Электронная система зажигания
Электронная система зажиганияВ электронной системе зажигания, которая является одной из важнейших составляющих современного автомобиля, ток высокого напряжения создается и распределяется благодаря электронным устройствам. Электронная система имеет множество явных преимуществ, а также позволяет легче запускать двигатель в зимнее время.
Электронная система зажигания представляет собой систему, в которой ток высокого напряжения создается и распределяется за счет электронных устройств. Электронная система зажигания современных автомобилей, осуществляющая управление системами впрыска и зажигания, является важной составляющей системы управления двигателем. На авто самых последних моделей эта же система отвечает за работу впускной и выпускной систем, а также за работу системы охлаждения.
На сегодняшний день на рынке представлены такие системы зажигания, как Bosch, Simos, Motronic, Magneti-Marelli, каждая из которых конструктивно отличается от остальных. В общем же можно сказать, что электронные системы зажигания подразделяются на системы прямого зажигания и системы с распределителем. Последние работают от механического распределителя, который осуществляет подачу тока высокого напряжения на определенную свечу. Если речь идет о системах прямого зажигания, то подача тока в них происходит прямо с катушки зажигания.
Устройство электронной системы зажигания
Любая электронная система зажигания имеет в своем составе такие компоненты, как источник питания, входные датчики и выключатель зажигания, электронный блок управления, воспламенитель, катушку и свечи зажигания. На некоторых системах также имеются провода высокого напряжения.
Входные датчики отвечают за фиксацию текущих параметров работы двигателя, преобразуя их в электрические сигналы. Номенклатура датчиков может незначительно отличаться в зависимости от модели автомобиля.
Электронный блок управления обрабатывает сигналы, поступающие от входных датчиков, воздействуя, в свою очередь, на воспламенитель. Воспламенитель, основой которого является транзистор, — это своеобразная электронная плата, которая включает/выключает зажигание. Когда транзистор открыт, ток идет по первичной обмотке катушки. Если же транзистор закрыт, осуществляется его отсечка, а ток наводится по вторичной обмотке катушки.
Электронная система зажигания может иметь различные катушки: одну общую, индивидуальные или сдвоенные. Общие катушки используются в системах, которые имеют распределитель. Непосредственно на свечу устанавливают индивидуальные катушки, поэтому высоковольтные провода в такой системе не используются.
Сдвоенные катушки применяют в прямых системах зажигания. Если двигатель имеет четыре цилиндра, на 1-ом и 4-ом, а также на 2-ом и 3-ем цилиндрах устанавливают по одной катушке, каждая из которых отвечает за создание тока на двух выводах, именно поэтому искры зажигания одновременно появляются в двух цилиндрах. В одном воспламеняется топливно-воздушная смесь, в другом воспламенение идет вхолостую.
1 — контроллер;
2 — электромагнитный клапан ЭПХХ;
3 — датчик-винт;
4 — датчик температуры охлаждающей жидкости;
5, 6 — индуктивные датчики начала отсчета и угловых импульсов;
7 — катушки зажигания;
8 — свечи зажигания;
9 — выключатель зажигания;
10 — аккумуляторная батарея;
11 — блок предохранителей и реле
Принцип работы
Электронный блок управления реагирует на сигналы датчиков, вычисляя оптимальные параметры для функционирования системы. В первую очередь блок управления воздействует на воспламенитель, подающий напряжение на катушку зажигания, в первичной обмотке которой начинает протекать ток.
Когда напряжение прерывается, ток индуцируется во вторичной обмотке катушки. Прямо с катушки или же по высоковольтным проводам ток отправляется к определенной свече зажигания, в которой образуется искра, воспламеняющая топливно-воздушную смесь.
Если изменяется скорость вращения коленчатого вала, датчик, отвечающий за частоту его вращения, а также датчик, регулирующий положение распределительного вала, отправляют сигналы непосредственно в электронный блок управления, изменяющий угол опережения зажигания.
Если нагрузка на двигатель увеличивается, углом опережения зажигания управляет датчик расхода воздуха. Важную дополнительную информацию о воспламенении и сгорании топливно-воздушной смеси позволяет получить датчик детонации.
Преимущества электронных систем зажигания
Электронные системы зажигания имеют множество преимуществ:
— возможность применения на любых типах карбюраторных двигателей;
— длительный срок службы контактов прерывателя, который может достигать 150 тыс. км и более;
— между электродами свечей зажигания наблюдается увеличенный зазор, достигающий 1-1,2 мм;
— в зимнее время двигатель легче запускается;
— экономия времени при проведении профилактических и регулировочных работ.
Среди недостатков электронных систем зажигания в первую очередь выделяется сложность и высокая стоимость системы, но все недостатки компенсируются вышеперечисленными преимуществами.
Другие статьи
#Палец штанги реактивной
Палец штанги реактивной: прочная основа шарниров штанг 23.06.2021 | Статьи о запасных частяхВ подвесках грузовых автомобилей, автобусов и другой техники предусмотрены элементы, компенсирующие реактивный момент — реактивные штанги. Соединение штанг с балками мостов и рамой осуществляется с помощью пальцев — об этих деталях, их типах и конструкции, а также о замене пальцев читайте в статье.
#Клапан МАЗ включения привода сцепления
Клапан МАЗ включения привода сцепления16.06.2021 | Статьи о запасных частях
Многие модели автомобилей МАЗ оснащаются приводом выключения сцепления с пневматическим усилителем, важную роль в работе которого играет клапан включения привода. Все о клапанах включения привода сцепления МАЗ, их типах и конструкции, а также о подборе, замене и ТО данной детали — узнайте из статьи.
Работа системы зажигания | Kia Rio
Работа системы зажигания Kia Rio
Общие сведенияВ обычной системе зажигания катушка зажигания вырабатывает ток высокого напряжения и распределитель зажигания передает этот ток в требуемое время к соответствующей свече зажигания.
В бесконтактной системе зажигания датчик положения распределительного вала и датчик угла поворота коленчатого вала передают блоку управления двигателем информацию в какой цилиндр необходимо подать напряжение зажигания. Блок управления двигателем подает сигнал соответствующей катушке зажигания, которая вырабатывает ток высокого напряжения и передает этот ток свече зажигания.
Если при такой системе зажигания подсоединить индуктивный тахометр к высоковольтному проводу свечи зажигания, он покажет частоту вращения коленчатого вала двигателя в два раза больше фактической частоты вращения (т.е. 1600 мин–1, вместо фактической 800 мин–1).
Электронная система опережения зажигания
Установка угла опережения зажигания определяется и устанавливается блоком управления двигателя, основанного на сигналах от различных датчиков и выключателей.
Блок управления двигателем изменяет установку угла опережение зажигания согласно частоте вращения двигателя, количеству поступившего воздуха, температуре охлаждающей жидкости и другим условиям. Предупреждение
Угол опережения зажигания на частоте холостого хода: 8±5° до ВМТ (6°± 5° для Европы).
Угол опережения зажигания не регулируется.
Видео про «Работа системы зажигания» для Kia Rio
Почему умирают катушки зажигания. Возможные последствия.
Как проверить катушку зажигания
Теория ДВС: Почему «тупит» двигатель? KIA 1.6 Датчик детонации
Практическая работа по системе зажигания
Лабораторная работа.
Устройство приборов электрооборудования.
Тема: Система зажигания.
Цель занятия: Практически изучить (с разборкой и сборкой) устройство и работу приборов батарейной системы зажигания.
Оборудование: Прерыватель-распределитель Р-48 — 1шт; катушки зажигания Б-115 — 1шт; выключатель зажигания с ключом; стенд с двигателем ЗИЛ-130; провода низкого и высокого напряжения; свечи зажигания — 8шт; ключи гаечные 6х8; 10х12; 12х14 мм — 3шт; отвертка 250 мм – 1шт; пасатижи – 1шт; свечной ключ -21 мм – 1шт.
На лабораторно-практических занятиях студенты закрепляют знания, полученные на теоритических занятиях, а также приобретают навыки и умения самостоятельно производить разборо-сборочные и регулировачные работы. Обучение производиться на рабочем месте, оборудованном согласно технологической карты, необходимым инструментом, приборами и материалами. Учебное звено в составе 3-4 человек, состав звена не должен меняться до конца занятия. Рабочее место оборудывается плакатами и инструкционной картой по данной теме. В карте излагается в определенной последовательности весь объем работ, который должен выполнить каждый учащийся на рабочем месте.
Для контроля знаний студентов после выполнения ими задания (т.е. всех работ, указанных в инструкционной карте) проводится тестовый контроль знаний. Тесты в виде билетов в котором 5 вопросов, ответы даются в трех вариантах, из которых один наиболеее исчерпывающий или правильный. Критерий оценки следующий: 5 правильных ответов – “отлично”, 4 – “хорошо”, 3 – “удовлетворительно”, менее 3 ответов – “неудовлетворительно”.
Теоретическое обоснование.
Система зажигания горючей смеси карбюраторного двигателя оказывает существенное влияние на работу двигателя, его пуск, мощность, расход топлива и ядовитость отработавших газов. Одна неработающая свеча снижает мощность двигателя на 20% и повышает расход бензина на 20-25%. Запаздывание момента воспламенения смеси на 6* по углу поворота коленвала снижает эффективную мощность двигателя на 10%.
Неисправности в системе зажигания возникают как в результате естественного износа деталей, так и в результате плохого технического обслуживания элементов системы зажигания.
Последовательность выполнения задания.
Ознакомиться с инструкционной картой.
Проверить оборудование рабочего места, наличие приборов и элементов системы зажигания, необходимого инструмента.
Определить последовательность проведения работ.
Разобрать прерыватель-распределитель, изучить его детали, выяснить их взаимосвязь, выяснить дефекты (выгорание контактов, терщины, ослабление пружины и т.п.).
Собрать прерыватель. Сборку производить в порядке обратной разборке.
Отрегулировать зазор между контактами.
Изучить катушку зажигания.
Изучить свечу зажигания, прочитать на свече надписи и уяснить их значение.
Замерить искровой зазор между электродами свечи (0.8-0.9).
Выяснить дефекты свечи
Изучить выключатель зажигания.
Ответить на вопросы программированного задания.
Убрать рабочее место, сдать оборудование и инструмент преподавателю.
Тест №1
1
В каком ответе правильно сформулировано назначение системы зажигания?
1. Служит для преобразования тока низкого напряжения в ток высокого давления.
2. Служит для распределения тока высокого напряжения по цилиндрам.
3. Служит для воспламенения рабочей смеси в цилиндрах двигателя.
2
Из каких приборов состоит батарейная система зажигания?
1. Прерыватель –распределитель, катушка зажигания, свечи.
2 .Прерыватель –распределитель, свечи, выключатель зажигания.
3. Прерыватель –распределитель, свечи, катушка зажигания, выключатель зажигания.
3
Из каких конструктивных элементов, приборов состоит прерыватель-распределитель?
1.Прерыватель –распределитель.
2.Центробежный регулятор, вакуумный регулятор, октан-корректор.
3.Из приборов, перечисленных в ответах 1 и 2.
Принцип работы системы зажигания — auto-grupp.ru
Как работает система зажигания автомобиля
Вы эксплуатируете свой автомобиль, однако задумывались ли когда-либо о том, как работает система зажигания? Хотя в этих системах мало что изменилось с момента изобретения, они схожи, несмотря на разные модели автомобилей. Читайте ниже, чтобы узнать об основах системы вашего автомобиля.
Цель
У системы зажигания автомобиля есть одна основная цель – зажигать бензин. Чтобы сделать это, необходимо провести электричество от аккумуляторной батареи, преобразовать его в мощную искру, а искра должна подаваться в определённое время для каждого цилиндра.
Внутреннее сгорание
В автомобиле бензин используется, чтобы привести его в движение. Перемешиваясь с воздухом, бензин подаётся под давлением в камеру сгорания, затем воспламеняется. Эта сила толкает поршень, который приводит в движение колеса машины. Возвращаясь назад, поршень выдавливает выхлопные газы, освобождая камеру для новой порции легковоспламеняющейся смеси.
Двигатель внутреннего сгорания требует, чтобы смесь зажглась в нужный момент, когда поршень находится в верхней мёртвой точке. Бензин воспламеняется только тогда, когда зажигание выставлено правильно.
Катушка зажигания
Катушка зажигания автомобиля берет электричество аккумуляторной батареи и использует его, чтобы создать искру. Эта искра имеет достаточную силу тока, чтобы зажечь бензин. Катушка зажигания имеет две обмотки: первичную и вторичную. Первичная обмотка принимает на себя маленький ток, который затем передаётся во вторичную обмотку. Во вторичной обмотке сила тока возрастает, затем передаётся на распределитель.
Прерыватель-распределитель
Воспламенение в каждом цилиндре двигателя должно произойти в нужный момент. Прерыватель-распределитель выполняет эту задачу. Он приводится во вращение при помощи шестерни распределительного или промежуточного вала двигателя. Вращающийся бегунок поочерёдно замыкает контакты от центрального провода и проводами свечей каждого цилиндра. Крышка и бегунок прерывателя-распределителя ответственны за регулирование скорости подачи искры.
Большинство этих частей обычно заменяется во время сбоя работы двигателя, так как даже маленькие неисправности могут привести к серьезным проблемам.
Другое
Большинство систем зажигания имеет такой принцип работы, как описано выше. Но в некоторых более современных системах зажигания вообще не используется прерыватель-распределитель. Вместо него установлены одна или несколько высоковольтных стационарных катушек зажигания, которыми управляет компьютерная микросхема.
Это имеет два основных преимущества. Во-первых, применяется меньше движущихся и трущихся деталей, и это требует меньшего количества обслуживания и замены. Во-вторых, это позволяет настроить более точную синхронизацию, что положительно влияет на расход топлива двигателя.
Система зажигания автомобиля: предназначения, устройство, принцип работы
Система зажигания авто предопределена для создания искрового разряда, распределения его по свечам зажигания и все это в подходящий момент работы мотора. В определенных моделях авто импульсы системы поступают на блок управления с помощью погружного топливного насоса. В дизельных моторах зажигание случается во время впрыска топливной смеси при такте сжатия.
Система зажигания бывает трех типов:
- Контактная. Появление импульсов осуществляется в тот миг, когда контакты находятся в стадии разрыва.
- Бесконтактная. Появлению импульсов способствует коммутатор (генератор импульсов).
- Микропроцессорная. Механизм представляет собой электронный прибор, управляющий моментом воспламенения искры, а также и другими системами транспортного средства.
В двухтактных силовых агрегатах, для работы которых не нужен внешний источник питания, устанавливают системы от магнето. Магнето – это самостоятельное устройство, которое объединяет источник тока и катушку зажигания.
Все эти системы используют единый принцип для своей работы, а отличаются лишь методом образования управляющего импульса.
Строение системы зажигания:
- Источник питания. Во время запуска двигателя машины источником питания служит аккумулятор, а во время его эксплуатации – генератор авто.
- Замок зажигания – приспособление, благодаря которому осуществляется передача напряжения. Выключатель (замок зажигания) есть механический либо электрический.
- Накопитель энергии. Это устройство, главная роль которого в накоплении и преобразовании энергии в достаточном количестве для образования разряда меж электродами свечки зажигания. В устройстве современных автомобилей применяются такие накопители: емкостные, индуктивные. Первый вид накопителя представлен в виде емкости, использующей высокое напряжение для накапливания заряда, который в виде энергии поступает в определенное время на свечку. Второй вид накопителя, то есть накопитель индуктивный имеет вид катушки зажигания. Сначала первичная обмотка подсоединяется к плюсовому полюсу, а через прибор разрыва – к минусовому. Работающее устройство разрыва способствует появлению напряжения самоиндукции в обмотке. Относительно вторичной обмотки, то в ней появляется напряжение в количестве достаточном для того чтобы пробить воздушный зазор свечки.
- Свечки зажигания. Каждая свеча – это приспособление в виде изолятора из фарфора, накрученного на металлическую резьбу и имеющего два электрода, расположенные в интервале от 0,15 до 0,25 мм один от другого. Первым электродом является центральный проводник, а вторым – резьба металлическая.
- Система распределения зажигания. Предназначение системы – снабжение в необходимое мгновение энергией свечки зажигания. Она состоит из: распределителя (коммутатора), а также блока управления.
Распределитель зажигания – это приспособление, распределяющее высокое напряжение по электропроводам, подсоединенным к свечкам цилиндра. Этот процесс может иметь статическую или механическую природу. Статический распределитель не имеет в своей конструкции вращающихся деталей. В этом случае катушка зажигания прикрепляется прямо к свечке, а управление процессом осуществляется не чем иным как блоком управления зажиганием. Силовой агрегат, имеющий четыре цилиндра, будет иметь в своей конструкции и 4 катушки. Высоковольтные провода в этой системе не применяются. Что касается механического распределителя зажигания, то это устройство представлено в виде вала, запуск которого осуществляется при запуске двигателя, а распространение напряжения по проводам осуществляется с помощью специального «бегунка».
Коммутатор – это электронное приспособление, которое применяется для создания импульсов, приводящих в действие автотрансформатор (катушку).
Блок управления системой зажигания существует в виде микропроцессорного механизма, который устанавливает тот момент, когда нужно подать импульс в катушку. При этом учитываются показатели лямбда-зондов, коленвала, распредвала, температурные показатели.
Особенность функционирования
Система зажигания классическая функционирует следующим образом. Кулачки, активировавшиеся с помощью обращения вала привода трамблера, создают «разрыв», передаваемый на первичную обмотку авторансформатора заряд в размере 12 вольт. После исчезновения напряжения в обмотке образовывается ЭДС самоиндукции, а в обмотке вторичной зарождается напряжение в размере около 30 тысяч вольт. Далее высокое напряжение появляется в распределителе, а потом расходится на свечки в том количестве, которое требуется во время периода работы силового агрегата. В этом случае такого напряжения вполне достаточно для того чтобы пробить искровым зарядом зазор воздуха между электродами свечек зажигания.
Для полного перегорания топлива необходим процесс опережения зажигания. Учитывая то, что топливная смесь перегорает не сразу, ее нужно зажечь немного заранее. Миг подачи искры должен быть четко отрегулирован, ведь в случае несвоевременного зажигания может иметь место потеря мощности двигателя, повышенная детонация.
Система зажигания двигателя автомобиля | катушка зажигания
Система зажигания двигателей автомобилей – это сложная система устройств, каждое из которых выполняет свою функцию для обеспечения оптимального режима работы двигателя. В систему зажигания входят:
1. Аккумуляторные батареи и генератор, создающие в цепи ток низкого напряжения.
2. Катушка зажигания (преобразует ток низкого напряжения в импульсы тока высокого напряжения, создающее искровой разряд между электродами свечей зажигания).
3. Прерыватель.
Изначально функциональное развитие автомобилей было связано с системой зажигания от магнето, однако оно довольно скоро было вытеснено батарейной системой зажигания, которая применяется и на современных автомобилях. Работа двигателя внутреннего сгорания более экономична и менее токсична. Это оказывает влияние на конструкцию и схемное исполнение систем зажигания, не затрагивая основного принципа их действия — накопления энергии в магнитном или электрическом поле с последующим мгновенным выделением ее в искровом промежутке свечи в нужный момент такта сжатия в рабочем цилиндре и в соответствии с заданным порядком работы цилиндров двигателя. Батарейная электромеханическая система служит для выработки импульсов высокого напряжения, образующих искру между электродами свечей зажигания, синхронизации этих импульсов с фазой работы двигателя и распределения высоковольтных импульсов по цилиндрам двигателя в необходимой последовательности. Питание системы зажигания производится от внешнего источника электроэнергии. Работа системы зажигания заключается в следующем. При вращении кулачка распределителя контакты прерывателя 3 попеременно замыкаются и размыкаются. После их замыкания через первичную обмотку катушки зажигания 4 протекает ток, нарастающий от нуля по экспоненциальному закону. Этот ток определяется временем замкнутого состояния контактов и параметрами первичной цепи.
Неотъемлемой частью системы зажигания является катушка зажигания, представляющая собой трансформатор импульсов, оновная функция которой — генерация высоковольтного импульса на свече.
Как устроена система зажигания в автомобиле?
Базовые принципы
Корректные условия для системы зажигания, вернее, базовые условия – это:
- Искра должна появляться в нужном цилиндре, в соответствии с порядком работы цилиндров.
- Искра должна возникать своевременно, в нужный момент и с необходимым углом опережения зажигания.
- Она должна гарантировано воспламенять смесь.
- Надёжность
Как вы понимаете, у такой системы могут возникать и неполадки, к примеру, пропуски искрообразования, детонация и трудности с запуском двигателя.
В сегодняшнем мире есть несколько видов систем зажигания для автомобилей, контактная, бесконтактная и электронная. Эти системы имеют общие особенности, к примеру, отсутствие распределителя зажигания, который давно уступил место катушке.
В контактной системе зажигания управление накоплением и распределение электрической энергии по цилиндрам осуществляется механическим устройством – прерывателем-распределителем. Витком дальнейшего развития контактной системы зажигания является контактная транзисторная система зажигания, в первичной цепи катушки зажигания которой применен транзисторный коммутатор.
В отличии от контактной, в бесконтактной системе зажигания для управления накоплением энергии используется транзисторный коммутатор, взаимодействующий с бесконтактным датчиком импульсов. Транзисторный коммутатор в данной системе выполняет роль прерывателя. Распределение тока высокого напряжения осуществляется механическим распределителем.
В электронной системе зажигания используется электронный блок управления, с помощью которого производится управление процессом накопления и распределения электрической энергии. В ранних конструкциях электронной системы зажигания электронный блок одновременно управлял системой зажигания и системой впрыска топлива (т.н. объединенная система впрыска и зажигания).
Устройство
Принцип работы системы зажигания заключается в накоплении и преобразовании катушкой зажигания низкого напряжения (12В) электрической сети автомобиля в высокое напряжение (до 30000В), распределении и передаче высокого напряжения к соответствующей свече зажигания и образовании в нужный момент искры на свече зажигания. В работе системы зажигания можно выделить следующие этапы: накопление электрической энергии, преобразование энергии, распределение энергии по свечам зажигания, образование искры, воспламенение топливно-воздушной смеси.
Механический прерыватель осуществляет непосредственное управление процессом накопления (первичной цепью) и отвечает за замыкание/размыкание питания первичной обмотки. Контакты прерывателя можно увидеть, заглянув под крышку распределителя. Пластичная пружина подвижного контакта прижимает его к недвижимому контакту. Их размыкание выполняется только на короткий срок, а конкретно, в момент, когда набегающий кулачок валика привода оказывает давление на молоточек подвижного контакта.
К контактам подключен конденсатор, который не даёт им обгорать. Электроразряд поглощается и искрение уменьшается. Параллельно в цепи создаётся низкое напряжение обратного тока, которое положительно сказывается на исчезновении магнитного поля.
Прерыватель находится в корпусе распределителя зажигания, и это части классической системы зажигания.
Ещё один важный узел – центробежный регулятор опережения зажигания, механизм, предназначенный для автоматического изменения угла опережения зажигания в зависимости от числа оборотов коленчатого вала двигателя.
Центробежный регулятор размещён внутри корпуса прерывателя-распределителя. Как правило, он работает совместно с вакуумным регулятором, оба являются составной частью прерывателя-распределителя. Называется он центробежным от вида силы, использующейся для реализации изменения опережения.
На приводном валу прерывателя расположена пластина, на которой размещены два грузика. Грузики свободно сидят на осях и стянуты пружинами. Причём пружины обладают разной жёсткостью, что необходимо для предотвращения резонанса. При этом, кулачок прерывателя и планка с двумя продольными прорезями надеты на верхнюю часть приводного валика. В продольные прорези планки входят штифты грузиков.
Вращение передаётся от приводного валика к кулачку через грузики, штифты и планку с прорезями. Чем быстрее вращается приводной вал, тем больше расходятся грузики, тем на бо́льший угол проворачивается кулачок по ходу вращения относительно контактной группы прерывателя. С увеличением оборотов угол опережения зажигания увеличивается. С уменьшением числа оборотов центробежная сила уменьшается, пружины стягивают грузики, кулачок поворачивается против хода его вращения, контакты прерывателя замыкаются позже и угол опережения зажигания уменьшается.
Если на двигателе применено бесконтактное электронное зажигание — тогда вместо кулачка проворачивается экран бесконтактного датчика момента искрообразования.
Если механический прерыватель оборудован транзисторным коммутатором, то, в этом случае, он управляет только им, а тот, в свою очередь, отвечает за управление процессом накопления энергии. Такая конструкция существенно превосходит аналогичные устройства без транзисторного коммутатора, так как здесь контактный прерыватель более надежный, чему способствует протекание сквозь него тока меньшей силы, а значит, пригорание контактов во время размыкания практически полностью исключается. Соответственно, конденсатор, параллельно подключенный к контактам прерывателя, тут просто не нужен, а в остальном – система полностью идентична классическому варианту. Обе системы, имеющие механический прерыватель, обладают общим названием — «контактные системы зажигания».
Системы с транзисторным коммутатором, оборудованные бесконтактным датчиком (импульсным генератором), могут быть индуктивного типа, основанными на эффекте Холла или относиться к оптическому типу. В данном случае, место механического прерывателя занимает импульсный датчик-генератор с преобразователем сигналов, который, посредством транзисторного коммутатора, осуществляет управление накопителем энергии. Как правило, датчик-генератор расположен внутри распределителя, конструкция которого ничем не отличается от конструкции аналогичной детали в контактной системе, поэтому указанный узел получил название «датчика-распределителя».
Как оно работает?
Несмотря на то, к какому типу относится та или иная система зажигания, все они имеют несколько общих рабочих этапов, предусматривающих накопление нужного заряда, его высоковольтное преобразование, распределение, образование на свечах искр и возгорание топливной смеси. Любой из них требует слаженной и точной работы, а значит, стоит выбирать только проверенные устройства, доказавшие свою надежность. В этом плане, наилучшим вариантом принято считать электронную систему зажигания, где всем рабочим процессом (подачей искры и ее распределением по свечам) управляет электроника.
Электронная система зажигания – это не отдельный, самостоятельный компонент, а составляющая часть системы управления мотором, которая основывается на работе датчика положения коленвала, датчика, фиксирующего частоту его вращения и датчика массового расхода воздуха. Получив от них нужную информацию, ЭБУ принимает решение касательно момента подачи искры и распределения зажигания. Естественно, в блоке управления уже прописаны определенные команды, выполняющиеся после получения и анализа данных с упомянутых датчиков.
В такой системе воспламенения топливной смеси полностью исключены механические движущиеся части, а благодаря специальным датчикам и особому блоку управления, образование и подача искры проходят намного быстрее и надежнее, нежели у аналогичных систем контактного и бесконтактного типа. Этот факт позволяет улучшить работу мотора, увеличив его мощность и снизив потребление топлива. Более того, нельзя не отметить высокую рабочую надежность устройств данного типа.
Бесконтактное зажигание отличается тем, что не зависит напрямую от размыкания контактов, а главную роль в процессе образования искры здесь выполняет транзисторный коммутатор и специальный датчик. Отсутствие прямой зависимости от качества и чистоты поверхности контактной группы гарантирует более эффективное искрообразование. Однако как и в контактном варианте системы зажигания, здесь также используется прерыватель-распределитель, отвечающий за своевременную передачу тока на свечу зажигания. Рабочий принцип бесконтактной системы предусматривает выполнение некоторых действий.
Когда коленвал двигателя приходит в движение, датчик-распределитель формирует соответствующие импульсы напряжения и направляет их на транзисторный коммутатор, задача которого – создавать импульсы тока в первичной обмотке катушки зажигания. В момент прерывания во вторичной обмотке катушки проходит индуцирование тока высокого напряжения. Он подается на центральный контакт распределителя, а оттуда, посредством проводов высокого напряжения, поступает на свечи зажигания. Последние и осуществляют воспламенение топливовоздушной смеси.
В случае увеличения оборотов коленвала, за регулировку угла опережения зажигания отвечает центробежный регулятор, а при изменении нагрузки на силовой агрегат эта задача возлагается на вакуумный регулятор опережения зажигания.
Принцип работы контактного зажигания несколько отличается от вариантов, приведенных выше. Когда контакт прерывателя пребывает в замкнутом состоянии, ток низкого напряжения проходит по первичной обмотке катушки. В процессе их размыкания, во второй катушке происходит индуцирование тока высокого напряжения, и, посредством высоковольтных проводов, он передается на крышку распределителя, после чего расходится по свечам зажигания с определенным углом опережения зажигания.
Как только обороты коленвала увеличиваются, возрастают и обороты вала прерывателя-распределителя, вследствие чего грузики центробежного регулятора начинают расходиться, перемещая подвижную пластину вместе с кулачками прерывателя. Это приводит к тому, что размыкание контактов происходит несколько раньше, из-за чего увеличивается угол опережения зажигания. С уменьшением оборотов коленвала угол опережения зажигания тоже уменьшается.
Более модернизированным типом контактной системы является ее контактно-транзисторный вариант. Он отличается наличием транзисторного коммутатора в цепи первичной обмотки катушки, управление которым выполняется посредством контактов прерывателя. За счет его использования удалось добиться снижения силы тока в цепи первичной обмотки, что положительно сказалось на длительности эксплуатации контактов прерывателя.
Как работает выключатель зажигания автомобиля
К настоящему времени вы знаете, что двигателю для запуска необходимы воздух, топливо и искра. Итак, как возникает искра? Как часть системы зажигания, выключатель зажигания — это первый шаг к запуску вашего автомобиля. Переключатель у вас под рукой. Правильно, у вас полный контроль! Поворотом ключа или нажатием кнопки вы отправляете сигнал автомобилю, чтобы начать процесс зажигания.
Система зажигания двигателя
Система зажигания состоит из нескольких компонентов, работающих вместе и управляемых внутренним компьютером автомобиля, для запуска вашего автомобиля.Начиная с катушки зажигания, он забирает энергию от батареи и превращает ее в искру, достаточно мощную, чтобы воспламенить пары топлива. Сама катушка состоит из двух обмоток, называемых первичной и вторичной. Первичная обмотка собирает энергию для создания искры, а задача вторичной обмотки — отправить ее дистрибьютору. Распределитель — это точный спиннер, который распределяет искры через провода свечей зажигания к отдельным свечам зажигания с точной синхронизацией с помощью ротора. Свечи зажигания вставлены в ГБЦ. Когда впускные клапаны распределили необходимое количество топлива и пара в цилиндр, свеча зажигания производит горячую искру, которая воспламеняется, вызывая возгорание.
Как работает выключатель зажигания автомобиля
Расположенный на рулевом колесе в области колонки или приборной панели переключатель — это ключ для запуска вашего автомобиля. Ключ вставлен, чтобы вы могли повернуть переключатель из положения в положение «включено», «аксессуар» и «начать». Сегодня у большинства автомобилей есть ключи со встроенным чипом , который обменивается данными с компьютером автомобиля.Фактически, сегодня многие автомобили вообще не используют ключ для включения зажигания. Вместо этого кнопка и пульт дистанционного управления обмениваются данными с компьютером автомобиля, чтобы сообщить ему, что вы тот человек, который запускает автомобиль. Как только связь будет завершена, автомобиль должен запуститься. По прибытии в пункт назначения вы отменяете действие, чтобы выключить автомобиль.
Часто выход из строя переключателя происходит из-за износа или поломки механизмов внутри переключателя, износа ключа или неисправности микросхемы в брелоке.
Катушка зажиганияЗа переключателем лежит катушка зажигания. Как работает автомобильная катушка зажигания ? Расположенный под капотом, этот компонент также обменивается данными с компьютером, чтобы создать мощность для запуска двигателя. Когда переключатель зажигания приводится в действие ключом или нажатием кнопки, он активирует напряжение от батареи к катушке зажигания, чтобы вызвать искру двигателя. Искра двигателя от катушки или катушек направляется к свечам зажигания, чтобы зажечь топливо и запустить автомобиль.Катушки зажигания принимают напряжение от 12 батарей и похожи на трансформатор, который повышает мощность примерно до 30 000 вольт.
Наиболее частыми причинами пропадания напряжения двигателя являются неисправность проводки, ведущей к катушке, обмоток катушки или неисправности внутреннего компьютера автомобиля. Несмотря на то, что змеевик устойчив к влаге, он не может быть погружен в моторную воду или масло из-за утечек и может закоротить. Катушки могут упасть в напряжении в результате короткого замыкания или обычного износа. Неисправная катушка часто приводит к пропуску зажигания в двигателе.Поскольку напряжение катушки должно быть сбалансировано между всеми цилиндрами двигателя, чтобы обеспечить плавную работу двигателя, если какая-либо часть уравнения не сбалансирована, может произойти пропуск зажигания.
Ваш партнер по автомобильной помощиЕсли ваш автомобиль не может создать искру, он просто не заведется. Если вы не можете завести машину, добраться до магазина за помощью может быть непросто и может потребоваться эвакуатор. К счастью, Sun Devil Auto предлагает бесплатные услуги буксировки с большинством основных ремонтов.Мы заберем ваш автомобиль и доставим его в ваше любимое место Sun Devil Auto , проверим его, чтобы определить причину неисправности, и отремонтировать с вашего разрешения. Вам будет приятно узнать, что после того, как ваш автомобиль будет отремонтирован, услуга будет обеспечена надежной двухлетней общенациональной гарантией на 24 000 миль. Это означает, что вы будете защищены, где бы вы ни находились! Если вам требуется уход за автомобилем от технического обслуживания до ремонта, мы всегда готовы помочь. Просто позвоните нам!
Понимание систем зажигания
Системы зажигания и двигатели внутреннего сгорания развивались более 100 лет, и каждая итерация делала автомобили немного более эффективными, надежными и экологичными.В результате системы зажигания стали невероятно сложными. Если вас интересует карьера в автомобилестроении или вы хотите продолжить обучение автомеханику, вам обязательно стоит начать изучение функций и механики этих систем. В современных автомобилях, среди прочего, вы найдете обычные системы зажигания с точкой прерывателя, электронные системы зажигания и системы зажигания без распределителя.
Понимание системы зажигания
Основная функция автомобильной системы зажигания — регулировать синхронизацию свечи зажигания.Для оптимальной работы система зажигания должна работать рука об руку с остальной частью двигателя. Цель системы зажигания — зажечь топливо в нужное время. Если система зажигания подаст искру в неподходящий момент, двигатель будет производить меньше мощности, а это значит, что для прохождения того же расстояния потребуется больше газа.
В двигателе смесь топлива и воздуха горит внутри цилиндра, в результате чего давление внутри цилиндра увеличивается, а поршень опускается. Для выработки максимальной мощности системе зажигания необходимо будет максимально увеличить давление внутри цилиндра.В идеале система зажигания должна подавать искру до того, как поршень закончит движение. К тому времени, как поршень окажется на месте, искра подействует, и будет произведена энергия.
Распределитель
Двигатели обычно имеют более одного цилиндра. Для зажигания более чем одного цилиндра система зажигания обычно полагается на распределитель, который посылает высокое напряжение от катушки к нужному цилиндру в нужное время. Распределитель использует ротор для перемещения и достижения различных цилиндров.Со временем ротор и катушка могут изнашиваться или даже выходить из строя в процессе эксплуатации. Если у вашего автомобиля возникают загадочные проблемы с двигателем, профессионал, прошедший обучение в автомеханической школе , вероятно, посоветует вам посмотреть в этом направлении, чтобы увидеть, нужно ли настраивать или заменять части системы зажигания.
Хотя в большинстве систем зажигания используется распределитель, некоторые из них не имеют распределителя. Как же тогда они перенаправляют ток? Это немного технически, но, по сути, блок управления двигателем управляет транзисторами, которые размыкают заземленную сторону цепи.Таким образом, вместо того, чтобы вращаться, блок управления двигателем может оставаться на месте, давая ему полный контроль над синхронизацией искры. Поскольку у них нет дистрибьютора, такие системы имеют ряд преимуществ. Во-первых, они менее быстро изнашиваются, а значит, требуют меньшего обслуживания. Они также более точны, что может повысить эффективность двигателя при одновременном снижении выбросов, делая автомобиль одновременно более мощным и экологически чистым.
Категории: Новости УВД, Местоположение, Суррей
Теги: Автомеханики, обучение автомехаников, автомобильная карьера
транзисторов обещают лучшие системы зажигания
За последние полвека самым слабым звеном между аккумулятором вашего автомобиля и его свечами зажигания были распределительные точки, пара крошечных металлических дисков, которые сталкиваются друг с другом несколько тысяч раз в минуту.Автомобильным инженерам, наконец, пришлось обратиться к быстро меняющейся области электроники, чтобы укрепить это звено. В частности, они обратились к транзисторным системам зажигания, которые обещают более длительный срок службы распределительных устройств и свечей зажигания, повышенную мощность, улучшенную экономию топлива и более быстрый запуск в холодную погоду.
Транзисторные системы зажигания бывают разных размеров, форм и цен. Он доступен как опция, устанавливаемая на заводе, с некоторыми двигателями Chevrolet, Ford, Mercury и Pontiac.Он также может быть установлен механиком на Volkswagen, RollsRoyce или что-то среднее между ними. Комплекты для преобразования стандартного зажигания стоят примерно от 25 до 125 долларов.
Стоят ли системы такой цены? Работают ли они так, как рекламируется? Однозначного ответа нет. Но в целом, чем больше миль проехала машина, тем более ценными могут быть транзисторы.
Чтобы узнать, как крошечный транзистор может повлиять на производительность двигателя, вернитесь на минутку к злодеям в этой части, указывает прерыватель распределителя.Система зажигания предназначена для повышения напряжения с 12 вольт от аккумулятора до примерно 25000 вольт на свечах зажигания.
В обычной установке ток течет от батареи к катушке, которая представляет собой не что иное, как сердечник из мягкого железа, окруженный двумя наборами обмоток, все они содержатся в металлической банке. Первичные обмотки состоят из 200–300 витков относительно тяжелой проволоки, а вторичные обмотки состоят из тысяч витков очень тонкой проволоки.
Электричество, проходящее через первичные обмотки, создает магнитное поле вокруг катушек с проводом и сердечника.Затем ток течет через точки прерывателя и возвращается к батарее, замыкая первичную цепь.
Выключатели действуют как переключатель для включения и выключения первичного тока. Когда точки разделены, первичная цепь разрывается, и магнитное поле в катушке разрушается. Это вызывает скачок высокого напряжения во вторичных обмотках. Вращающийся переключатель внутри крышки распределителя направляет этот электрический заряд на соответствующую свечу зажигания.
У этой конструкции есть один серьезный недостаток.Сила тока в первичной цепи должна быть ограничена, чтобы предотвратить возгорание и точечную коррозию в точках прерывания. В то время как через систему протекает достаточно тока, чтобы обеспечить горячую, толстую искру при нормальных оборотах двигателя, зажигание может выйти из строя на высокой скорости, что приведет к пропускам зажигания.
По мере увеличения оборотов двигателя точки прерывания замыкаются на более короткий период времени. Магнитное поле не успевает нарастить до полной силы, поэтому напряжение на свече зажигания снижается. В лучшем случае мощность стандартной системы зажигания на высокой скорости незначительна.
Эту проблему можно довольно просто решить, пропустив больший ток и уменьшив время, необходимое для создания магнитного поля. К сожалению, это решение привело бы к проблемам на другом конце диапазона скоростей.
При запуске двигателя, особенно в холодную погоду, он очень медленно вращается. Пункты закрыты на такой длительный период, что сильный электрический ток может привести к чрезмерному нагреву. Это окисляет точки, создавая на них покрытие, которое увеличивает электрическое сопротивление и снижает напряжение.Слишком часто результатом является либо слабая искра, либо ее полное отсутствие.
Транзисторные системы зажигания позволяют пропускать через катушку более сильный ток, не сжигая точки. Вот как они работают.
Транзистор представляет собой электронный переключатель без движущихся частей.
Он использует очень малый ток, чтобы вызвать гораздо больший заряд. В большинстве транзисторных систем зажигания точки прерывания вставлены в цепь управления, а катушка подключена к цепи питания.
Когда точки закрываются, через цепь управления проходит ток менее одного ампера, включающий силовую цепь и пропускающий через катушку 5-10 ампер или более.
Когда точки открываются, цепь управления разрывается, поэтому цепь питания отключается, и магнитное поле внутри катушки разрушается. Всплеск высокого напряжения индуцируется во вторичных обмотках и направляется на свечи зажигания таким же образом, как и в обычной системе.
Поскольку токи несут лишь долю ампера, вместо 3–4 ампер, протекающих через стандартную систему зажигания, горение и точечная коррозия практически исключаются.Их жизнь увеличена с обычных 10 000 до 15 000 миль в несколько раз. Операторы автопарков сообщили о пробеге 100 000 миль только по одному набору точек.
Двигатель запускается быстрее в холодную погоду, потому что острия больше не горят и не рвутся. Увеличение количества тока, проходящего через катушку, обеспечивает полное нарастание магнитного поля даже на высокой скорости. Свечи зажигания не нужно закрывать или заменять так часто, поскольку высокое напряжение, создаваемое в транзисторной системе, позволяет им загораться, несмотря на более широкие искровые промежутки, вызванные изношенными электродами.
Заявления об улучшении экономии топлива труднее обосновать. Некоторые автовладельцы сообщают о чудесных скачках расхода бензина. В таких случаях логическое объяснение состоит в том, что до переоборудования в обычном зажигании автомобиля что-то было не так.
Поставщики транзисторных блоков рекомендуют устанавливать новые точки, очищать или заменять заглушки и проверять всю проводку и соединения во время переключения. Если бы такое внимание было уделено стандартному зажиганию автомобиля, результаты были бы столь же впечатляющими.Нет никаких технических причин, по которым транзисторная система даст больше пробега, чем идеально настроенная обычная установка.
Однако в течение длительного периода времени транзисторное зажигание может сэкономить значительное количество топлива, поскольку оно остается на пике эффективности без частых настроек.
Все типы транзисторного зажигания обладают определенными преимуществами, но стоят ли они дополнительных затрат?
Среднестатистический владелец автомобиля, который проезжает около 10 000 миль в год, вряд ли может рассчитывать сэкономить достаточно денег на обслуживании и топливе, чтобы заплатить за транзисторную систему зажигания.Однако, если он хочет избежать неудобств, связанных с частыми настройками, но при этом поддерживать работу своего двигателя с максимальной эффективностью, их стоит изучить.
В чем разница между обычными, электронными и безраспределительными системами зажигания?
Если вы, как и многие люди, знаете, что, когда вы поворачиваете ключ в замке зажигания, двигатель заводится, и вы можете управлять автомобилем. Однако вы можете не знать, как работает эта система зажигания. Если на то пошло, вы можете даже не знать, какой тип системы зажигания используется в вашем автомобиле.
Различные типы систем зажигания
Обычная : Хотя это называется «обычной» системой зажигания, это что-то вроде неправильного названия. Они не используются на современных автомобилях, по крайней мере, в США. Это более старая система зажигания, в которой используются точки, распределитель и внешняя катушка. Они требуют больших затрат в обслуживании, но легко ремонтируются и довольно дешевы. Интервалы обслуживания варьировались от каждых 5000 до 10 000 миль.
Электронное : Электронное зажигание является модификацией традиционной системы, и вы найдете ее широко распространенной сегодня, хотя системы без распределителя становятся все более распространенными.В электронной системе у вас все еще есть распределитель, но точки были заменены на приемную катушку, и есть электронный модуль управления зажиганием. У них гораздо меньше шансов выйти из строя, чем у обычных систем, и они обеспечивают очень надежную работу. Интервалы обслуживания для этих типов систем обычно рекомендуются каждые 25 000 миль или около того.
Без дистрибьютора : это новейший тип системы зажигания, и он начинает очень широко использоваться на новых автомобилях.Он сильно отличается от двух других типов. В этой системе катушки расположены непосредственно на свечах зажигания (нет проводов свечей зажигания), и система полностью электронная. Он управляется компьютером автомобиля. Возможно, вы более знакомы с ней как с системой «прямого зажигания». Они требуют очень небольшого обслуживания, и некоторые автопроизводители требуют 100 000 миль между услугами.
Развитие систем зажигания дало ряд преимуществ. Водители с более новыми системами получают лучшую топливную экономичность, более надежную работу и меньшие затраты на техническое обслуживание (обслуживание систем дороже, но при техническом обслуживании, которое требуется только каждые 100 000 миль, многим водителям, возможно, никогда не придется платить за обслуживание).
Пропустить мастерскую
Наши механики звонят на дом
Autoblog сотрудничает с YourMechanic, чтобы предоставить вам многие из необходимых вам услуг по ремонту и техническому обслуживанию.
Получите обслуживание на дому или в офисе 7 дней в неделю по справедливым и прозрачным ценам.
Все о системе зажигания: прямое зажигание.
Прямое зажигание является своего рода продолжением безраспределительного зажигания. В этой системе для каждого цилиндра используется индукционная катушка.Эти катушки устанавливаются непосредственно на свечи зажигания. Использование отдельной катушки для каждого штекера обеспечивает очень быстрое время нарастания первичной обмотки с низкой индуктивностью. Это гарантирует образование искры очень высокого напряжения и большой энергии. Это напряжение, которое может превышать 400 кВ, обеспечивает эффективное инициирование процесса горения в условиях холодного пуска и слабых смесях. В некоторых системах прямого зажигания используется зажигание от конденсаторного разряда.
Система прямого зажигания.
Для переключения катушек зажигания используются запальные блоки.Они могут управлять до трех катушек и представляют собой просто силовые каскады блока управления, но в отдельном контейнере. Это позволяет создавать меньше помех в главном ЭБУ из-за сильноточного переключения и более коротких проводов, по которым проходят более высокие токи. Время зажигания и время задержки регулируются аналогично ранее описанной запрограммированной системе. Одним из важных дополнений к этому в некоторых системах является датчик распределительного вала, который предоставляет информацию о том, какой цилиндр находится на такте сжатия.Система, которая не требует датчика для определения того, какой цилиндр находится на сжатии (положение двигателя известно по датчику кривошипа), определяет информацию путем первоначального срабатывания всех катушек. Напряжение на свечах позволяет измерять ток каждой искры и указывать, какой цилиндр находится на такте сгорания. Это работает, потому что горящая смесь имеет меньшее сопротивление. Цилиндр с наибольшим током в этот момент будет цилиндром на такте сгорания.
Еще одной особенностью некоторых систем является случай, когда двигатель проворачивается слишком долго, что делает вероятным затопление.Все свечи зажигаются многоискровым зажиганием в течение определенного периода времени после того, как зажигание остается включенным в течение пяти секунд. Это сожжет излишки топлива. В сложных пусковых условиях некоторые системы также используют мультиискровое зажигание при повороте кривошипа на 70 ° до ВМТ. Это помогает при запуске, а затем, как только двигатель заработает, время вернется в нормальное расчетное положение.
ignition: Аккумуляторные системы зажигания | Infoplease
Аккумуляторная система зажигания имеет 6- или 12-вольтовую батарею, заряжаемую двигателем-генератором для подачи электроэнергии, катушку зажигания для повышения напряжения, устройство для прерывания тока от катушки, распределитель для постоянного тока в правильный цилиндр и свеча зажигания, выступающая в каждый цилиндр.Ток идет от батареи через первичную обмотку катушки, через прерыватель и обратно в батарею.
В старых автомобилях прерывание первичного тока создавалось точками прерывания,
переключателем с вольфрамовыми контактами для предотвращения эрозии. Приводной на половину скорости двигателя кулачок прерывателя, вращающийся объект с лопастной поверхностью (по одному выступу на каждый цилиндр), открывал и закрывал точки. Когда точки прерывания были замкнуты, ток протекал через первичную обмотку катушки зажигания.В электронных системах зажигания, представленных в начале 1960-х годов, устройство прерывания представляет собой реактор, распределитель магнитных импульсов, который вырабатывает синхронизированные электрические сигналы, которые усиливаются для управления током в первичной обмотке катушки зажигания. Такие системы обычно сокращают обслуживание зажигания и повышают эффективность двигателя.
Первичная обмотка состоит из проволоки, намотанной на железный сердечник. Поверх этого распределителя находится вторичная обмотка, состоящая из множества витков более тонкого провода.Ток, протекающий через первичную обмотку, создает магнитное поле. Когда кулачок выключателя размыкает точки выключателя или реактор подает сигнал, цепь разрывается, и ток прекращается. Магнитное поле схлопывается, вызывая во вторичной обмотке гораздо более высокое напряжение, которое подводится к распределителю. Внутри распределителя движущийся палец вращается с половиной оборотов двигателя. При вращении он касается контактов, каждый из которых идет к разному цилиндру. Вращение рассчитано таким образом, чтобы, когда палец касался контакта конкретного цилиндра, только что было индуцировано высокое напряжение во вторичной обмотке катушки зажигания, и поршень почти достиг вершины такта сжатия.Таким образом, на зазор свечи зажигания подается высокое напряжение.
Свеча зажигания состоит из центрального электрода, вставленного в изолирующую керамику. Снаружи находится металлический кожух с резьбой, который ввинчивается в отверстие в верхней части цилиндра. Заземляющий электрод выходит из корпуса над концом центрального электрода. Между двумя электродами имеется небольшой зазор 0,015–040 дюйма (0,038–0,102 см). При напряжении около 8000 вольт искра перескакивает через зазор и воспламеняет бензиново-воздушную смесь. Центробежное опережение заставляет искру загораться раньше на высоких оборотах двигателя; опережение вакуума заставляет его срабатывать раньше при небольших отверстиях дроссельной заслонки выше холостого хода.
Колумбийская электронная энциклопедия, 6-е изд. Авторское право © 2012, Columbia University Press. Все права защищены.
Дополнительные статьи в энциклопедии: Технология: термины и концепции
Освоение основ — системы зажигания
Есть старый принцип, гласящий, что для работы двигателя нужно три вещи: топливо, сжатие и зажигание. Если присутствуют эти три фактора, двигатель будет запускаться и работать — иногда не идеально, но он будет работать.
Система зажигания — это основная система двигателя. Его работа влияет и на другие системы двигателя. Например, есть старая поговорка, что 80% всех проблем с карбюраторами связаны с дистрибьютором. Согласны вы или не согласны, это утверждение подчеркивает тот факт, что система зажигания должна правильно работать от напряжения питания аккумуляторной батареи до вторичного напряжения на свечах, если двигатель должен работать должным образом.
Для описания процесса зажигания мы обычно разделяем систему на две цепи — низковольтную первичную сторону и высоковольтную вторичную сторону.Эти две схемы работали одинаково с тех пор, как Чарльз Кеттеринг запатентовал свою систему зажигания индукционным разрядом в 1908 году. В этом обзоре принципов зажигания мы рассмотрим первичное и вторичное напряжение, ток и сопротивление в контексте поиска неисправностей. проблемы с запуском и низкой производительностью.
Топливо, компрессор и зажигание
Поскольку в этой статье речь идет о зажигании, предположим, что вы проверили, что двигатель нормально проворачивается и имеет хорошую компрессию.Предположим также, что вы проверили, что форсунки или ускорительный насос карбюратора впрыскивают топливо. Это приводит вас к воспламенению. Есть ли в двигателе искра? Возьмите имитатор свечи зажигания и прикрепите его к вторичному проводу катушки, чтобы узнать.
Многие специалисты знают имитаторы свечей зажигания по артикулу ACDelco ST-125, но они доступны от многих различных производителей. Имитатор выглядит как свеча зажигания с приваренным к ее корпусу зажимом и удаленным заземляющим электродом. Эти тестеры бывают двух версий.Один из них имеет центральный электрод, который выходит из изолятора и который подает дугу на металлическую оболочку при разряде катушки. Этот тип тестера срабатывает при более низком напряжении и предназначен для использования с выключателем или ранним электронным зажиганием. В симуляторах другого типа центральный электрод находится внутри изолятора, и для зажигания искры требуется более высокое напряжение. Их часто называют тестерами HEI, и они предпочтительны для тестирования большинства электронных устройств зажигания последних моделей.
Если вы проверяете зажигание распределительного типа, закрепите имитатор на надежном заземлении и подсоедините провод катушки к его клемме.Если вы устраняете неисправность DIS, установите имитатор на одну, две или более катушек, чтобы проверить наличие искры в нескольких цилиндрах. При запуске двигателя от центрального электрода тренажера к корпусу должна появиться здоровая искра. Наличие или отсутствие этой искры определит ваши следующие действия по устранению неполадок.
Жирная искра = Хорошая первичная
Если имитатор дает хорошую искру от провода катушки, но двигатель по-прежнему не запускается, переместите имитатор к одному или нескольким отдельным разъемам проводов и снова проверните двигатель.Что вы узнали, если на свечном соединении нет искры, но есть искра от катушки?
Во-первых, если имитатор срабатывает с какой-либо регулярностью, первичный контур исправен. Мы также знаем, что напряжение аккумулятора подается через переключатель зажигания на первичную обмотку катушки, а первичный ток течет, чтобы вызвать вторичное напряжение в катушке. Кроме того, модуль зажигания или PCM выключает и включает первичную цепь, чтобы разрядить и перезарядить катушку. Итак, пока оставьте первичную в покое и сконцентрируйтесь на вторичной цепи зажигания.
Электрические принципы говорят нам, что только две вещи могут удерживать напряжение на катушке от попадания на вилки — разрыв цепи между катушкой и вилками или короткое замыкание, которое шунтирует напряжение через путь с низким сопротивлением на землю. Если вы имеете дело с зажиганием распределительного типа, обратите внимание на центральный вывод крышки и ротор. Если напряжение катушки прожигало крышку или ротор, возможно, оно находит путь к заземлению на валу распределителя и никогда не приближается к клеммам отдельных цилиндров в крышке.Вы можете быстро проверить заземленный ротор, сняв крышку распределителя, удерживая провод катушки примерно на 1/4 дюйма от центрального вывода ротора и проворачивая двигатель. Если вы получаете красивую, здоровую, толстую искру от катушки к ротору без крышки, ротор заземлен.
Это может показаться упрощенным, но пока вы запускаете двигатель с снятой крышкой распределителя, убедитесь, что ротор вращается. Если привод распределителя сломан, ротор остановится и будет указывать на одну клемму крышки или между клеммами и никогда не будет подавать напряжение на все цилиндры.Здесь у вас «механический» разрыв цепи.
Ситуация с искрой на катушке, но не на свечах, гораздо реже встречается в системе без распределителя, потому что очень необычно, чтобы все провода вилки были разомкнуты или заземлены одновременно. Состояние отсутствия искры DIS для всех цилиндров почти всегда является проблемой первичной цепи или модуля, к которой мы вернемся через минуту.
Последний момент, который нужно проверить, есть ли вторичная искра, но нет ли «возгорания» в цилиндрах, — это синхронизация . Время действительно должно быть неправильным, чтобы двигатель вообще не заработал. Даже при чрезмерном начальном опережении или замедлении двигатель будет пытаться грохотать и грохотать или давать обратный сигнал через впускной или выпускной канал. Однако, если самостоятельная настройка идет плохо, или распределитель установлен неправильно или соединительные кабели перекрестно переплетены, время может быть настолько неправильным, что двигатель не запустится. Проскальзывающая цепь или ремень привода ГРМ также могут сбить синхронизацию настолько, чтобы вызвать проблемы с запуском даже при хорошей искре (если двигатель все еще вращается, а клапаны не попадают в поршни).Однако, когда синхронизация кулачка проскальзывает, вы обычно теряете почти всю компрессию.
Синхронизация обычно не является проблемой для двигателя с DIS, но неправильное подключение катушек может вызвать аналогичную проблему без запуска, даже при наличии достаточной искры на свечах.
Без искры = больше разнообразия
Давайте вернемся к симулятору свечи зажигания и повернем на восток, а не на запад. Предположим, он вообще не срабатывает. Не беспокойтесь о вилках, проводах вилки, синхронизаторах или механических частях распределителя. Катушка не генерирует и не разряжает высокое вторичное напряжение.Теперь у нас есть немного больше разнообразия.
Давайте рассмотрим, что нужно для зажигания катушки. Высокое вторичное напряжение индуцируется в катушке зажигания первичным током низкого напряжения, протекающим через первичную обмотку катушки. Магнитное поле первичной обмотки индуцирует высокое напряжение во многих плотно намотанных витках тонкой проволоки, которые являются вторичной обмоткой. Когда первичный ток на мгновение отключается, магнитное поле разрушается, и высокое вторичное напряжение разряжается на свечи зажигания.Если что-то пойдет не так с первичной цепью от положительной клеммы (B +) аккумулятора через коммутационные устройства, первичную обмотку и обратно на землю, вторичная обмотка не сработает должным образом … или вообще не сработает.
Наряду с разнообразием деталей в первичном контуре и возможными причинами отсутствия пуска или пропусков зажигания возникает большая проблема при поиске и устранении неисправностей. Однако вы можете упростить и ускорить работу, если запомните несколько основных принципов:
Необходимо, чтобы первичное напряжение было достаточным для создания необходимого вторичного напряжения в катушке.Потеря всего 1 вольт на первичной стороне может стоить вам несколько тысяч вольт на вторичной стороне.
Напряжение и ток зависят от сопротивления в первичной цепи. Обрыв цепи, короткое замыкание или аномально высокое или низкое сопротивление выбивают первичное напряжение и ток за допустимые пределы.
Время критично. Первичный контур должен открываться и закрываться в нужное время, чтобы разрядить катушку и правильно поджечь свечи. Мы уже рассмотрели синхронизацию в отношении срабатывания катушки, но если первичная обмотка вообще не переключена, катушка никогда не сработает.Первичное переключение и синхронизация раньше контролировались простыми точками прерывания. Сегодня первичная цепь управляется транзисторами и одним или двумя электронными датчиками положения и частоты вращения коленчатого вала, но синхронизация по-прежнему зависит от времени.
Вы можете начать поиск и устранение неисправностей в первичной цепи с любого конца — с соединения переключателя зажигания с аккумулятором или с катушки — и ваш базовый цифровой мультиметр (DMM) расскажет вам о многом.
Проверить сопротивление катушки
Первичная и вторичная обмотки катушки имеют определенное сопротивление, поэтому переключите цифровой мультиметр на шкалу омметра и проверьте их.Если одна из обмоток разомкнута, не будет ни тока, ни магнитного поля; следовательно, вы не получите искры от катушки. Если сопротивление вторичной обмотки низкое, она закорочена. Некоторое вторичное напряжение может быть индуцировано, но его недостаточно для зажигания свечей. Короткое замыкание в первичной обмотке увеличивает ток, перегревает катушку и обычно вскоре превращается в открытую обмотку.
Многие опытные техники говорят, что проверка сопротивления катушки не дает полной картины. Им нравится проверять катушку и первичную цепь под нагрузкой, когда течет ток.Следование этому принципу приводит к некоторым базовым испытаниям на падение напряжения в первичной цепи, которые в основном применимы к старым добрым точкам выключателя и современным системам без распределителя.
Следуйте по пути первичного напряжения
Используйте цифровой мультиметр или вольт-амперный тестер, чтобы проверить напряжение аккумуляторной батареи при проворачивании двигателя или при заданном потребляемом токе, используя угольную кучу. Пусковое напряжение должно быть не менее 10 вольт. Если оно меньше 9,5 вольт, система зажигания, вероятно, не создаст достаточного вторичного напряжения для зажигания свечей (и в любом случае двигатель не будет запускаться достаточно быстро, чтобы загореться).
Часто упускаемая из виду, но важная проверка первичного напряжения выполняется на другом выводе аккумуляторной батареи. Подсоедините отрицательный провод вольтметра к отрицательной клемме аккумуляторной батареи (а не к клемме кабеля). Затем подключите положительный провод измерительного прибора к надежному заземлению двигателя и проверните двигатель. Падение напряжения на заземляющем кабеле и его соединениях при проворачивании коленчатого вала должно быть не более 0,2 Вольт. Если он выше, нежелательное сопротивление в соединении заземляющего кабеля с аккумулятором или двигателем, или в самом кабеле, отнимает первичное напряжение от зажигания.
Даже при надлежащем напряжении на аккумуляторной батарее и хорошем заземлении напряжение аккумуляторной батареи должно присутствовать на замке зажигания, прежде чем что-либо может случиться. Заземлите отрицательный провод вольтметра и подключите положительный провод поочередно к соединениям переключателя запуска и работы или проводке при включенном зажигании, а затем при запуске двигателя. Напряжение на переключателе должно быть в пределах от 0,2 до 0,4 В от напряжения батареи в обоих случаях. Если напряжение равно нулю, у вас есть разрыв между батареей и переключателем.
Затем переместите положительный провод вольтметра к положительному выводу катушки. Вы все еще проверяете первичное напряжение, но теперь появляется немного больше разнообразия. Старые добрые системы точек прерывания имели балластный резистор для ограничения первичного тока при работающем двигателе, но его нужно было отключать при запуске. Ориентировочные значения первичного напряжения на положительном выводе катушки выключателя были:
Ключ включен и точки разомкнуты: напряжение системы (напряжение холостого хода, запомните).
Ключ включен и точки замкнуты: от 5 до 7 вольт (напряжение падает на балластном резисторе).
Запуск двигателя: в пределах 0,5 В от напряжения запуска аккумуляторной батареи (блокировка балласта).
Некоторые электронные системы зажигания первого поколения имели балластные резисторы, и к этим системам также применялись требования к напряжению для воспламенения в точке прерывания. Другие ранние электронные системы зажигания изменяли время выдержки для управления первичным током и не нуждались в балластном резисторе.Первичное напряжение на положительном выводе катушки должно быть близко к системному напряжению при всех условиях для этих других систем. Существует не так много различных конструкций зажигания, но даже если вы не запомнили их, хорошее руководство по настройке быстро предоставит вам спецификации.
Первичная цепь имеет только одну или две рассчитанные электрические нагрузки, то есть сопротивление, предназначенное для падения напряжения. Для точек прерывателя и некоторых ранних электронных систем нагрузками являются первичная обмотка катушки и балластный резистор.Для большинства устройств зажигания последних моделей (распределительное устройство или DIS) на первичной обмотке катушки должно падать почти все первичное напряжение. Опять же, давайте рассмотрим некоторые принципы точки прерывания в качестве основы для проверки падения напряжения на отрицательной клемме катушки, когда двигатель не запускается:
Ключ включен, точки замкнуты — примерно 0,2 вольта. Более высокое напряжение указывает на чрезмерное сопротивление между отрицательной клеммой катушки и землей. Системное напряжение в этой точке будет указывать на открытое заземление.
Ключ включен, показывает напряжение разомкнутой батареи. Отсутствие напряжения означает разрыв цепи где-то между батареей и заземлением катушки.
В электронном зажигании точки прерывания были заменены электронным переключателем, называемым транзисторным, на стороне заземления катушки. Большинство электронных устройств зажигания не замыкают первичную цепь, чтобы позволить току течь через катушку, пока двигатель не запустится. Однако в некоторых системах разрешается протекание первичного тока сразу после включения ключа.Если первичная цепь собрана при включенном ключе и выключенном двигателе, напряжение на отрицательной клемме катушки должно быть примерно таким же, как и в точках прерывания, но может варьироваться от 0,1 до 0,3 В в зависимости от значения мощности зажигания. транзистор и падение напряжения на его переходах. Напряжение холостого хода на минусе катушки при включенном ключе должно оставаться напряжением системы.
Анализ датчиков
Пункты прерывания были переключателем первичной цепи, но они также были примитивным датчиком частоты вращения и положения коленчатого вала.Точки управляли синхронизацией, и весь первичный ток протекал через них. Все функции переключения и синхронизации выполнялись этим одним компонентом.
В электронном зажигании электронный переключатель управляет базовой синхронизацией и отправляет в модуль зажигания или PCM информацию о скорости и положении коленчатого вала. Однако ток обрабатывается отдельным силовым транзистором; первичный ток никогда не проходит рядом с переключателем времени.
Будь то точки прерывания, датчик распределителя или датчик положения коленчатого вала (CKP), компоненты выполняют одну и ту же работу, обеспечивая основной синхронизирующий сигнал для размыкания первичной цепи и зажигания катушки.Точки прерывателя размыкали цепь напрямую, а синхронизация изменялась механически с помощью центробежных грузиков и вакуумной диафрагмы. Датчик распределителя или датчик CKP подает сигнал напряжения на модуль зажигания или PCM, который является основой для управления силовым транзистором для размыкания первичной цепи. В современных системах синхронизация изменяется электронным способом с помощью PCM.
Во всех случаях точки, магнитный датчик или датчик CKP обеспечивают какое-либо изменение напряжения для управления срабатыванием вторичной обмотки.Вам может понадобиться лабораторный осциллограф, чтобы посмотреть на некоторые из более сложных последовательностей импульсов напряжения от датчиков CKP последней модели, но ваш надежный цифровой мультиметр должен показывать некоторую активность напряжения во время запуска двигателя. Если глюкометр находится на нулевом уровне, откройте лабораторный прицел для более детального изучения.
Scratch It-It может исцелить
Последняя быстрая проверка работы зажигания, которую мы не можем пропустить, — это «тест на царапины» на модуле зажигания. Вы можете сделать это до или после проверки синхронизирующего сигнала, но если у вас есть правильный сигнал от датчика распределителя или датчика CKP, вы затем захотите увидеть, отреагирует ли модуль на него.Доступно несколько модных имитаторов сигналов, которые подают входные сигналы в модуль, идентичные наиболее сложным импульсным последовательностям. Однако для устранения основных неисправностей ваша надежная 12-вольтовая контрольная лампа отлично справится с этой задачей.
Сначала включите зажигание и подсоедините контрольный световой провод к B +. Затем коротко коснитесь наконечником щупа клеммы на модуле, который получает сигнал от датчика или датчика CKP. Модуль должен запустить катушку. Все, что вам нужно сделать для базового теста «годен / не годен» модуля, — это посмотреть, будет ли он реагировать на изменяющийся сигнал напряжения (царапание или постукивание пробным светом), переключить транзистор и разомкнуть первичную цепь.
Завершение всего
Поиск и устранение неисправностей в электронной системе зажигания с компьютерным управлением последней модели на первый взгляд может показаться сложным процессом. Доступно множество сложного испытательного оборудования, и вам, возможно, придется сломать свой сканер, лабораторный осциллограф или графический мультиметр, чтобы точно определить случайную периодически возникающую проблему или состояние низкой производительности. Однако, если вы помните принципы первичного и вторичного зажигания, а также протекания тока, здравый смысл и ваш верный цифровой мультиметр могут решить многие проблемы, связанные с непуском и производительностью, за короткое время с небольшими затруднениями.
Скачать PDF
.