной катушки (которую мы называем первичной обмоткой), магнитное поле также будет окружать вторую катушку (или вторичную обмотку). ). Когда электрический ток отключается, а затем магнитное поле коллапсирует, оно индуцирует напряжение как в первичной, так и во вторичной обмотках.Это известно как «взаимная индуктивность» (рис. 5).


Рис. 5: Магнитное поле в первичной обмотке также окружает вторичную обмотку. Коллапс поля индуцирует электрические токи в обеих обмотках


Для катушек зажигания (и многих типов электрических трансформаторов) вторичная обмотка состоит из большего числа обмоток, чем первичная обмотка. Когда магнитное поле схлопывается, оно вызывает более высокое напряжение во вторичной обмотке, чем в первичной (рис. 6).

Рис. 6. Здесь вторичная обмотка имеет больше катушек, чем первичная. Когда магнитное поле схлопывается, напряжение во вторичной катушке будет больше, чем напряжение, индуцированное в первичной обмотке

Первичная обмотка катушки зажигания обычно содержит от 150 до 300 витков провода; вторичная обмотка обычно содержит от 15 000 до 30 000 витков провода, что примерно в 100 раз больше, чем первичная обмотка.

Магнитное поле изначально создается, когда электрическая система транспортного средства подает примерно 12 вольт на первичную обмотку катушки зажигания.Когда в свече зажигания требуется искра, система зажигания отключает ток в первичной обмотке, что вызывает коллапс магнитного поля. Коллапсирующее магнитное поле вызовет в первичной обмотке напряжение порядка 200 вольт; но наведенное на вторичную обмотку напряжение будет примерно в 100 раз больше, около 20 000 вольт.

Таким образом, используя эффекты взаимной индуктивности и вторичную обмотку, которая имеет в 100 раз больше обмоток, чем первичная, можно преобразовать исходное 12-вольтовое питание в очень высокое напряжение.Этот процесс преобразования низкого напряжения в высокое называется «действием трансформатора».

В катушке зажигания первичная и вторичная обмотки намотаны вокруг железного сердечника, что помогает сконцентрировать и усилить магнитное поле и магнитный поток, тем самым делая катушку зажигания более эффективной.

DENSO является давним лидером в области технологий прямого зажигания, а катушки зажигания DENSO доступны на вторичном рынке. Узнайте больше о типах катушек зажигания DENSO и их преимуществах.

Вернуться к обзору .