Какое напряжение на свече зажигания автомобиля: Советы по устранению неисправностей системы зажигания для максимального продления срока ее службы

Содержание

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

Самое большое напряжение в системах зажигания. Что из себя представляет катушка зажигания автомобиля

Система зажигания обеспечивает работу двигателя и является составной частью «Электрооборудования автомобиля».

Система зажигания предназначена для создания тока высокого напряжения и распределения его по свечам цилиндров. Импульс тока высокого напряжения подается на свечи в строго определенный момент времени, который меняется в зависимости от частоты вращения коленчатого вала и нагрузки на двигатель. В настоящее время на автомобилях может устанавливаться

контактная система зажигания или бесконтактная электронная система.

Контактная система зажигания.

Источники электрического тока (аккумуляторная батарея и генератор) вырабатывают ток низкого напряжения. Они «выдают» в бортовую электрическую сеть автомобиля 12 — 14 вольт. Для возникновения же искры между электродами свечи на них необходимо подать 18 — 20 тысяч вольт! Поэтому в системе зажигания имеются две электрические цепи — низкого и высокого напряжений. (рис. 1)

Контактная система зажигания (рис. 2) состоит из:
. катушки зажигания,
. прерывателя тока низкого напряжения,
. распределителя тока высокого напряжения
. вакуумного и центробежного регуляторов опережения зажигания,
. свечей зажигания,
. проводов низкого и высокого напряжения,
. включателя зажигания.

Катушка зажигания

предназначена для преобразования тока низкого напряжения в ток высокого напряжения. Как и большинство приборов системы зажигания, она располагается в моторном отсеке автомобиля. Принцип работы катушки зажигания очень прост. Когда по обмотке низкого напряжения протекает электрический ток, то вокруг нее создается магнитное поле. Если же прервать ток в этой обмотке, то исчезающее магнитное поле индуцирует ток уже в другой обмотке (высокого напряжения).

За счет разницы в количестве витков обмоток катушки, из 12-ти вольт мы получаем необходимые нам 20 тысяч вольт! Это как раз то напряжение, которое в состоянии пробить воздушное пространство (около миллиметра) между электродами свечи зажигания.

Прерыватель тока низкого напряжения — нужен для того,чтобы размыкать ток в цепи низкого напряжения. Именно при этом во вторичной обмотке катушки зажигания индуцируется ток высокого напряжения, который затем поступает на центральный контакт

распределителя.
Контакты прерывателя находятся под крышкой распределителя зажигания. Пластинчатая пружина подвижного контакта постоянно прижимает его к неподвижному контакту. Размыкаются они лишь на короткий срок, когда набегающий кулачок приводного валика прерывателя-распределителя надавит на молоточек подвижного контакта.

Параллельно контактам включен конденсатор. Он необходим для того, чтобы контакты не обгорали в момент размыкания. Во время отрыва подвижного контакта от неподвижного, между ними хочет проскочить мощная искра, но конденсатор поглощает в себя большую часть электрического разряда и искрение уменьшается до незначительного. Конденсатор еще участвует и в увеличении напряжения во вторичной обмотке катушки зажигания. Когда контакты прерывателя полностью размыкаются, конденсатор разряжается, создавая обратный ток в цепи низкого напряжения, и тем самым, ускоряет исчезновение магнитного поля.

А чем быстрее исчезает это поле, тем больший ток возникает в цепи высокого напряжения.

Прерыватель тока низкого напряжения и распределитель высокого напряжения расположены водном корпусе и имеют привод от коленчатого вала двигателя (рис. 3). Часто водители называют этот узел коротко — «прерыватель-распределитель» (или еще короче -«трамблер»).


Крышка распределителя и распределитель (ротор) тока высокого напряжения (рис. 2 и 3) предназначены для распределения тока высокого напряжения по свечам цилиндров двигателя.
После того, как в катушке зажигания образовался ток высокого напряжения, он попадает (по высоковольтному проводу) на центральный контакт крышки распределителя, а затем через подпружиненный контактный уголек на пластину ротора. Во время вращения ротора ток «соскакивает» с его пластины, через небольшой воздушный зазор, на боковые контакты крышки. Далее, через высоковольтные провода, импульс тока высокого напряжения попадает к свечам зажигания.


Боковые контакты крышки распределителя пронумерованы и соединены (высоковольтными проводами) со свечами цилиндров в строго определенной последовательности.

Таким образом устанавливается «порядок работы цилиндров», который выражается рядом цифр. Как правило, для четырехцилиндровых двигателей, применяется последовательность: 1 -3 — 4 — 2. Это означает, что после воспламенения рабочей смеси в первом цилиндре, следующее воспламенение произойдет в третьем, потом в четвертом и, наконец, во втором цилиндре. Такой порядок работы цилиндров установлен для равномерного распределения нагрузки на коленчатый вал двигателя.
Подача высокого напряжения на электроды свечи зажигания должна происходить в конце такта сжатия, когда поршень не доходит до верхней мертвой точки примерно 4О — 6О, измеряя по углу поворота коленчатого вала. Этот угол называют углом опережения зажигания.

Необходимость опережения момента зажигания горючей смеси обусловлена тем, что поршень движется в цилиндре с огромной скоростью. Если смесь поджечь несколько позже, то расширяющиеся газы не будут успевать делать свою основную работу, то есть давить на поршень в должной степени. Хотя горючая смесь и сгорает в течение 0,001 — 0,002 секунды, поджигать ее надо до подхода поршня к верхней мертвой точке. Тогда в начале и середине рабочего хода поршень будет испытывать необходимое давление газов, а двигатель будет обладать той мощностью, которая требуется для движения автомобиля.
Первоначальный угол опережения зажигания выставляется и корректируется с помощью поворота корпуса прерывателя-распределителя. Тем самым мы выбираем момент размыкания контактов прерывателя, приближая их или наоборот, удаляя от набегающего кулачка приводного валика прерывателя-распределителя.
Однако, в зависимости от режима работы двигателя, условия процесса сгорания рабочей смеси в цилиндрах постоянно меняются. Поэтому для обеспечения оптимальных условий, необходимо постоянно менять и указанный выше угол (4 о — 6 о). Это обеспечивают центробежный и вакуумный регуляторы опережения зажигания.

Центробежный регулятор опережения зажигания предназначен для изменения момента возникновения искры между электродами свечей зажигания, в зависимости от скорости вращения коленчатого вала двигателя. При увеличении оборотов коленчатого вала двигателя, поршни в цилиндрах увеличивают скорость своего возвратно-поступательного движения. В тоже время скорость сгорания рабочей смеси остается практически неизменной. Это означает, что для обеспечения нормального рабочего процесса в цилиндре, смесь необходимо поджигать чуть раньше. Для этого искра между электродами свечи должна проскочить раньше, а это возможно лишь в том случае, если контакты прерывателя разомкнутся тоже раньше. Вот это и должен обеспечить центробежный регулятор опережения зажигания (рис. 4).



Центробежный регулятор опережения зажигания находится в корпусе прерывателя-распределителя (см. рис. 3 и 4). Он состоит из двух плоских металлических грузиков, каждый из которых одним из своих концов закреплен на опорной пластине, жестко соединенной с приводным валиком. Шипы грузиков входят в прорези подвижной пластины, на которой закреплена втулка кулачков прерывателя. Пластина с втулкой имеют возможность проворачиваться на небольшой угол относительно приводного валика прерывателя-распределителя. По мере увеличения числа оборотов коленчатого вала двигателя, увеличивается и частота вращения валика прерывателя-распределителя. Грузики, подчиняясь центробежной силе, расходятся в стороны, и сдвигают втулку кулачков прерывателя «в отрыв» от приводного валика. То есть набегающий кулачок поворачивается на некоторый угол по ходу вращения навстречу молоточку контактов. Соответственно контакты размыкаются раньше, угол опережения зажигания увеличивается. При уменьшении скорости вращения приводного валика, центробежная сила уменьшаются и, под воздействием пружин, грузики возвращаются на место — угол опережения зажигания уменьшается.

Вакуумный регулятор опережения зажигания предназначен для изменения момента возникновения искры между электродами свечей зажигания, в зависимости от нагрузки на двигатель.
На одной и той же частоте вращения коленчатого вала двигателя, положение дроссельной заслонки (педали газа) может быть различным. Это означает, что в цилиндрах будет образовываться смесь различного состава. А скорость сгорания рабочей смеси как раз и зависит от ее состава.
При полностью открытой дроссельной заслонке смесь сгорает быстрее, и поджигать ее можно и нужно попозже. То есть угол опережения зажигания надо уменьшать. И наоборот, когда дроссельная заслонка прикрыта, скорость сгорания рабочей смеси падает, поэтому угол опережения зажигания должен быть увеличен.


Вакуумный регулятор (рис. 6) крепится к корпусу прерывателя — распределителя (рис. 3). Корпус регулятора разделен диафрагмой на два объема. Один из них связан с атмосферой, а другой, через соединительную трубку, с полостью под дроссельной заслонкой. С помощью тяги, диафрагма регулятора соединена с подвижной пластиной, на которой располагаются контакты прерывателя.
При увеличении угла открытия дроссельной заслонки (увеличение нагрузки на двигатель) разряжение под ней уменьшается. Тогда, под воздействием пружины, диафрагма через тягу сдвигает на небольшой угол пластину вместе с контактами в сторону от набегающего кулачка прерывателя. Контакты будут размыкаться позже — угол опережения зажигания уменьшится. И наоборот — угол увеличивается, когда вы уменьшаете газ, то есть, прикрываете дроссельную заслонку. Разряжение под ней увеличивается, передается к диафрагме и она, преодолевая сопротивление пружины, тянет на себя пластину с контактами. Это означает, что кулачок прерывателя раньше встретится с молоточком контактов и разомкнет их. Тем самым мы увеличили угол опережения зажигания для плохо горящей рабочей смеси.


Свеча зажигания (рис. 7) необходима для образования искрового разряда и зажигания рабочей смеси в камере сгорания двигателя. Надеюсь, вы помните, что свеча устанавливается в головке
цилиндра. Когда импульс тока высокого напряжения от распределителя попадает на свечу зажигания, между ее электродами проскакивает искра. Именно эта «искорка» воспламеняет рабочую смесь и обеспечивает нормальное прохождение рабочего цикла двигателя.
Высоковольтные провода служат для подачи тока высокого напряжения от катушки зажигания
к распределителю и от него на свечи зажигания.

Основные неисправности контактной системы зажигания.

Отсутствует искра между электродами свечей из-за обрыва или плохого контакта проводов в цепи низкого напряжения, обгорания контактов прерывателя или отсутствия зазора между ними,
«пробоя» конденсатора. Также искра может отсутствовать при неисправности катушки зажигания, крышки распределителя, ротора, высоковольтных проводов или самой свечи.
Для устранения этой неисправности необходимо последовательно проверить цепи низкого и высокого напряжения. Зазор в контактах прерывателя следует отрегулировать, а неработоспособные элементы системы зажигания заменить.

Двигатель работает с перебоями и (или) не развивает полной мощности из-за неисправной свечи зажигания, нарушения величины зазора в контактах прерывателя или между электродами
свечей, повреждении ротора или крышки распределителя, а также при неправильной установке начального угла опережения зажигания.
Для устранения неисправности необходимо восстановить нормальные зазоры в контактах прерывателя и между электродами свечей, выставить начальный угол опережения зажигания в
соответствии с рекомендациями завода-изготовителя, ну а неисправные детали следует поменять на новые.

Электронная бесконтактная система зажигания.

Преимущество электронной бесконтактной системы зажигания заключается в возможности увеличения подаваемого напряжения на электроды свечи. Это означает, что улучшается процесс воспламенения рабочей смеси. Тем самым облегчается запуск холодного двигателя, повышается устойчивость его работы на всех режимах. И это имеет особое значение для наших суровых зимних месяцев.
Немаловажным фактом является то, что при использовании электронной бесконтактной системы зажигания, двигатель становится более экономичным.
Как и у бесконтактной системы есть цепи низкого и высокого напряжения. Цепи высокого напряжения у них практически ни чем не отличаются. А вот в цепи низкого напряжения, бесконтактная система в отличие от своего контактного предшественника, использует электронные устройства — коммутатор и датчик-распределитель (датчик Холла) (рис. 8).



Электронная бесконтактная система зажигания включает в себя следующие узлы:
. источники электрического тока,
. катушку зажигания,
. датчик — распределитель,
. коммутатор,
. свечи зажигания,
. провода высокого и низкого напряжения,
. выключатель зажигания.
В электронной системе зажигания отсутствуют контакты прерывателя, а значит нечему
подгорать и нечего регулировать. Функцию контактов в этом случае выполняет бесконтактный
датчик Холла, который посылает управляющие импульсы в электронный коммутатор. А
коммутатор, в свою очередь, управляет катушкой зажигания, которая преобразует ток низкого
напряжения в большие вольты.

Основные неисправности электронной бесконтактной системы зажигания.

Если «заглох» и не хочет заводиться двигатель с электронной бесконтактной системой зажигания, то в первую очередь стоит проверить. .. подачу бензина. Может быть, к вашей радости, причина была именно в этом. Если же с бензином все в порядке, а искры на свече нет, то у вас есть два варианта решения проблемы.
Первый вариант предполагает попытку проверить на практике мнение о том, что «электроника — наука о контактах». Открываем капот и проверяем, зачищаем, подергиваем и подпихиваем на
свои места все провода и проводочки, которые попадаются под руку. Если где-то были ненадежные электрические соединения, то двигатель заведется. А если нет, то остается еще и второй вариант.
Для возможности воплощения в жизнь второго варианта, вам следует быть запасливым водителем. Из резерва необходимых вещей, которые вы возите с собой в машине, в первую очередь надо взять запасной коммутатор и заменить им прежний. Как правило, после этой процедуры двигатель оживает. Если же он все еще не хочет запускаться, то имеет смысл, последовательно меняя на новые, проверить крышку распределителя, ротор, бесконтактный датчик и катушку зажигания. В процессе этой «меняльной» процедуры двигатель все-таки заведется, а позже дома, вместе со специалистом вы сможете разобраться, какой конкретно узел вышел из строя и почему.
Из опыта эксплуатации машины в наших условиях могу сказать, что большая часть проблем, возникающих в системе зажигания, связана с «чистотой» родных дорог. Зимой жидкая «каша» из
грязного снега и солевого раствора лезет во все щели и разъедает все, что только можно. А летом вездесущая пыль, в которую в частности превращается зимняя «соленая каша», забивается еще
глубже и весьма тлетворно влияет на все электрические соединения.

Эксплуатация системы зажигания.

Так как мы уже знаем, что «электроника — наука о контактах», то в первую очередь необходимо следить за чистотой и надежностью электрических соединений. Поэтому при эксплуатации
автомобиля иногда приходится зачищать клеммы проводов и штекерные разъемы. Периодически следует контролировать зазор в контактах прерывателя (рис. 19) и при необходимости его регулировать. Если зазор в контактах прерывателя больше нормы (0,35 — 0,45 мм), то наблюдается неустойчивая работа двигателя на больших оборотах. Если меньше — неустойчивая работа на оборотах холостого хода. Все это происходит по причине того, что нарушенный зазор изменяет время замкнутого состояния контактов. А это уже влияет и на мощность искры, проскакивающей между электродами свечи, и на сам момент ее возникновения в цилиндре (опережение зажигания).
К сожалению, качество нашего бензина оставляет желать лучшего. Поэтому, если сегодня вы заправили свой автомобиль плохим бензином, то в следующий раз он может быть еще хуже.
Естественно это не может не влиять на качество приготавливаемой карбюратором горючей смеси и процесс ее сгорания в цилиндре. В таких случаях, чтобы двигатель безотказно продолжал выполнять свою работу, необходимо подстраивать систему зажигания под сегодняшний бензин.
Если первоначальный угол опережения зажигания не соответствует оптимальному, то можно наблюдать и ощущать следующие явления.

Угол опережения зажигания слишком велик (раннее зажигание):
. затрудненный запуск холодного двигателя,
. «хлопки» в карбюраторе (обычно хорошо слышны из-под капота при попытках запуска
двигателя),
. потеря мощности двигателя (машина плохо «тянет»),
. перерасход топлива,
. перегрев двигателя (индикатор температуры охлаждающей жидкости активно стремится к красному сектору),
. повышенное содержание вредных выбросов в выхлопных газах.

Угол опережения зажигания меньше нормы (позднее зажигание):
. «выстрелы» в глушителе,
. потеря мощности двигателя,
. перерасход топлива,
. перегрев двигателя.

Свеча зажигания, как было упомянуто ранее, это маленький и с виду простенький элемент системы зажигания. Однако для нормальной работы двигателя зазор между электродами свечи должен быть конкретным и равным в свечах всех цилиндров. Для контактных систем зажигания зазор между электродами свечи должен быть в пределах 0,5 — 0,6 мм, для бесконтактных систем чуть больше — 0,7 — 0,9 мм. Вспомните те «жуткие» условия, в которых работают свечи зажигания. Не всякий металл выдержит огромные температуры в агрессивной среде. Поэтому электроды свечей подгорают и покрываются нагаром, а это означает, что нам опять надо «засучить рукава». Мелкозернистым надфилем или специальной алмазной пластинкой очищаем электроды свечи от нагара. Регулируем зазор, подгибая боковой электрод свечи. Вкручиваем ее на место или выбрасываем, в зависимости от степени обгорания электродов. Каждый раз, выкручивая свечи зажигания, обращайте внимание на цвет их электродов. Если они светло-коричневые — то свеча работает нормально, если черные — то возможно свеча вообще не работает.
Последнее время в продаже появились силиконовые высоковольтные провода. При замене старых, вышедших из строя проводов, имеет смысл приобретать именно силиконовые, так как они не «пробиваются» током высокого напряжения. А ведь перебои в работе двигателя часто происходят по причине утекания импульса тока высокого напряжения по высоковольтному проводу на «массу» автомобиля. Вместо того чтобы пробивать воздушный барьер между электродами свечи и поджигать рабочую смесь, электрический ток выбирает путь наименьшего сопротивления и «уходит на сторону».
Старайтесь не открывать капот автомобиля, когда на улице идет дождь или снег. После мокрого душа двигатель может не запуститься, так как вода, попав на приборы электрооборудования,
образует токопроводящие мостики. Тот же эффект, но более усугубленный, возникает у любителей прокатиться по глубоким лужам на большой скорости. В результате «купания», водой заливаются все приборы и провода системы зажигания, расположенные под капотом, и двигатель естественно глохнет, поскольку ток высокого напряжения уже не может добраться к свечам зажигания. Ну а возобновить поездку, теперь удается только после того, как горячий двигатель своим теплом просушит все «электрическое» в подкапотном пространстве.

Наблюдая за диагностикой электрооборудования на СТО, многие хотят знать, что показывает та или иная картинка на экране мотортестера .

Рис. 1. Нормальные величины напряжения на свечах четырехцилиндрового двигателя.

Рис. 2. Осциллограмма напряжения в свечных проводах.

Рис. 3. Участки ”ненормальной” осциллограммы: а – напряжение пробоя и длительность искры слишком велики; б – напряжение пробоя слишком велико и отсутствует участок горения; в – напряжения пробоя и искры ниже, а длительность искры выше нормы.

Продолжаем знакомить с методами диагностики автомобиля любительскими и профессиональными измерительными приборами (см. ЗР, 1998, № 10). Как по величине высокого напряжения судить о работе зажигания, расскажут разработчики известных минских мотортестеров . Более 1000 приборов, созданных этим предприятием, успешно эксплуатируются на предприятиях автосервиса России, Белоруссии, Украины, стран Балтии.

В основе работы всех бензиновых двигателей лежат одни и те же физические процессы, поэтому многие внешние параметры очень схожи.

Чтобы не нарушать работу системы зажигания, врезаясь в нее при измерении высокого напряжения, в мотортестерах применяют специальный накладной датчик емкостного типа. Его можно представить как вторую обкладку конденсатора, первой обкладкой которого служит центральная жила высоковольтного провода, а диэлектриком между пластинами выступает изоляция этого же провода. Образованная таким образом емкость достаточна, чтобы зафиксировать величину напряжения, которое пропорционально высокому . Эта картина представлена на рис. 1, где столбики изображают величину напряжения в высоковольтной цепи каждого из четырех цилиндров. Здесь оно одинаково на всех свечах.

Напомним суть процессов в системе зажигания. Воспламеняет смесь в двигателе искра, которая возникает между электродами свечи. При оптимальном зазоре между ними (0,6–0,8 мм) и нормальном составе топливно-воздушной смеси в цилиндре искровой разряд начинается, когда разность потенциалов между электродами достигает около десяти киловольт (рис. 2, желтая зона). Искра пробивает пространство между электродами, среда между ними ионизируется, а затем смесь воспламеняется.

Электрическое сопротивление среды и напряжение между электродами в последний момент резко падает до 1–2 кВ (рис. 2, красная зона). Через некоторое время (0,7–1,5 миллисекунды) по окончании процесса горения смеси становится все меньше ионизированных частиц вблизи электродов, поэтому сопротивление среды возрастает и напряжение между электродами растет до 3–5 кВ (рис. 2, синяя зона). Этого для пробоя недостаточно, и высокое напряжение, колеблясь в соответствии с затухающими переходными процессами в катушке зажигания, опускается к нулю – до следующего импульса (рис. 2, зеленая зона).

Когда зазор между электродами свечи меньше, то и пробой происходит при меньшем напряжении. Это не самый лучший вариант. Энергия искры меньше, хуже условия для поджига смеси, а в конечном итоге снижаются мощностные и экономические характеристики двигателя.

Если же в свече зазор больше нормы, то пробой происходит, наоборот, при более высоком напряжении. В энергетическом отношении это вроде бы неплохо, но при этом растет вероятность пробоя диэлектрических деталей (крышки распределителя, ”бегунка”, изолятора свечи и т. д.) и утечек тока. Это может в самый неподходящий момент привести к перебоям в работе двигателя, невозможности его пустить, особенно во влажную погоду и т. п.

Если при нормальном зазоре в свечах напряжение ниже нормы (всего 4–6 кВ), то, возможно, переобогащена смесь, поступающая в цилиндры. Ведь чем она богаче, тем лучше проводит ток, – и, следовательно, при меньшем напряжении будет происходить пробой между электродами. Значит, надо заняться карбюратором или системой впрыска.

Если же, наоборот, высокое напряжение выше нормы (например, 13–15 кВ) – смесь слишком бедная. Двигатель может останавливаться на холостых оборотах, не развивать полной мощности и т. д. Другие причины кроме смеси: обрыв или отсутствие полного контакта в центральном проводе высокого напряжения, трещина в крышке распределителя, пробой ”бегунка”.

Если высокое напряжение больше нормы в одном из цилиндров, то в число возможных причин можно включить и подсос воздуха в этот цилиндр.

Для полной диагностики системы зажигания важны еще два параметра – напряжение и длительность искры. В идеальном случае напряжение составляет около 10 кВ, а длительность – 0,7–1,5 миллисекунды. Эти два параметра тесно связаны между собой, так как определяют энергию искры. Поскольку энергия, накапливаемая катушкой, – величина постоянная, то чем больше напряжение искры, тем меньше становится ее длительность, и наоборот. Чтобы детально проанализировать эти параметры, увеличивают масштаб на экране мотортестера .

Если напряжения пробоя и искры значительно выше, а длительность больше 1,5 мс (осциллограмма выглядит, как на рис. 3, а), причину можно найти, последовательно проверяя свечи, ”бегунок”, крышку распределителя и катушку зажигания.

Если на экране мы видим, что участок горения вообще отсутствует (рис. 3, б), амплитуда напряжения пробоя выше нормы и идет высоковольтный колебательный процесс (как зеркало повторяющий колебания в первичной обмотке катушки зажигания) – значит, оборван провод, идущий к свече этого цилиндра.

Если процесс горения наблюдается, но напряжение пробоя и искры раза в два выше нормы, а на осциллограмме виден колебательный процесс на всем участке горения, значит, надо искать трещину в корпусе свечи.

Если же, наоборот, эти напряжения значительно ниже нормы, длительность искры больше 2,5–3 мс, скорее всего пробивает на ”массу” (закорочен) высоковольтный провод (рис. 3, в).

Конечно, мы расшифровали только самые основные, наиболее часто встречающиеся варианты показаний и осциллограммы высоких напряжений. Другие, более сложные описаны в руководствах по эксплуатации мотортестеров.

Чтобы обеспечить воспламенение горючей смеси в цилиндрах бензиновой силовой установки, используется внешний источник — электрическая искра, проскакивающая между электродами свечи накаливания. Но между этими электродами имеется определенный зазор, который электрическое напряжение должно пробить. Потому на свечу должно подаваться напряжение большого значения, составляющего десятки тысяч вольт.

Классическая катушка зажигания

Естественно, бортовая сеть авто не то что не рассчитана, она даже не способна выдать такое напряжение, поскольку не существует портативного источника питания с такими выходными параметрами.

Данная проблема была решена путем включения в систему зажигания специальной катушки, генерирующей высокое напряжение. По сути, катушка зажигания – это устройство преобразующее напряжение низкого значения (6-12 В) в большие значения (до 35 000 В).

Это и является основной функцией данного элемента – генерация импульса высокого вольтажа, подающегося накаливания.

Достигается генерация напряжения значительных показаний конструкцией . Устроена катушка зажигания просто, она состоит она из двух видов обмоток.

Конструкция катушки зажигания

Устройство катушки зажигания

Первичная обмотка, она же низковольтная, принимает напряжение, подающееся от аккумулятора или . Она состоит из витков проволоки крупного сечения, изготовленной из меди. Из-за этого количество витков данной обмотки незначительное – до 150 витков. Чтобы предупредить возможные скачки напряжения и возникновение короткого замыкания, данная проволока сверху покрыта изоляционным слоем. Концы этой обмотки выведены на крышку катушки, к ним и подсоединяется проводка с напряжением в 12 В.

Вторичная обмотка помещена внутри первичной. Она состоит из проволоки мелкого сечения, что обеспечивает большое количество витков – до 30000. Один из концов данной обмотки соединен с минусовым выводом первой обмотки. Второй вывод, являющийся положительным, подсоединен к центральному выводу катушки. От этого вывода высокое напряжение подается дальше.

Принцип работы катушки зажигания

Работает катушка зажигания по такому принципу: напряжение, подающееся от источника питания, проходит по виткам первичной обмотки, из-за чего образуется магнитное поле, которое воздействует на вторичную обмотку. Благодаря этому полю в ней формируется импульс напряжения высокого значения. На это значение сказывается большое количество витков данной обмотки, поскольку индукция магнитного поля первой обмотки умножается на количество витков вторичной обмотки. Отсюда и высокое выходное напряжение.

Чтобы увеличить магнитное поле внутри катушки, тем самым обеспечив более высокое выходное напряжение, внутрь катушки помещен железный сердечник.

Видео: Индивидуальная катушка зажигания ВАЗ

Ещё кое-что полезное для Вас:

Поскольку во время работы катушки возможен токовый нагрев обмоток, для охлаждения используется трансформаторное масло, которым заполняется полость корпуса. Крышка ее прилегает к корпусу герметично, поэтому катушка является неразборной. В случае неисправности ремонту она так же не подлежит.

Входное и выходное напряжение катушки не являются главными характеристиками, при помощи которой можно проверить исправность ее. Проверку работоспособности катушки производят по сопротивлению ее витком. При этом у каждой из катушек сопротивление может быть разным. К примеру, катушка может обладать сопротивлением первой обмотки на уровне 3,0 Ом, а вторичной – 7000-9000 Ом. Отклонение при замере от данных значений будет указывать на неисправность катушки. А поскольку она неремонтируемая, то она попросту заменяется.

Выше была описана конструкция катушки общего типа. Устанавливается она на все автомобили имеющие батарейную, бесконтактную и электронную систему зажигания, и оснащаются распределителем, который импульс от катушки направляет на нужный цилиндр.

Двухвыводная катушка

Существует еще два типа катушек – двухвыводные и индивидуальные. Двухвыводные катушки применяются в электронной системе зажигания с прямой подачей искры на свечу.

Двухвыводная катушка. Очень часто применяется на мотоциклах с электронной системой зажигания. Особенностью является наличие двух высоковольтных выводов. Они могут синхронно получать искру от двух цилиндров.

Внутренняя конструкция ее практически не отличается от катушки общего типа. Но выводов для подачи импульса у такой катушки – два. То есть, при работе катушки импульс подается сразу на две свечи. Поскольку при работе силовой установки одновременно конец такта сжатия в двух цилиндрах не может быть, а только в одном цилиндре, то во втором искровой разряд, который проскочит между электродами свечи не будет нести никакой полезной функции – холостая искра. Но при дальнейшей работе мотора ситуация поменяется – во втором цилиндре будет конец такта сжатия и искра необходима, а в первом цилиндре она будет холостой.

Двухвыводная катушка может иметь разные способы подключения к свечам накаливания. Один из способов – подача импульсов посредством двух высоковольтных проводов. Второй – использование одного наконечника и одного высоковольтного провода.

Такая катушка позволяет обойтись без распределителя, но подавать искру она может только на два цилиндра. А обычно у авто используется по 4 цилиндра. Для таких авто используется четырехвыводная катушка, которая сама по себе представляет две двухвыводные катушки, объединенные в один блок.

Индивидуальная катушка зажигания

В зависимости от устройства сердечника, индивидуальные катушки зажигания делятся на два типа – компактные, и стержневые
Компактная (слева) и стержневая (справа) индивидуальные катушки зажигания, устанавливаемые непосредственно над свечами зажигания.

Последний тип используемых на авто катушек – индивидуальные. Такие катушки работают только с одной , но при их использовании из передающей искру цепи исключен один из элементов – высоковольтный провод, поскольку катушка размещается .

Она имеет несколько иную конструкцию, но при этом принцип работы остался неизменным.

Устройство индивидуальной катушки зажигания

В ней имеется два сердечника. Поверх внутреннего располагаются две обмотки. Но в этой катушке вторичная обмотка располагается поверх первичной. Внешний сердечник располагается поверх обмоток.

Выходы вторичной обмотки подсоединены к наконечнику, который одевается на свечу. Этот наконечник состоит из стержня, рассчитанного на работу с высоким напряжением, пружины и изолятора.

Чтобы предохранить обмотки от значительных нагрузок, ко вторичной подсоединен диод, рассчитанный на работу со значительным напряжением.

Такая конструкция катушки очень компактна, что дает возможность использовать по одному элементу на каждый цилиндр. А отсутствие ряда других элементов, использующихся в системах, которые оснащаются первыми двумя типами катушек позволяет значительно снизить потери напряжения в цепи.

Это и все выпускающиеся на данный момент катушки зажигания, которыми оснащаются автомобили.

MLab.org.ua — Анализ осциллограмм вторичного напряжения

Система зажигания предназначена для воспламенения топливовоздушной смеси в точно установленный момент времени. В двигателях с искровым зажиганием это достигается за счет электрической искры, т.е. электроискрового разряда, создаваемого между электродами свечи зажигания. Пропуски зажигания приводят к догоранию смеси в каталитическом нейтрализаторе, происходит уменьшение мощности и топливной экономичности, увеличивается степень износа элементов двигателя и содержание вредных компонентов в выбросе.

Основными требованиями к системе зажигания являются:

  1. Обеспечение искры в нужном цилиндре (находящемся в такте сжатия) в соответствии с порядком работы цилиндров.
  2. Своевременность момента зажигания. Искра должна происходить в определенный момент (момент зажигания) в соответствии с оптимальным при текущих условиях работы двигателя углом опережения зажигания, который зависит, прежде всего, от оборотов двигателя и нагрузки на двигатель.
  3. Достаточная энергия искры. Количество энергии, необходимой для надежного воспламенения рабочей смеси, зависит от состава, плотности и температуры рабочей смеси.
  4. Общим условием для системы зажигания является ее надежность (обеспечение непрерывности искрообразования). Неисправность системы зажигания вызывает неполадки как при запуске, так и при работе двигателя:
    — трудность или невозможность запуска двигателя;
    — неравномерность работы двигателя — «троение» или прекращение работы двигателя — при пропусках искрообразования в одном или нескольких цилиндрах;
    — детонация, связанная с неверным моментом зажигания и вызывающая очень быстрый износ двигателя;
    — нарушение работы других электронных систем за счет высокого уровня электромагнитных помех и пр.

Важно!
Во избежание поражения электрическим током и предотвращения несчастных случаев всегда производите замену элементов системы зажигания и подключение датчиков и щупов только при заглушенном двигателе.
Диагностику системы зажигания целесообразно проводить под нагрузкой, обеспечивая максимально возможное напряжение пробоя искрового промежутка между электродами свечи. При малых нагрузках напряжение пробоя обычно не превышает 10 кВ, а при повышенных нагрузках, вследствие увеличения давления в цилиндре, напряжение пробоя значительно возрастает, и достигает нескольких 10 кВ, в результате чего проявляется большинство дефектов изоляции катушки зажигания, проводов, колпачков, свечей.

Режимами повышенной нагрузки являются пуск двигателя, резкое открытие дроссельной заслонки и работа двигателя на низких оборотах под максимальной нагрузкой. В этих режимах наполнение цилиндра топливовоздушной смесью близко к максимальному, искрообразование происходит тогда, когда поршень находится вблизи верхней мертвой точки. Следовательно, в этот момент давление газов внутри цилиндра приближается к максимально возможному.

Импульс зажигания

Осциллограмма напряжения вторичной цепи исправной системы зажигания

На осциллограмме можно выделить 4 основных фазы: накопление энергии, момент пробоя, горение искры, затухающие колебания.

Время накопление энергии (заряда катушки) – интервал времени от замыкания катушки на землю и начала протекания через нее тока до искрового разряда обусловленного ЭДС самоиндукции катушки после разрыва цепи. Переходной процесс указывает на окончание эффективного заряда катушки (момент насыщения, ограничение тока заряда), после которого происходит бесполезный нагрев катушки током заряда – катушка больше не запасает энергии.

В некоторых случаях момент пробоя наступает немного раньше переходного процесса, это не считается неисправностью.


Незначительный недозаряд катушки зажигания. Норма

Если время заряда катушки заметно уменьшено, то это свидетельствует о неисправности, приводящей к уменьшению энергии, запасенной в катушке, а следовательно, к сокращению времени горения искры. Недостаток энергии может привести к пропускам зажигания при больших нагрузках, так как напряжение на вторичной обмотке катушки не будет достигать напряжения пробоя воздушного зазора свечи.


Значительный недозаряд катушки зажигания. Неисправность

Пробой возникает при размыкании первичной цепи катушки зажигания. При этом в ней возникает напряжение самоиндукции, которое приводит к быстрому нарастанию напряжения во вторичной обмотке. Напряжение увеличивается до тех пор, пока не превысит напряжение пробоя свечного зазора. Длительность пробоя составляет порядка 10-20 мкс. Напряжение пробоя зависит от промежутка между электродами свечи и от диэлектрических свойств среды, которая этот промежуток заполняет. При атмосферном давлении сухой воздух «пробивается» при напряжении около 30 кВ/см. При повышении давления и уменьшении содержания топлива в смеси напряжение пробоя растет.

Следующий участок – горение искры, свидетельствует о протекании постоянного тока в зазоре свечи. Напряжение горения составляет порядка 1-2 кВ. Время горения для всех цилиндров должно быть одинаковым и составляет от 1-1,5 мс до 2-2,5 мс, в зависимости от типа системы.

Энергия, запасенная в катушке расходуется на пробивание искрового зазора свечи и на поддержание горения искры. Чем выше пробивное напряжение, тем меньше длительность горения искры, а следовательно, ниже вероятность поджигания топлива. И наоборот: при низком напряжении пробоя время горения увеличивается, но это свидетельствует об уменьшенном зазоре в свече и снижении взаимодействия искры с топливной смесью, что также приводит к снижению вероятности поджигания топлива.

Типичные неисправности системы зажигания
Примечание!
Неисправность ВВ проводов, свечей и свечных колпачков будет проявляться в тех цилиндрах, к которым эти элементы относятся. Следовательно, неисправность свечи, свечного колпачка, ВВ провода повлияет на работу соответствующих им цилиндров, а неисправность центрального провода или катушки зажигания в классической системе зажигания повлияет на работу всех цилиндров.
Увеличенный свечной зазор


Увеличенный свечной зазор. Неисправность

На холостом ходу данная осциллограмма свидетельствует об увеличенном зазоре в свече. Требуемое напряжение пробоя увеличивается. Большая часть энергии будет тратиться на генерацию завышенного пробивного напряжения. Это приводит к значительному уменьшению продолжительности горения искрового разряда, уменьшению надежности воспламенения топливовоздушной смеси.

При работе двигателя под высокой нагрузкой, увеличенный искровой промежуток между электродами свечи зажигания может стать причиной пробоя недостаточно прочной или поврежденной высоковольтной изоляции элементов системы зажигания. В таком случае, искрообразование будет происходить вне камеры сгорания, что исключает вероятность надежного искрообразования.

Режим повышенной нагрузки


Режим повышенной нагрузки. Норма

Если данная осциллограмма наблюдается при работе двигателя под высокой нагрузкой, то это свидетельствует о нормальной работе системы зажигания. На участке горения искры можно наблюдать множественные «срывы» напряжения горения искры в виде «пилы», возникающие вследствие «сдувания» искры вихревыми и турбулентными потоками газов внутри камеры сгорания. Объясняется это тем, что при открытии дроссельной заслонки в цилиндр поступает больше воздуха, а из-за увеличения скорости поршня и давления в результате процесса горения, необходимо все большее напряжение для поддержания протекания тока.

Вследствие увеличения значения напряжения пробоя и среднего значения напряжения горения искры при работе двигателя под высокой нагрузкой, продолжительность горения искрового разряда уменьшается.

Режим повышенной нагрузки, пробой изоляции
Если при нагрузке на двигатель форма напряжения горения такая же как и на холостом ходе, то это свидетельствует о пробое изоляции за пределами камеры сгорания. Но при этом, в сравнении с работой двигателя на холостом ходу, несколько увеличиваются напряжение пробоя, напряжение горения искры и незначительно уменьшается время горения искры.


Режим повышенной нагрузки. Неисправность

Наиболее часто встречающимися пробоями высоковольтной изоляции элементов системы зажигания вне камеры сгорания являются пробой:

  1. между высоковольтным выводом катушки зажигания и одним из выводов первичной обмотки катушки или «массой»;
  2. между высоковольтным проводом и корпусом двигателя;
  3. между крышкой распределителя зажигания и корпусом распределителя;
  4. между «бегунком» распределителя зажигания и валом распределителя зажигания;
  5. свечного колпачка, между наконечником высоковольтного провода и корпусом двигателя;
  6. поверхностный пробой керамического изолятора свечи зажигания (стекание заряда по поверхности изолятора) вследствие отложения на изоляторе токопроводящих загрязнений;
  7. поверхностный пробой внутренней поверхности свечного колпачка (стекание заряда по внутренней поверхности изолятора) вследствие отложения на колпачке токопроводящих загрязнений;
  8. внутри керамического изолятора свечи зажигания между центральным проводником и ее корпусом, вследствие образования в изоляторе трещины.

Заниженная компрессия, уменьшение свечного зазора
Существенное снижение компрессии в каком либо цилиндре двигателя приводит к тому, что в момент искрообразования, давление газов в камере сгорания оказывается заниженным. Следовательно, для пробоя искрового промежутка требуется меньшее напряжение. Форма импульса зажигания при этом практически не изменяется, но снижается пробивное напряжение.


Заниженная компрессия или уменьшение свечного зазора. Неисправность

Похожая осциллограмма также может свидетельствовать об уменьшении зазора между электродами свечи зажигания, что затрудняет взаимодействие искрового разряда с топливовоздушной смесью, и, соответственно, снижает вероятность ее воспламенения.

Уменьшен свечной зазор, нагрузка на двигатель
Разница между пробивными напряжениями, подводимыми к исправным свечам зажигания и к свече с уменьшенным искровым промежутком становится более существенной при работе двигателя под высокой нагрузкой. При такой неисправности, при переходе с режима холостого хода на режим повышенной мощности увеличение напряжения пробоя не наблюдается либо наблюдается незначительно.


Уменьшенный свечной зазор, нагрузка на двигатель. Неисправность

Форма участка горения искрового разряда при этом отличается не существенно, может наблюдаться лишь незначительное увеличение продолжительности горения искрового разряда.

Загрязнение изолятора свечи зажигания со стороны камеры сгорания
При отсутствии резкого падения напряжения в конце горения можно сделать вывод, что изолятор свечи покрылся слоем проводника, что приводит к утечке тока и потере энергии горения искры. Напряжение пробоя при этом может несколько снизиться. Значение напряжения горения искры в первоначальный момент практически достигает значения напряжения пробоя, а к концу горения искры может снизиться до очень малой величины.


Загрязнение изолятора свечи. Неисправность

Количество затухающих колебаний может заметно уменьшиться, либо затухающие колебания могут вовсе отсутствовать. Зачастую, неисправность проявляется непостоянно, то есть, поверхностные токи могут чередоваться с нормальным искрообразованием между электродами свечи зажигания.

Загрязнение свечных электродов
Загрязнение поверхности электродов наблюдается в зашумленном сигнале искры, незначительном увеличении напряжения, а также уменьшении времени горения искры.


Загрязнение свечных электродов. Неисправность

Поверхность электродов и керамического изолятора свечи зажигания со стороны камеры сгорания может загрязняться вследствие отложения сажи, масла, остатков присадок к топливу и от присадок к маслу (отложения соединений свинца, соединений железа и пр.). В таких случаях цвет керамического изолятора свечи зажигания со стороны камеры сгорания определенным образом изменяется.

Высокое сопротивление ВВ провода
При такой неисправности создается дополнительное падение напряжения на сопротивлении ВВ провода при протекании по нему тока. Падение напряжения на сопротивлении высоковольтного провода максимально в начале горения искры, и постепенно уменьшается. Это приводит к уменьшению времени горения и энергии искры. Напряжение пробоя от величины сопротивления высоковольтного провода не зависит, так как величина искрового промежутка практически не изменяется.


Высокое сопротивление ВВ провода

Сопротивление высоковольтного провода может быть увеличенным вследствие окисления его контактов, старения или выгорания проводящего слоя высоковольтного провода либо вследствие применения слишком длинного высоковольтного провода.

Обрыв высоковольтного провода
Напряжение пробоя может достигать максимального напряжения катушки. При этом вся энергия, накопленная в катушке, расходуется за пределами цилиндра, следовательно, не приводит к поджиганию смеси.


Обрыв ВВ провода

В критических случаях обрыв высоковольтного провода может привести к полному прекращению искрообразования между электродами свечи зажигания. Продолжительная работа двигателя с неисправными ВВ проводами может привести к пробою высоковольтной изоляции элементов системы зажигания, выходу из строя катушки зажигания.

Отсутствие затухающих колебаний
При слабом проявлении либо отсутствии затухающих колебаний в конце фазы горения искры можно сделать вывод о неисправности конденсатора (для классической системы зажигания) или катушки зажигания. Индуктивность катушки и емкость конденсатора образуют колебательный контур. Скорость затухания колебаний зависит от добротности колебательного контура. Если есть пробой изоляции конденсатора, короткозамкнутые витки либо межвитковой пробой в катушке, то добротность контура значительно падает, что и приводит к отсутствию колебаний.


Неисправность катушки зажигания

Конденсатор присутствует только в классической системе зажигания. В системах, управляемых электроникой, конденсатор не применяется. В этих системах в качестве емкости колебательного контура выступает межвитковая емкость катушки.

Паразитный искровой разряд между витками катушки зажигания отбирает часть энергии у полезного разряда в искровом зазоре свечи зажигания. С увеличением нагрузки на двигатель, доля отбираемой энергии искрового разряда увеличивается. Кроме того, существенно снижается и максимально возможное выходное напряжение, развиваемое катушкой зажигания.

Наличие пробоя межвитковой изоляции обмоток катушки зажигания, не сказывается на работе двигателя на холостом ходу и при малых нагрузках, но приводит к неработоспособности катушки зажигания при работе двигателя под высокой нагрузкой и создает трудности при пуске двигателя.

Примечание!
Катушка зажигания с межвитковым пробоем генерирует ВВ импульсы, напоминающие по форме импульсы при загрязнении поверхности керамического изолятора свечи зажигания со стороны камеры сгорания или импульсы при пробое высоковольтной изоляции элемента системы зажигания вне камеры сгорания. Поэтому, в данном случае необходимо провести дополнительные проверки.
Автор: Евгений Куришко

Автоцентры МОНРО » Blog Archive Система зажигания автомобиля

Основное назначение системы зажигания автомобиля является подача искрового разряда на свечи зажигания в определённый такт работы бензинового двигателя. Для дизельных двигателей под зажиганием понимают момент впрыска топлива в такт сжатия. В некоторых моделях автомобилей система зажигания, а именно ее импульсы подаются на блок управления погружным топливным насосом.
Систему зажигания, по мере своего развития, можно разделить на три типа. Контактная система зажигания, импульсы у которой создаются во время работы контактов на разрыв. Бесконтактная система зажигания, управляющие импульсы создаются электронным транзисторным управляющим устройством – коммутатором, (хотя правильно его назвать генератором импульсов). Микропроцессорная система зажигания — это электронное устройство, которое управляет моментом зажигания, а также другими системами автомобиля. Для двухтактных двигателей, без внешнего источника питания используются системы зажигания типа магнето. Основана на принципе создания ЭДС при вращении постоянного магнита в катушке зажигания по заднему фронту импульса.

 

Устройство системы зажигания

Все вышеперечисленные виды систем зажигания похожи между собой, отличаются только методом создания управляющего импульса. Так в систему зажигания входят:

1.Источник питания для системы зажигания, это аккумуляторная батарея (в момент запуска двигателя), и генератор (во время работы двигателя).

2.Выключатель зажигания – это механическое или электрическое контактное устройство подачи напряжения на систему зажигания, или по-другому – замок зажигания. Как правило, выполняет две функции: подачи напряжения на бортовую сеть и систему зажигания, подачи напряжения на втягивающее реле стартера автомобиля.

3.Накопитель энергии – узел предназначенный для накопления, преобразования энергии достаточной для возникновения электрического разряда между электродами свечи зажигания. Условно накопители энергии можно разделить на индуктивный и емкостный.

• Простейший индуктивный накопитель – это катушка зажигания, которая представляет собой автотрансформатор, первичная обмотка у него подключается к плюсовому полюсу и через устройство разрыва к минусовому. Во время работы устройства разрыва, например кулачков зажигания, в первичной обмотке возникает напряжение самоиндукции. Во вторичной обмотке образуется повышенное напряжение, достаточное для пробоя воздушного зазора свечи.

• Емкостный накопитель представляет собой емкость, которая заряжается повышенным напряжением и в нужный момент отдает свою энергию на свечу зажигания

4.Свечи зажигания, представляют собой устройство с двумя электродами находящимися друг от друга на расстоянии 0,15-0,25 мм. Представляет собой фарфоровый изолятор, насаженный на металлическую резьбу, в центре находится центральный проводник, который служит электродом, вторым электродом является резьба.

5.Система распределения зажигания предназначена для подачи в нужный момент энергии от накопителя к свечам зажигания. В состав системы входят распределитель, и(или) коммутатор, блок управления системой зажигания.

• Распределитель зажигания (трамблёр) – устройство распределения высокого напряжения по проводам, ведущим к свечам цилиндров. Обычно в распределителе собран и кулачковый механизм. Распределение зажигания может быть механическим и статическим. Механический распределитель представляет собой вал, который приводится в действие от двигателя и при помощи «бегунка» распределяет напряжение по высоковольтным проводам. Статическое распределение зажигания подразумевает под собой отсутствие вращающихся деталей. При таком варианте катушка зажигания присоединятся непосредственно к свече, а управление происходит от блока управления зажиганием. Если, например, двигатель автомобиля имеет четыре цилиндра, то и катушек будет четыре. Высоковольтные провода в данной системе отсутствуют.

• Коммутатор – электронное устройство для генерации импульсов управления катушкой зажигания, включается в цепь питания первичной обмотки катушки и по сигналу от блока управления разрывает питание, в результате чего возникает напряжение самоиндукции.

• Блок управления системой зажигания – микропроцессорное устройство, которое определяет момент подачи импульса в катушку зажигания, в зависимости от данных датчиков положения коленвала, лямбда-зондов, температурных датчиков и датчика положения распредвала.

6.Высоковольтный провод — это одножильный провод с повышенной изоляцией. Внутренний проводник может иметь форму спирали, для исключения помех в радиодиапазоне.

 

Принцип работы системы зажигания
Рассмотрим принцип действия классической системы зажигания. При вращении вала привода трамблёра в действие приводятся кулачки, которые «разрывают» подаваемые на первичную обмотку автотрансформатора (бобину) 12 вольт. При пропадании напряжения на трансформаторе, в обмотке появляется ЭДС самоиндукции, соответственно на вторичной обмотке возникает напряжение порядка 30000 вольт. Высокое напряжение подается в распределитель зажигания (бегунок), который вращаясь попеременно подает напряжение на свечи в зависимости от такта работы двигателя внутреннего сгорания. Высокого напряжения достаточно для пробоя искровым разрядом воздушного зазора между электродами свечи зажигания.

Опережение зажигания нужно для более полного сгорания топливной смеси. Из-за того, что топливо сгорает не сразу, поджечь его необходимо немного раньше, до прихода в ВМТ. Момент подачи искры должен быть точно отрегулирован, потому что в ином случае (раннее или позднее зажигание) двигатель потеряет свою мощность, возможна повышенная детонация.

 

Катушка зажигания — RacePortal.ru

Основные сведения о катушках зажигания – принципы работы: Трансформация

Компания NGK объясняет принципы работы катушки зажигания – т.е., как посредством электромагнитной индукции напряжение аккумулятора в 12 Вольт трансформируется в высокое напряжение.

Лежащий в основе принцип одинаков для всех катушек зажигания: низкое напряжение аккумулятора в 12 вольт должно быть преобразовано в напряжение в несколько Киловольт, в современных автомобилях до 45.000 Вольт. Таким образом, напряжение трансформируется и многократно увеличивается.

Описываемые здесь принципы действительны как для традиционных корпусных катушек зажигания, так и для современных модулей зажигания или индивидуальных катушек зажигания.

СТРОЕНИЕ КАТУШКИ ЗАЖИГАНИЯ

Пример катушки зажигания

Строение катушек зажигания для бензиновых двигателей идентично, при схематичном рассмотрении, для всех типов. Внутри каждой катушки зажигания находятся две обмотки: так называемая первичная обмотка, образованная из сравнительно толстой медной проволоки, и вторичная обмотка, которая значительно длиннее и изготавливается из сравнительно тонкой медной проволоки.

Катушки зажигания имеют многослойный железный сердечник, который обмотан первичной и вторичной обмотками. Медная проволока этих обмоток изолирована, чтобы предотвратить перескакивание напряжения с витка на виток, что может привести к короткому замыканию.

Катушки зажигания и электромагнитная индукция

Импульс высокого напряжения возникает во вторичной обмотке с помощью электромагнитной индукции. Для этого сначала на первичную обмотку через подключение низкого напряжения катушки зажигания подается ток от аккумулятора. Одновременно вокруг первичной обмотки образуется магнитное поле. Когда этот поток тока прерывается, магнитное поле разрушается. И только это разрушение вызывает во вторичной катушке импульс напряжения.

Трансформация: решает обмотка

Импульс напряжения, который возникает во вторичной обмотке, значительно больше, чем напряжение аккумулятора в 12 Вольт, которое перед этим протекало через первичную обмотку. Причина: вторичная обмотка выполнена из значительно более тонкой проволоки и поэтому имеет гораздо большее число витков, чем первичная обмотка. Так называемое соотношение числа витков в зависимости от катушки зажигания варьируется между 1:150 и 1:200.

Другие факторы, оказывающие влияние

Наряду с соотношением числа витков существуют и другие факторы, которые оказывают влияние на действительную величину отдаваемого импульса высокого напряжения. Так, например, напряжённость возникающего в первичной обмотке магнитного поля, играет такую же важную роль, как и скорость, с которой оно спадает. Кроме того, сильное влияние на результат оказывают толщина вторичной обмотки, а также время, которое остается ей для зарядки.

СТРОЕНИЕ КОРПУСНОЙ КАТУШКИ ЗАЖИГАНИЯ NGK

Соотношение числа витков в обмотках катушек зажигания: от 1:150 до 1:200

Первичная обмотка: из медной проволоки, которая толще по сравнению с вторичной обмоткой. Сама обмотка как таковая короче, чем вторичная. Иными словами: она имеет меньшее количество витков, чем вторичная обмотка.

Вторичная обмотка: также состоит из медной проволоки, которая тоньше чем на первичной обмотке. Еще одним важным признаком данной детали является число витков, которое значительно больше по сравнению с первичной обмоткой.

Поперечный разрез корпусной катушки зажигания

Чтобы исключить электрическую разрядку и пробои внутри катушки или наружу, первичная и вторичная обмотки должны быть изолированы.

Этим целям, с одной стороны, служит качество обмотки с другой стороны, масса для заливки.

Высококачественную обмотку катушки можно распознать при поперечном разрезе по тому, что проволока расположена точно друг над другом, так что между ними невозможно увидеть зазоры.

Масса для заливки: Во всех катушках, кроме корпусных, для этого используется эпоксидная смола. Корпусные катушки зажигания, как правило, заполнены маслом. Так как благодаря своим свойствам смола становится жидкой при очень высоких температурах, заполнению (англ. Potting) катушки зажигания придается особое значение, так как в массе для заливки не должны образовываться пузырьки воздуха, а детали подвергаются высокой термической нагрузке.

Железный сердечник: Железный сердечник является решающей деталью катушки зажигания. Он многослойный, что предполагает, что он в большинстве случаев состоит из большого числа слоистых ферромагнитных металлических листов. Существенная польза железного сердечника состоит в том, что он при подаче напряжения усиливает магнитное поле, которое образуется в катушке зажигания. В магнитном поле сохраняется энергия. До тех пор, пока подача первичного тока не будет прекращена, принято говорить о том, что катушка заряжается.

Разрез корпусной катушки зажигания

Подключение высокого напряжения: В зависимости от угла зрения это контакт вторичной обмотки или точка подключения к распределителю и/или свече зажигания. Через него напряжение зажигания подается на свечу зажигания, где проскакивает искра.

В случае распределительных катушек зажигания и модулей зажигания напряжение на свечи зажигания подается с помощью высоковольтных проводов. Как следует из термина «распределительная катушка зажигания», для этого дополнительно требуется распределитель. Индивидуальные катушки зажигания, напротив, располагаются непосредственно на свечах зажигания. В этом случае провода зажигания необходимы только тогда, когда катушка генерирует напряжение и для второй свечи зажигания.

Клеммы 1 и 15: Подключения низкого напряжения/ полюсы минус (1) и плюс (15). Через них на катушку зажигания подается электрический ток.

Строение катушки зажигания NGK с двойной искрой

Соотношение числа витков в обмотках катушек зажигания: от 1:150 до 1:200

Первичная обмотка: из медной проволоки, которая толще по сравнению с вторичной обмоткой. Сама обмотка как таковая короче, чем вторичная. Иными словами: она имеет меньшее количество витков, чем вторичная обмотка.

Вторичная обмотка: также состоит из медной проволоки, которая тоньше, чем на первичной обмотке. Еще одним важным признаком данной детали является число витков, которое значительно больше по сравнению с первичной обмоткой.

Поперечный разрез катушки зажигания с двойной искрой

Чтобы исключить электрическую разрядку и пробои внутри катушки или наружу, первичная и вторичная обмотки должны быть изолированы.

Этим целям, с одной стороны, служит качество обмотки, с другой стороны, масса для заливки.

Высококачественную обмотку катушки можно распознать при поперечном разрезе по тому, что проволока расположена точно друг над другом, так что между ними невозможно увидеть зазоры.

Масса для заливки: Во всех катушках, кроме корпусных, для этого используется эпоксидная смола. Корпусные катушки зажигания, как правило, заполнены маслом. Так как благодаря своим свойствам смола становится жидкой при очень высоких температурах, заполнению (англ. Potting) катушки зажигания придается особое значение, так как в массе для заливки на должны образовываться пузырьки воздуха, а детали подвергаются высокой термической нагрузке.

Железный сердечник: Железный сердечник является решающей деталью катушки зажигания. Он многослойный, что предполагает, что он в большинстве случаев состоит из большого числа слоистых ферромагнитных металлических листов. Основное назначение железного сердечника состоит в том, что он при подаче напряжения усиливает магнитное поле, которое образуется в катушке зажигания. В магнитном поле сохраняется энергия. До тех пор, пока подача первичного тока не будет прекращена, принято говорить о том, что катушка заряжается.

Разрез катушки зажигания с двойной искрой

Подключение высокого напряжения: В зависимости от угла зрения это контакт вторичной обмотки или точка подключения к распределителю и/или свече зажигания. Через него напряжение зажигания подается на свечу зажигания, где проскакивает искра.

В случае распределительных катушек зажигания и модулей зажигания напряжение на свечи зажигания подается с помощью высоковольтных проводов. Как следует из термина «распределительная катушка зажигания», для этого дополнительно требуется распределитель. Индивидуальные катушки зажигания, напротив, располагаются непосредственно на свечах зажигания. В этом случае провода зажигания необходимы только тогда, когда катушка генерирует напряжение и для второй свечи зажигания.

Клеммы 1 и 15: Подключения низкого напряжения/ полюсы минус (1) и плюс (15). Через них на катушку зажигания подается электрический ток.

Строение индивидуальной катушки зажигания / катушки зажигания с отдельной искрой / штекерной катушки

Соотношение числа витков в обмотках катушек зажигания: от 1:150 до 1:200

Первичная обмотка: из медной проволоки, которая толще по сравнению с вторичной катушкой обмоткой. Сама обмотка как таковая короче, чем вторичная. Иными словами: она имеет меньшее количество витков, чем вторичная обмотка.

Вторичная обмотка: также состоит из медной проволоки, которая тоньше, чем на первичной обмотке. Еще одним важным признаком данной детали является число витков, которое значительно больше по сравнению с первичной обмоткой.

Поперечный разрез индивидуальной катушки зажигания, катушки с отдельной искрой или штекерной катушки

Чтобы исключить электрическую разрядку и пробои внутри катушки или наружу, первичная и вторичная обмотки должны быть изолированы. Этим целям, с одной стороны, служит качество обмотки, с другой стороны, масса для заливки.

Высококачественную обмотку катушки можно распознать при поперечном разрезе по тому, что проволока расположена точно друг над другом, так что между ними невозможно увидеть зазоры.

Масса для заливки: Во всех катушках, кроме корпусных, для этого используется эпоксидная смола. Корпусные катушки зажигания, как правило, заполнены маслом. Так как благодаря своим свойствам смола становится жидкой при очень высоких температурах, заполнению (англ. Potting) катушки зажигания придается особое значение, так как в массе для заливки на должны образовываться пузырьки воздуха, а детали подвергаются высокой термической нагрузке.

Железный сердечник: Железный сердечник является решающей деталью катушки зажигания. Он многослойный, что предполагает, что он в большинстве случаев состоит из большого числа слоистых ферромагнитных металлических листов. Основное назначение железного сердечника состоит в том, что он при подаче напряжения усиливает магнитное поле, которое образуется в катушке зажигания. В магнитном поле сохраняется энергия. До тех пор, пока подача первичного тока не будет прекращена, принято говорить о том, что катушка заряжается. 

Разрез индивидуальной катушки зажигания, катушки с отдельной искрой или штекерной катушки

Подключение высокого напряжения: В зависимости от угла зрения это контакт вторичной обмотки или точка подключения к распределителю и/или свече зажигания. Через него напряжение зажигания подается на свечу зажигания, где проскакивает искра.

В случае распределительных катушек зажигания и модулей зажигания напряжение на свечи зажигания подается с помощью высоковольтных проводов. Как следует из термина «распределительная катушка зажигания», для этого дополнительно требуется распределитель. Индивидуальные катушки зажигания, напротив, располагаются непосредственно на свечах зажигания. В этом случае провода зажигания необходимы только тогда, когда катушка генерирует напряжение и для второй свечи зажигания.

Клеммы 1 и 15: Подключения низкого напряжения/ полюсы минус (1) и плюс (15). Через них на катушку зажигания подается электрический ток.

УДОБНЫЕ АРТИКУЛЬНЫЕ НОМЕРА ИЗДЕЛИЯ

Программа катушек зажигания NGK разделена на шесть категорий. Они информируют о типе катушки, а также о дополнительно предлагаемом количестве необходимых катушек зажигания и проводов высокого напряжения на один автомобиль.

Каждый артикульный номер складывается следующим образом:

U = катушка зажигания NGK

1 = Категория

000 = Порядковый номер

U1: Распределительные катушки зажигания

Одна катушка на автомобиль. Число высоковольтных проводов соответствует количеству свечей зажигания. Дополнительно требуется провод к распределителю. Катушки зажигания NGK типа U1 подают высокое напряжение на свечи зажигания посредством механического распределителя зажигания.

U2: Модули зажигания

Число высоковольтных проводов соответствует количеству свечей зажигания. Катушки зажигания NGK типа U2 представляют собой модули зажигания, которые через высоковольтные провода подают высокое напряжение на несколько свечей зажигания. Как правило, одна катушка зажигания требуется на каждую головку блока цилиндров.

U3: Модули зажигания с двумя отводами высокого напряжения

Число высоковольтных проводов соответствует количеству свечей зажигания. Катушки зажигания NGK типа U3 представляют собой модули зажигания с двумя отводами высокого напряжения. Они подают высокое напряжение через соответствующий высоковольтный провод одновременно на две свечи зажигания («Технология двойной искры»)

U4: Индивидуальные катушки зажигания с системой двойной искры

На каждую катушку зажигания требуется одни высоковольтный провод. Катушки зажигания NGK типа U4 – это индивидуальные катушки зажигания с технологией двойной искры. Выполненные в виде штекерной или стержневой катушки зажигания они подают высокое напряжение на две свечи зажигания.

U5: Индивидуальные катушки зажигания с технологией отдельной искры

Провода зажигания не требуются. Катушки зажигания NGK типа U5 – это индивидуальные катушки зажигания с технологией одиночной искры. Такая катушка зажигания надевается на каждый цилиндр.

U6: Индивидуальные для каждого цилиндра катушки зажигания в комплексной системе (рейки зажигания)

Как правило, провода зажигания не требуются. Катушки зажигания NGK типа U6 представляют собой рейки зажигания, в которых в комплексную систему собраны несколько индивидуальных для цилиндров катушек зажигания.

ДИАГНОСТИКА И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ КАТУШЕК ЗАЖИГАНИЯ

NGK предлагает полезные советы для распознавания неисправностей катушек зажигания: визуальный осмотр, техническое обслуживание, диагностика, практические советы

Если автомобиль не заводится, слышны пропуски зажигания в двигателе или автомобиль ускоряется гораздо хуже, это может указывать на неисправности катушки зажигания. Это верно и в тех случаях, когда загорается лампочка контроля работы двигателя, система управления двигателем переключается на работу в аварийном режиме или появляется код ошибки.

Здесь Вы найдете полезные советы о том, как распознать возможные неисправности катушки зажигания, локализовать ошибку и поверить работу.

При проверке всегда учитывайте рекомендации автопроизводителя, так как на отдельных моделях автомобилей возможна своя специфика.

Визуальный осмотр катушек зажигания

Визуальный осмотр системы зажигания даст сведения о возможных причинах проблем с зажиганием.

Прежде чем Вы подвергнете катушку зажигания точной проверке работоспособности, рекомендуется каждый раз производить визуальный осмотр. Причина: сообщение в накопителе сбоев, указывающее на проблемы в системе зажигания, может быть вызвано не только катушкой зажигания, но и другими деталями. Также могут иметь место проблемы за пределами системы.

Поэтому Вы сначала должны проверить:

  • имеются ли механические повреждения или микротрещины.
  • не повреждены ли электрическая проводка и штекеры. Отсутствуют ли на них следы коррозии и перегибов.
  • подает ли аккумулятор достаточное напряжение.
  • в каком состоянии уплотнения клапанов.

После того, как Вы подобным образом исключили внешние причины неисправности, катушки зажигания необходимо подвергнуть точному тестированию.

Диагностика катушек зажигания посредством измерения сопротивления

Для диагностирования катушки зажигания с помощью мультиметра измеряется электрическое сопротивление катушек зажигания.

С учетом электрического сопротивления можно проверить работоспособность традиционных катушек зажигания для транзисторных и электронных систем зажигания с программным управлением.

Проверка осуществляется в разобранном состоянии с помощью мультиметра, при этом измеряется электрическое сопротивление в первичной и вторичной обмотках.

Измерение сопротивления первичной обмотки

Сопротивление первичной обмотки катушки зажигания Вы можете определить, подсоединив, например, мультиметр к клеммам 15 и 1.

Следующие значения верны для большинства работоспособных катушек зажигания:

  • Транзисторные системы зажигания: 0,5 – 2,0 Ω.
  • Электронные системы зажигания с программным управлением: 0,5 – 2,0 Ω.
  • Полностью электронные системы зажигания (технология отдельной и двойной искры): 0,3 – 1,0 Ω.

Измерение сопротивления вторичной обмотки

Сопротивление вторичной обмотки измеряется непосредственно на выходе высокого напряжения.

Здесь верны следующие значения:

  • Транзисторные системы зажигания: 8,0 – 19,0 kΩ.
  • Электронные системы зажигания с программным управлением: 8,0 – 19,0 kΩ.
  • Полностью электронные системы зажигания (технология отдельной и двойной искры): 8,0 – 15,0 kΩ.

Катушки зажигания: практические советы для сервисов

 

Неблагоприятные условия эксплуатации могут привести к повышенному износу катушек зажигания, который сокращает срок службы катушки зажигания и вызывает ее повреждения.

Как и многие другие детали автомобиля, катушки зажигания подвержены определенному износу. Их срок службы, как правило, составляет 60.000 – 80.000 км, однако, целый ряд факторов может привести к более раннему выходу катушек зажигания из строя. Перед заменой катушки зажигания необходимо проверить данные факторы.

Внутреннее короткое замыкание ведет к перегреву

По мере старения катушки зажигания возрастает риск перегрева вследствие внутренних коротких замыканий. При температурах свыше 150 °C катушки зажигания необратимо повреждаются. Однако: большое количество повреждений из-за перегрева вызывается поврежденным модулем зажигания или неисправной последней ступенью в блоке управления.

Дефектная подача напряжения

Если повреждены провода или уменьшается мощность аккумулятора, это приводит к недостаточной подаче напряжения и более продолжительному времени загрузки катушки зажигания. Из-за этого может быть повреждено распределительное устройство или последняя ступень в блоке управления – что, в конечном итоге, может привести к неисправностям катушки зажигания.

Механические повреждения

Катушки зажигания могут быть повреждены грызунами. Другим примером механического повреждения являются повреждения изоляции, вызванные попаданием масла, например, при негерметичности уплотнений клапанов.

Неисправный контакт

Если поврежден корпус катушки зажигания и влажность попадает в область первичной и вторичной обмоток, это может вызвать переходное сопротивление. Данная ошибка может возникать при дефектной конструкции форсунок омывателя, при сильном дожде или при мойке двигателя. Зимой причиной также может стать антискользящий реагент для улиц.

Термические проблемы

Особенно индивидуальные катушки зажигания подвержены сильному воздействию экстремальных температур. По этой причине также сокращается срок службы катушек зажигания.

Вибрация

В первую очередь индивидуальные катушки зажигания вследствие высоких вибраций в подкапотном пространстве подвержены поломке.

 

Система зажигания автомобиля

Основным назначением системы зажигания автомобиля является подача искрового разряда на свечи зажигания в определённый такт работы бензинового двигателя. Для дизельных двигателей под зажиганием понимают момент впрыска топлива в такт сжатия. В некоторых моделях автомобилей система зажигания, а именно ее импульсы, подаются на блок управления погружным топливным насосом.

Систему зажигания, по мере своего развития, можно разделить на три типа. Контактная система зажигания, импульсы у которой создаются во время работы контактов на разрыв. Бесконтактная система зажигания, управляющие импульсы создаются электронным транзисторным управляющим устройством – коммутатором, (хотя правильно его назвать генератором импульсов). Микропроцессорная система зажигания — это электронное устройство, которое управляет моментом зажигания, а также другими системами автомобиля. Для двухтактных двигателей, без внешнего источника питания используются системы зажигания типа магнето. Основана на принципе создания ЭДС при вращении постоянного магнита в катушке зажигания по заднему фронту импульса.

 

Устройство системы зажигания

Схема системы зажигания: 1 — замок зажигания; 2 — катушка зажигания; 3 — распределитель, 4 — свечи зажигания; 5 — прерыватель, 6 — масса.

Все вышеперечисленные виды систем зажигания похожи между собой, отличаются только методом создания управляющего импульса. Так в систему зажигания входят:

  1. Источник питания для системы зажигания, это аккумуляторная батарея (в момент запуска двигателя), и генератор (во время работы двигателя).
  2. Выключатель зажигания – это механическое или электрическое контактное устройство подачи напряжения на систему зажигания, или по-другому – замок зажигания. Как правило, выполняет две функции: подачи напряжения на бортовую сеть и систему зажигания, подачи напряжения на втягивающее реле стартера автомобиля.
  3. Накопитель энергии – узел предназначенный для накопления, преобразования энергии достаточной для возникновения электрического разряда между электродами свечи зажигания. Условно  накопители энергии можно разделить на индуктивный и емкостный.
    1. Простейший индуктивный накопитель – это катушка зажигания, которая представляет собой автотрансформатор, первичная обмотка у него подключается к плюсовому полюсу и через устройство разрыва к минусовому. Во время работы устройства разрыва, например кулачков зажигания, в первичной обмотке возникает напряжение самоиндукции. Во вторичной обмотке образуется повышенное напряжение, достаточное для пробоя воздушного зазора свечи.
    2. Емкостный накопитель представляет собой емкость, которая заряжается повышенным напряжением и в нужный момент отдает свою энергию на свечу зажигания
      1. Свечи зажигания, представляют собой устройство с двумя электродами находящимися друг от друга на расстоянии 0,15-0,25 мм. Это фарфоровый изолятор, насаженный на металлическую резьбу. В центре находится центральный проводник, который служит электродом, вторым электродом является резьба.
      2. Система распределения зажигания предназначена для подачи в нужный момент энергии от накопителя к свечам зажигания. В состав системы входят распределитель, и(или) коммутатор, блок управления системой зажигания.
        1. Распределитель зажигания (трамблёр) – устройство распределения высокого напряжения по проводам, ведущим к свечам цилиндров. Обычно в распределителе собран и кулачковый механизм. Распределение зажигания может быть механическим и статическим. Механический распределитель представляет собой вал, который приводится в действие от двигателя и при помощи «бегунка» распределяет напряжение по высоковольтным проводам. Статическое распределение зажигания подразумевает под собой отсутствие вращающихся деталей. При таком варианте катушка зажигания присоединятся непосредственно к свече, а управление происходит от блока управления зажиганием. Если, например, двигатель автомобиля имеет четыре цилиндра, то и катушек будет четыре. Высоковольтные провода в данной системе отсутствуют.
        2. Коммутатор – электронное устройство для генерации импульсов управления катушкой зажигания, включается в цепь питания первичной обмотки катушки и по сигналу от блока управления разрывает питание, в результате чего возникает напряжение самоиндукции.
        3. Блок управления системой зажигания – микропроцессорное устройство, которое определяет момент подачи импульса в катушку зажигания, в зависимости от данных датчиков положения коленвала, лямбда-зондов, температурных датчиков и датчика положения распредвала.
      3. Высоковольтный провод — это одножильный провод с повышенной изоляцией. Внутренний проводник может иметь форму спирали, для исключения помех в радиодиапазоне.

       

      Принцип работы системы зажигания

      Рассмотрим принцип действия классической системы зажигания. При вращении вала привода трамблёра в действие приводятся кулачки, которые «разрывают» подаваемые на первичную обмотку автотрансформатора (бобину) 12 вольт. При пропадании напряжения на трансформаторе, в обмотке появляется ЭДС самоиндукции, соответственно на вторичной обмотке возникает напряжение порядка 30000 вольт. Высокое напряжение подается в распределитель зажигания (бегунок), который вращаясь попеременно подает напряжение на свечи в зависимости от такта работы двигателя внутреннего сгорания. Высокого напряжения достаточно для пробоя искровым разрядом воздушного зазора между электродами свечи зажигания.

      Опережение зажигания нужно для более полного сгорания топливной смеси. Из-за того, что топливо сгорает не сразу, поджечь его необходимо немного раньше, до прихода в ВМТ. Момент подачи искры должен быть точно отрегулирован, потому что в ином случае (раннее или позднее зажигание) двигатель потеряет свою мощность, возможна повышенная детонация.

       

      РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ:

       

      Цепи зажигания — Мир авто

      Конструкция системы зажигания с возвратом через «массу» изображена на рис. 40.4. Система состоит из двух электрических цепей: первичной и вторичной.

       

      Первичная цепь

      Она представляет собой катушку из нескольких витков относительно толстого провода с лаковой изоляцией, намотанного на сердечник из мягкого железа. Эта катушка образует последовательную цепь с аккумуляторной батареей, амперметром, выключателем зажигания и контактным прерывателем. Конденсатор включен параллельно с контактным прерывателем.

      Вторичная цепь

      Вторичная обмотка построена из нескольких тысяч витков тонкого лакированного провода, которая располагается под первичной обмоткой. Один конец этой обмотки соединен с выводом контактного прерывателя, а другой конец соединен последовательно с распределителем зажигания и свечами зажигания. «Возвратный путь» от свечей зажигания проходит через «массу» через аккумулятор и первичную обмотку, поэтому ЭДС наводимое в первичной обмотке добавляется к большой ЭДС, наводимой во вторичной обмотке. Это обеспечивает более высокий КПД катушки.
      Когда зажигание включено и контакты замкнуты, ток, проходящий через первичную обмотку, производит поле намагниченности в железном сердечнике катушки. При размыкании контактов в момент, когда необходимо появление искры, ток в первичной обмотке прерывается, что заставляет магнитное поле быстро убывать («сжиматься»). В таком процессе силовые линии проходят через витки вторичной обмотки и возбуждают в них ЭДС, причем величина этой ЭДС больше чем величина ЭДС, действующей в первичной обмотке, поскольку вторичная обмотка содержит больше витков. Ток высокого напряжения подается от катушки к рычажку ротора, который в это время должен быть соединен с соответствующим сегментом распределителя. Этот сегмент соединен со свечой того цилиндра, в котором появляется искра, воспламеняющая топливно-воздушную смесь.

      Система зажигания Кеттеринга

      На рис. 40.1 изображена конструкция базовой системы, которая применяется уже в течение многих лет. Главными деталями этой системы являются:
      Катушка зажигания. Она создает большое напряжение, которое нужно для высвобождения искры на свече зажигания двигателя.

      Она трансформирует напряжение аккумуляторной батареи величиной 12 В. в высоковольтный мало точный заряд, который нужен для проскакивания искры между электродами. Катушка зажигания содержит внутри своего корпуса две обмотки, которые соединены с тремя внешними выводами:
      1. Вывод низкого напряжения, идущий к аккумуляторной батарее, через выключатель зажигания.
      2. Вывод низкого напряжения, идущий к контактному прерывателю.
      3. Вывод высокого напряжения, идущий к свече зажигания через распределитель зажигания. Этот провод должен быть хорошо изолирован, чтобы предотвратить утечки тока высокого напряжения.

      % PDF-1.4 % 18 0 obj> эндобдж xref 18 160 0000000016 00000 н. 0000003933 00000 н. 0000003496 00000 н. 0000004013 00000 н. 0000004192 00000 н. 0000005888 00000 н. 0000005964 00000 н. 0000006187 00000 н. 0000006416 00000 н. 0000006458 00000 п. 0000006500 00000 н. 0000006542 00000 н. 0000006584 00000 н. 0000006626 00000 н. 0000006668 00000 н. 0000006710 00000 н. 0000006752 00000 н. 0000006794 00000 н. 0000006836 00000 н. 0000006878 00000 н. 0000006920 00000 н. 0000006962 00000 н. 0000007004 00000 н. 0000007046 00000 н. 0000007089 00000 н. 0000007536 00000 н. 0000007938 00000 п. 0000008638 00000 н. 0000009178 00000 п. 0000009636 00000 н. 0000010183 00000 п. 0000010217 00000 п. 0000010375 00000 п. 0000010614 00000 п. 0000011108 00000 п. 0000011920 00000 н. 0000012859 00000 п. 0000013777 00000 п. 0000016446 00000 п. 0000016538 00000 п. 0000016612 00000 п. 0000016683 00000 п. 0000016751 00000 п. 0000016825 00000 п. 0000016902 00000 п. 0000016976 00000 п. 0000017047 00000 п. 0000017112 00000 п. 0000017183 00000 п. 0000017248 00000 п. 0000017313 00000 п. 0000017381 00000 п. 0000017458 00000 п. 0000017535 00000 п. 0000017600 00000 п. 0000024698 00000 п. 0000024865 00000 п. 0000025032 00000 п. 0000025209 00000 п. 0000025383 00000 п. 0000025559 00000 п. 0000025705 00000 п. 0000025876 00000 п. 0000026076 00000 п. 0000026264 00000 п. 0000026461 00000 п. 0000026658 00000 п. 0000026856 00000 п. 0000027060 00000 п. 0000027255 00000 п. 0000027455 00000 п. 0000027651 00000 п. 0000027854 00000 п. 0000027987 00000 п. 0000028123 00000 п. 0000028263 00000 п. 0000028459 00000 п. 0000028605 00000 п. 0000028748 00000 п. 0000028952 00000 п. 0000029107 00000 п. 0000029259 00000 н. 0000029468 00000 п. 0000029627 00000 н. 0000029826 00000 п. 0000029989 00000 н. 0000030155 00000 п. 0000030367 00000 п. 0000030536 00000 п. 0000030708 00000 п. 0000030914 00000 п. 0000031089 00000 п. 0000031267 00000 п. 0000031445 00000 п. 0000031652 00000 п. 0000031849 00000 п. 0000032058 00000 н. 0000032251 00000 п. 0000032417 00000 п. 0000032597 00000 п. 0000032777 00000 п. 0000032958 00000 п. 0000033139 00000 п. 0000033332 00000 п. 0000033520 00000 п. 0000033717 00000 п. 0000033867 00000 п. 0000034073 00000 п. 0000034223 00000 п. 0000034418 00000 п. 0000034568 00000 п. 0000034770 00000 п. 0000034973 00000 п. 0000035123 00000 п. 0000035318 00000 п. 0000035468 00000 п. 0000035675 00000 п. 0000035882 00000 п. 0000036032 00000 п. 0000036243 00000 п. 0000036451 00000 п. 0000036633 00000 п. 0000036835 00000 п. 0000037022 00000 п. 0000037216 00000 п. 0000037400 00000 п. 0000037553 00000 п. 0000037734 00000 п. 0000037900 00000 н. 0000038053 00000 п. 0000038216 00000 п. 0000038399 00000 п. 0000038577 00000 п. 0000038743 00000 п. 0000038920 00000 п. 0000039103 00000 п. 0000039277 00000 п. 0000039455 00000 п. 0000039630 00000 н. 0000039813 00000 п. 0000040001 00000 п. 0000040200 00000 н. 0000040414 00000 п. 0000040624 00000 п. 0000040838 00000 п. 0000041034 00000 п. 0000041248 00000 п. 0000041452 00000 п. 0000041651 00000 п. 0000041855 00000 п. 0000042054 00000 п. 0000042252 00000 п. 0000042456 00000 п. 0000042654 00000 п. 0000042854 00000 п. 0000043043 00000 п. 0000043231 00000 п. 0000043429 00000 п. 0000043615 00000 п. 0000043802 00000 п. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 20 0 obj> поток xb«f`AXc_ \ 4T zOȆ8V: B! (GB1 / K @ g90] € i + c! IJK4 «SX4 #? 50? Prlpj | R (ĕ # 5 @ чK! @ — 67D Բ j (8rp + 87i640Fq74LbrP

      Закон Фарадея и самовоспламенение

      )

      Как получить 40 000 вольт на свече зажигания в автомобиле, если для начала у вас всего 12 вольт постоянного тока? Основная задача зажигания свечей зажигания для воспламенения газо-воздушной смеси выполняется с помощью процесса, основанного на законе Фарадея.

      Первичная обмотка катушки зажигания намотана с малым количеством витков и имеет небольшое сопротивление. Применение батареи к этой катушке вызывает протекание значительного постоянного тока. Вторичная обмотка имеет гораздо большее количество витков и поэтому действует как повышающий трансформатор. Но вместо того, чтобы работать от переменного напряжения, эта катушка спроектирована так, чтобы производить большой скачок напряжения, когда ток в первичной катушке прерывается. Поскольку наведенное вторичное напряжение пропорционально скорости изменения магнитного поля через него, быстрое размыкание переключателя в первичной цепи для понижения тока до нуля вызовет большое напряжение во вторичной катушке в соответствии с законом Фарадея.Высокое напряжение вызывает искру в зазоре свечи зажигания, которая воспламеняет топливную смесь. В течение многих лет это прерывание первичного тока осуществлялось путем механического размыкания контакта, называемого «точками», в синхронизированной последовательности для отправки импульсов высокого напряжения через поворотный переключатель, называемый «распределителем», к свечам зажигания. Одним из недостатков этого процесса было то, что прерывание тока в первичной катушке генерировало индуктивное обратное напряжение в этой катушке, которое, как правило, приводило к возникновению искры на точках.Система была улучшена путем размещения конденсатора большого размера на контактах, так что скачок напряжения имел тенденцию заряжать конденсатор, а не вызывать деструктивное искрение на контактах. Используя старое название конденсаторов, этот конкретный конденсатор был назван «конденсаторный».

      Более современные системы зажигания используют транзисторный ключ вместо точек для прерывания первичного тока.

      Транзисторные переключатели находятся в твердотельном модуле управления зажиганием.Современные конструкции катушек вырабатывают импульсы напряжения порядка 40 000 вольт при прерывании подачи 12-вольтного питания от батареи.

      Некоторые современные двигатели имеют несколько катушек зажигания, установленных непосредственно на свечах зажигания. Вместо одиночных импульсов напряжения они могут в некоторых условиях двигателя генерировать три импульса напряжения. Показанное расположение катушек относится к двигателю Dodge.

      Свеча зажигания

      Погрузка

      Свеча зажигания в теории довольно проста.Он воспламеняет топливовоздушную смесь в цилиндре двигателя за счет образования искры между центральным электродом и заземляющим электродом. Электричество должно быть под очень высоким напряжением, чтобы пройти через зазор и создать хорошую искру. Напряжение на свече зажигания может быть от 40 000 до 100 000 вольт. А бензиновый двигатель без свечи зажигания бесполезен.Существует много разных свечей зажигания, и все они справятся со своей задачей, но чем больше вы платите, тем лучше свеча. Однако все свечи зажигания имеют одинаковую базовую конструкцию и конструкцию.

      Разъем выполнен в виде соединения SAE или с резьбой 4 мм. Это то место, где вы подключаете кабель зажигания, идущий от катушки высокого напряжения или стержневой катушки. Подключенное здесь высокое напряжение должно передаваться на другой конец свечи зажигания.

      Катушка высокого напряжения — это устройство, которое генерирует высокое напряжение, необходимое для создания искры.Это простое устройство — по сути, высоковольтный трансформатор, состоящий из двух катушек провода. Одна катушка с проволокой называется первичной катушкой. Вокруг него намотана вторичная обмотка. Вторичная обмотка обычно имеет в сотни раз больше витков провода, чем первичная обмотка.
      Ток течет от батареи через первичную обмотку катушки. Ток первичной катушки может быть внезапно прерван точками прерывания или твердотельным устройством в электронном зажигании.
      Если вы думаете, что катушка похожа на электромагнит, вы правы — но это еще и индуктор. Ключ к работе катушки — это то, что происходит, когда цепь внезапно прерывается из-за точек.
      Магнитное поле первичной катушки быстро разрушается. Вторичная катушка охвачена мощным изменяющимся магнитным полем. Это поле индуцирует ток в катушках — ток очень высокого напряжения (до 100 000 вольт) из-за количества катушек во вторичной обмотке.Вторичная катушка подает это напряжение на распределитель через очень хорошо изолированный высоковольтный провод и специальный защищенный соединитель.

      Катушка высокого напряжения на автомобиле Формулы 1 отличается от катушки на дорожных автомобилях, где одна катушка на 4 свечи зажигания или хотя бы одна катушка на несколько свечей зажигания. В Формуле 1 одна катушка высокого напряжения обслуживает только одну свечу зажигания. Корпус из углеродного волокна с четырьмя зубцами запрессовывается на каждую свечу зажигания и соединяется с электронным интерфейсом CAN-шины с блоком ECU.

      Свеча зажигания должна иметь изолированный проход для того, чтобы это высокое напряжение спускалось вниз к электроду, где оно могло перепрыгнуть через зазор и оттуда пройти в блок цилиндров и заземлить. Свеча зажигания также должна выдерживать экстремальное нагревание и давление внутри цилиндра и должна быть спроектирована таким образом, чтобы на свече не образовывались отложения топливных присадок.Свечи зажигания используют керамический изолятор для изоляции высокого напряжения от электрода, гарантируя, что искра возникает только на кончике электрода, а не где-либо еще на свече. Керамика выполняет двойную функцию, помогая сжигать отложения топлива. Керамика — довольно плохой проводник тепла, поэтому материал во время работы сильно нагревается. Это тепло помогает сжечь отложения с электрода.Волнообразные барьеры для тока утечки на внешней стороне изолятора предотвращают утечку напряжения на массу автомобиля. При этом они увеличивают пройденный путь и увеличивают электрическое сопротивление.
      Внутренние уплотнения создают газонепроницаемое соединение между изолятором и металлическим корпусом. Для этого между двумя дополнительными уплотнительными кольцами помещается кольцо из талька. Во время производства свечи зажигания она ломается, обеспечивая оптимальное уплотнение.

      Размеры свечей зажигания различаются, но базовая свеча, используемая в текущих серийных автомобилях, имеет длину около 85 миллиметров и максимальный диаметр примерно от 15 до 20 миллиметров.Нижняя треть длины вилки прикрыта гильзой из стальной резьбы, сверху есть металлическая шпилька и белый керамический изолятор. Если вы разрежете заглушку пополам по длине, вы увидите внутренний металлический стержень, который простирается сверху до точки рядом с нижней частью стальной резьбы. Иногда этот стержень отделяется глушителем помех. Чтобы обеспечить электромагнитную совместимость (ЭМС) и, следовательно, безотказную работу бортовой электроники, внутри свечи зажигания используется расплав стекла для подавления помех.Оттуда высокое напряжение поступает на средний электрод. Этот электрод стандартной свечи зажигания состоит в основном из никелевого сплава и медного сердечника, что улучшает отвод тепла. С конца этого электрода искра должна перескочить на заземляющий электрод.

      Небольшой кусок металла, который выглядит как крючок, выходит из нижней части резьбы и приближается к нижнему концу внутреннего металлического стержня, но не касается его. Это пространство называется «зазором», и именно в нем возникают искры, воспламеняющие топливно-воздушную смесь в цилиндре.Кстати, металлические поверхности по обе стороны от зазора являются «электродами», а крючок обычно называют «заземляющим электродом». Таким образом, искра, вызванная высоковольтной катушкой, перескакивает с центрального стержня на заземляющий электрод.


      То, что часто упускают из виду в свечах зажигания, — это их тепловой рейтинг или диапазон нагрева. Термин «диапазон нагрева» относится к относительной температуре кончика свечи зажигания при ее работе. Классификация «горячий» и «холодный» часто вызывает путаницу, поскольку «горячая» свеча зажигания обычно используется в «холодном» (маломощном) двигателе и наоборот.Этот термин фактически относится к тепловым характеристикам самой свечи, в частности ее способности отводить тепло в систему охлаждения. Разница между «горячей» и «холодной» свечой зажигания заключается в форме керамического наконечника. Автопроизводитель подбирает подходящую температурную вилку для каждой машины. Холодная свеча может очень быстро избавиться от тепла, и ее следует использовать в двигателях, которые работают на горячих и обедненных смесях. Горячая свеча требует больше времени для охлаждения и должна использоваться в двигателях с более низкой степенью сжатия, где необходимо сохранять тепло для предотвращения накопления побочных продуктов сгорания.Некоторые автомобили с мощными двигателями естественным образом выделяют больше тепла, поэтому им нужны более холодные свечи. Если свеча зажигания станет слишком горячей, она может воспламенить топливо до того, как загорится искра; поэтому важно выбрать вилку, подходящую для вашего автомобиля.

      Современный двигатель Формулы-1 — невероятная вещь, со спецификацией, которая заставляет такого любителя автомобилей, как меня, тошнить. Основы невероятны. Из всего лишь 2,4 литра и 8 цилиндров — без турбонаддува или наддува, увеличивающего мощность, — двигатель F1 выдает около 800 лошадиных сил.Это достигается за счет невероятных 18000 оборотов в минуту, что более чем вдвое превышает скорость вращения двигателя Honda S2000 с высокими оборотами. После изменения правил в 2014 году двигатель V6 объемом 1,6 литра снова выдает более 800 лошадиных сил при 15 000 об / мин с помощью ERS.
      Чтобы поршни и шатуны не разлетались при таких оборотах, поршень F1 перемещается всего на 40 миллиметров. Диаметр отверстия составляет примерно 90 миллиметров (так называемый суперквадратный канал).

      Невозможно понять особенности современных двигателей Формулы 1, потому что это хорошо охраняемые секреты в каждой команде.Тем не менее, поклонники
      F1 — любопытные существа, и мне стало интересно, какие интересные технические детали заключены в обычно не такой гламурной свече зажигания.
      По-видимому, свечи зажигания F1 не так уж и секретны, потому что глобальный директор Federal-Mogul по технологиям зажигания Ричард Келлер открыто говорит об этом предмете и исследованиях. Федерал-Могул является владельцем Чемпиона.

      Свечи зажигания, слева направо — F1, велосипед GP, Ford Focus

      Базовая вилка Champion для Формулы 1, которая использовалась в 1990-х годах, была такой же по длине, как и обычная вилка, описанная выше, но была вдвое меньше диаметра.Затем в 1999 году одна из команд сказала МакМюррею, что из-за того места, где находилась свеча зажигания, это была самая тяжелая часть автомобиля (эта свеча весила всего 25,9 грамма), потому что она была расположена очень высоко над двигателем. Если Champion не сможет уменьшать вес вилки на 20 процентов каждый год, пока команда не скажет им остановиться, Champion выбывает из игры.
      Вилка Champion, полученная в ответ, меньше твоего мизинца. Его длина всего 35 миллиметров, а диаметр резьбы — 7.6 миллиметров, или примерно половина диаметра обычной вилки. Также требуется специальный инструмент для установки, чтобы отверстие для свечи зажигания в головке блока цилиндров можно было сделать как можно меньше. Пустое пространство в камере сгорания F1 — это бесценно, потому что любое пространство, занимаемое свечой зажигания, оставляет меньше места для клапанов, и, как мы все знаем, чем больше клапаны, тем больше воздушный поток и тем больше потенциальная выходная мощность. Вилка весит 10,7 грамма.


      Помимо небольшого размера, еще одной интересной особенностью вилки F1 является отсутствие выступающего крючка на дне.Потому что для одного просто нет места. Обычный заземленный J-образный электрод не имеет шансов выжить в двигателе F1, он может быть раздавлен поршнем или просто расшатан из-за сильной вибрации. Когда поршень F1 находится на вершине своего хода, он почти касается головки блока цилиндров. Объем камеры сгорания в основном состоит из утопленных в верхней части поршня деталей, которые служат для размещения клапанов. Без этого крючка заземляющий электрод будет просто нижним краем резьбы.Эта конструкция известна как свеча зажигания с поверхностным зазором. Свеча зажигания с поверхностным зазором — это свеча зажигания, предназначенная для образования искр вдоль поверхности изолятора на стороне зажигания. Свечи зажигания этого типа также подразделяются на тип с полуповерхностным разрядом и тип с поверхностным разрядом. Эта свеча зажигания имеет меньший изолятор, подвергающийся воздействию тепла, поэтому она легко загрязняется. Для борьбы с грязью используется система разряда конденсаторов, которая быстро достигает необходимого напряжения для образования искр.Он используется в двигателях с высокими характеристиками, таких как двигатели Формулы 1.

      Свеча зажигания с поверхностным зазором — это свеча зажигания, предназначенная для образования искр вдоль поверхности изолятора на стороне зажигания. Больше 50 000 вольт… при 20 000 об / мин


      Чтобы получить представление о точности компонентов двигателя F1, когда Champion строит свечи зажигания F1, длина меняется от свечи к свече.Это известно как производственный допуск; для вилок F1 разница от самой длинной вилки к самой короткой составляет всего 0,05 миллиметра, или примерно столько же, сколько толщина волос. Если свеча зажигания находится на длинной стороне, поршень может ударить по ней, поэтому команды вырезают в поршне выемку или подкладывают свечи зажигания шайбами.
      В течение года Champion производит около 10 000 таких специальных единиц, и они недешевы. В то время как мы с вами можем заплатить два доллара за свечу зажигания, команда Формулы-1 тратит от 35 до 50 долларов каждая, или целых 500 долларов на двигатель.
      Все мы знаем старую гоночную поговорку: «Скорость стоит денег. Как быстро вы хотите ехать?»

      Свечи зажигания Denso с поверхностным разрядом, используемые в двигателях F1

      Основными поставщиками для команд Формулы 1 являются компания Champion из США, итальянская компания Magneti Mareli и японские компании NGK и Denso. Свечи зажигания
      NGK впервые приняли вызов Формулы-1 вместе с Honda в 1964 году и одержали свою первую победу в следующем году.
      В начале второго золотого века Honda Formula One эффективность свечей зажигания NGK в двигателях Honda была признана, и вскоре эти свечи стали устанавливаться во многих других двигателях Formula One. В 1998 году автомобиль с двигателем Mercedes, оснащенный свечами зажигания NGK, позволил NGK одержать 100-ю победу в Формуле-1, а в 2007 году автомобили, оснащенные свечами зажигания NGK, одержали победы во всех 17 гонках, в результате чего общее количество побед достигло 200.
      В 2011 году NGK поставила свечи зажигания двум производителям двигателей, Mercedes и Ferrari.Свечи зажигания NGK установлены в двигателях 12 автомобилей этих производителей, принадлежащих в общей сложности 6 командам

      5.9 Системы зажигания:
      5.9.1 Зажигание разрешено только с помощью одной катушки зажигания и одной свечи зажигания на цилиндр. Запрещается использование плазмы, лазера или других высокочастотных методов зажигания.
      5.9.2 Только обычные свечи зажигания, которые работают за счет электрического разряда высокого напряжения через открытые зазоры допускаются.На свечи зажигания не распространяются ограничения по материалам, описанные в статьях 5.14 и 5.15.

      Вернуться к началу страницы

      Что произойдет, если не поменять свечи зажигания?

      Свечи зажигания в вашем двигателе — это часть, которая воспламеняет смесь бензина и кислорода, когда она попадает в цилиндр машины. Сгорание топливовоздушной смеси в цилиндре приводит в движение двигатель.

      Как видно из названия, свечи зажигания обычно вызывают искрение значительно высокого напряжения в 10 000–30 000 вольт для воспламенения топливно-воздушной смеси.Свечи зажигания имеют решающее значение, поскольку они влияют на общую производительность двигателя. Следовательно, многие виды свечей зажигания доступны в транспортных средствах, спортивных автомобилях и гоночных автомобилях.

      Свечи зажигания

      со временем изнашиваются, поэтому, если их не заменить, возникнут различные проблемы с двигателем.

      Конкретные проблемы включают:
      • Снижение экономии топлива
      • Отсутствие реакции на ускорение
      • Нестабильный холостой ход или глохнет
      • Двигатель работает менее плавно или не работает совсем

      Когда свечи зажигания не генерируют достаточную искру, сгорание топливовоздушной смеси становится неполным, что приводит к потере мощности двигателя, а в худшем случае двигатель не запускается.Когда изношенные свечи зажигания изо всех сил пытаются зажечь искру, это повлияет на другие части двигателя, которые поставляют электричество, поэтому риск отказа этих частей также возрастет.

      В старых автомобилях двигатели были менее сложными, чем в современных автомобилях. Раньше вы могли заменять сами свечи зажигания. Однако, поскольку современные автомобили оснащены более передовыми технологиями, такими как компьютеры, растет число автомобилей, в которых другие детали двигателя блокируют доступ к свечам зажигания.

      Заменить свечи зажигания довольно просто.Открутить их несложно. Однако, если мусор попадет в пространство, из которого была извлечена свеча зажигания, он повредит внутреннюю часть цилиндра, поэтому будьте осторожны.

      Также, если свечи зажигания закручены слишком туго, есть вероятность, что резьба головки блока цилиндров будет повреждена. Если это произойдет, потребуется замена головки блока цилиндров, что будет дорогостоящим ремонтом. Снова рекомендуется осторожность.

      Свечи зажигания — одна из частей двигателя, которая скоро выйдет из употребления; однако на данный момент они являются важной частью, обеспечивающей эффективность.Рекомендуется заменять их до того, как ухудшатся их характеристики.

      Если у вас есть дополнительные вопросы о том, когда следует менять свечи зажигания, позвоните нам сегодня в ремонтную мастерскую Хорхе Алонсо. Мы будем рады ответить на любые ваши вопросы о свечах зажигания или двигателе!

      Свечи зажигания и свечи накаливания — Как работают автомобили

      Разница между свечой зажигания и свечой накаливания заключается в следующем: свечи зажигания используются в автомобилях с бензиновым и газовым двигателем, а свечи накаливания — в автомобилях с дизельным двигателем.

      Свеча зажигания

      Теоретически свеча зажигания довольно проста: она заставляет электрическую дугу проходить через зазор, как молния. Электричество должно быть под очень высоким напряжением, чтобы пройти через зазор и создать хорошую искру. Как мы видели, катушка подает на вилку напряжение 30 000 вольт или более.

      Свеча зажигания должна иметь изолированный проход для того, чтобы это высокое напряжение спускалось вниз к электроду, где оно могло перепрыгнуть через зазор и оттуда пройти в блок цилиндров и заземлить.

      В свечах зажигания используется керамическая вставка для изоляции высокого напряжения на электроде, гарантируя, что искра возникает на кончике электрода, а не где-либо еще на свече.

      Некоторые автомобили требуют горячей замены. Этот тип вилки разработан с керамической вставкой, которая имеет меньшую площадь контакта с металлической частью вилки. Это уменьшает теплопередачу от керамики, заставляя ее нагреваться и, таким образом, сжигать больше отложений.Холодные свечи разработаны с большей площадью контакта, поэтому они холоднее.

      Автопроизводитель подберет подходящую температурную вилку для каждой машины. Некоторые автомобили с мощными двигателями естественным образом выделяют больше тепла, поэтому им нужны более холодные свечи.

      Другие двигатели имеют более низкую температуру, поэтому требуется другая вилка. Важно помнить, что если свеча зажигания станет слишком горячей, она может воспламенить топливо до того, как загорится искра, поэтому важно использовать свечу правильного типа для вашего автомобиля.

      Свеча накаливания

      Свечи накаливания — это нагревательные элементы, которые нагревают воздух в камерах предварительного сгорания для запуска холодного дизельного двигателя.

      Свечи накаливания вставляются в отверстия в головке блока цилиндров. Внутренний конец свечи накаливания выходит в камеру предварительного сгорания.

      Когда двигатель холодный и водитель поворачивает ключ зажигания в положение работы, большой ток течет от аккумулятора к свечам накаливания.Через несколько секунд наконечник свечи накаливания нагреется до тускло-красного свечения.

      Когда индикатор свечи накаливания погаснет, водитель может запустить двигатель. Давление такта сжатия и тепло, а также тепло от свечи накаливания заставляют двигатель легко запускаться.

      Распределительные системы зажигания 101 | 1А Авто

      Назначение системы зажигания

      Ваш автомобиль полагается на сгорание в цилиндрах двигателя чтобы это пошло.Тысячи маленьких взрывов заставят ваш двигатель и ваш автомобиль в движении. Для сгорания необходимы три вещи: топливо, сжатие и искра. Эта искра обеспечивается системой зажигания, и вы не сможете завести свой автомобиль или грузовик без нее.

      Система, создающая эту искру, может показаться очень сложной. вам на первый взгляд, но как только мы пройдемся через это, у вас будет гораздо лучшее понимание того, как запускается ваш двигатель.

      Типы систем зажигания

      Большинство систем зажигания в истории автомобилестроения использовали распределитель для подачи электричества в нужный цилиндр в нужное время.Более Современные системы зажигания без распределителя или системы прямого зажигания отказываются от механических распределитель и использовать электронные датчики и компьютер автомобиля, двигатель блок управления (или ЭБУ) для управления моментом зажигания. В обеих этих системах цель состоит в том, чтобы свечи зажигания зажигали искру в правильном порядке и в идеале. время, чтобы поддерживать плавное сгорание в каждом цилиндре по очереди.

      Если вы согласны с тем, что компьютеры — это коробки, полные магия, систему прямого зажигания можно понять достаточно легко.Электронный датчики передают информацию о положении коленвала и распредвала к ЭБУ. Это позволяет ЭБУ определять правильное время для зажигания. катушки (которые получают питание от батареи) для подачи питания на искру пробки. Катушки зажигания в этих типах систем могут быть установлены напрямую. на заглушку в крышке клапана, в так называемом установка катушка на вилке, или Могут быть блоки катушек зажигания, которые подают питание на свечи зажигания через свечу зажигания. провода.

      Как работают механические системы зажигания с распределителями

      Системы механического зажигания, использующие распределители, немного сложнее и содержат большее количество деталей. Самый лучший способ понять это будет, если мы пройдемся по каждой части, начиная с аккумулятор, и заканчивая свечами зажигания.

      Если вам нужны только основы, то вот гораздо более краткая пошаговая проверка системы зажигания. Батарея обеспечивает подачу электричества низкого напряжения на катушку зажигания.Катушка зажигания преобразует электричество низкого напряжения в мощность высокого напряжения синхронизированными импульсами. Распределитель имеет вал, который вращается распредвалом. Это перемещает другие части распределителя, которые вызывают импульс катушки зажигания, и посылает электричество по каждому проводу свечи зажигания по порядку. Электроэнергия проходит по проводам свечей зажигания к свечам зажигания и вызывает искры. Искры воспламеняют топливо и воздух в цилиндрах двигателя. Вот и все. Надеюсь, вы обнаружили, что это короче и легче для понимания.


      Что делает аккумулятор

      Аккумулятор в вашем автомобиле работает так же, как и многие другие аккумуляторы. Он может накапливать электричество и рассеивать его напрямую. Текущий. Когда двигатель работает, он запускает генератор переменного тока, который генерирует электричество для подзарядки аккумулятора. Чтобы немного упростить, электрические энергия вызывает химическую реакцию в батарее. Таким образом, электрическая энергия получает хранится как химическая энергия.Когда аккумулятор должен разрядиться, другой происходит химическая реакция, при которой высвобождается электрический заряд. Батарея подает двенадцать вольт постоянного тока. Чтобы добиться горения, однако на свече зажигания должно быть от 40 000 до 100 000 вольт. Как напряжение становится намного выше? Ответ кроется в катушке зажигания.

      Что делает катушка зажигания

      В то время как в более новых системах с катушкой на вилке используется одна катушка зажигания на цилиндр, механические системы зажигания полагаются на одну катушку для преобразования мощности от аккумуляторной батареи до высокого напряжения, необходимого для свечей зажигания.

      Катушка зажигания представляет собой трансформатор. Трансформаторы используются в многие электрические приложения. Повышающие трансформаторы преобразуют мощность из мощности станции на более высокое напряжение, чтобы он мог путешествовать на большие расстояния. Шаг вниз исполнители в бытовой технике снижают напряжение, подаваемое в ваш дом на меньший, который может выдержать ваша техника. Ваша катушка зажигания — это повышающий трансформатор.

      Трансформаторы работают по принципу магнитной индукции.А Магнитное поле, движущееся по спиральному проводу, создаст в нем напряжение. В качестве оказывается, напряжение в витой проволоке также создает магнитное поле. В традиционный трансформатор, одна катушка, первичная обмотка, получает питание от внешний источник. Поскольку переменный ток постоянно меняется, магнитный поле, создаваемое первичной катушкой, постоянно движется. Это дает напряжение во вторичной обмотке.

      Что это за напряжение, зависит от соотношения количества количество витков первичной обмотки равно количеству витков вторичной обмотки.Если вторичная обмотка имеет в два раза больше витков, чем первичная обмотка, выходное напряжение будет вдвое больше входного напряжения. Если первичная катушка имеет вдвое больше витков, чем вторичной катушки, тогда выходное напряжение будет половиной входного напряжения. В автомобильная катушка зажигания, вторичная обмотка имеет десятки тысяч раз столько же витков, сколько в первичной катушке. Это обеспечивает большой скачок напряжения. что нужно свечам зажигания.

      Если вы заметили, что наше обсуждение трансформаторов зависело от переменного тока и автомобильные аккумуляторы обеспечивают постоянный ток, тогда мы хвалим вас за вашу проницательность.Трансформаторы, которые мы обсуждали ранее, направлены на потушить постоянный поток энергии. Катушка зажигания предназначена для гашения дискретных разряды электричества. Для этого заряд через первичную обмотку периодически срывается. Это разрушает магнитное поле первичной катушки. производит. Это действует как одно большое движение магнитного поля и вызывает вторичная катушка для создания одного всплеска энергии высокого напряжения за раз.

      Теперь вам может быть интересно, что нарушает первичную обмотку.В более современные системы, это обрабатывается компьютером для достижения более точных сроки. Первоначально это было достигнуто механическими средствами в распределитель.

      Чем занимается дистрибьютор

      Пока аккумулятор и катушка зажигания обеспечивают питание, дистрибьютор определяет, куда и когда идет эта мощность. Дистрибьютор нравится гаишник за электричество.

      Распределитель содержит, среди прочего, ротор, который вращения, и ряд контактов, установленных на крышке распределителя.Мощность от Катушка зажигания подводится к ротору. Ротор вращается в такт двигатель. Когда конец ротора приближается к одному из контактов, возникает электрическая дуга. к контакту. Оттуда мощность передается по проводу свечи зажигания в связанная свеча зажигания. Это то, во сколько раз заряжается каждая свеча зажигания.

      Ротор должен вращаться синхронно с двигателем. Как это достигается довольно просто и элегантно. Ротор распределителя включается вал распределителя который соединен с распредвалом.Чем быстрее распредвал вращается — и, соответственно, чем быстрее открываются и закрываются клапаны — тем быстрее будет вращаться распределитель и тем быстрее будет последовательность искрообразования. идти. Это точно синхронизирует клапаны, подающие топливо и воздух в цилиндры, в распределитель, подающий искру.

      Теперь, когда вы понимаете, как работает дистрибьютор, мы можем вернемся к вопросу о том, что создает периодические дискретные заряды от катушка зажигания.В распределителе есть прерыватель, который заземляет цепь первичной обмотки. Эта точка связана с землей с помощью рычага. В рычаг приводится в движение кулачком, соединенным с валом распределителя. Это открывает цепь первичной обмотки и вызывает коллапс, который вызывает высокое напряжение импульс во вторичной катушке.

      Что делают свечи зажигания и их провода

      Вы, вероятно, будете благодарны, услышав, что эти последние несколько детали довольно простые.Провода свечи зажигания или провода зажигания изолированы. провода, по которым подается питание на свечи зажигания. Свечи зажигания — вот что наконец производить искру, вызывающую возгорание.

      Проводящий металлический сердечник проходит через изолирующую керамику. корпус свечи зажигания. Также есть электрод, который заземляется на металл. основание свечи зажигания, которое заземляется в блок цилиндров. Есть пробел между центральным сердечником и концом электрода. Электрические дуги через это разрыв, вызывающий искру.

      Некоторые общие симптомы плохого дистрибьютора

      Любая из частей системы зажигания может быть повреждена. и со временем изнашиваются. Ожидается, что у многих из них даже будет ограниченное жизни. Проблемы с разными частями зажигания могут вызвать схожие проблемы. Если у вас проблемы с трамблером, проводами свечей зажигания или искрой заглушки, результаты будут такими же. Будет сброшен момент зажигания или один или несколько свечей зажигания могут вообще не давать искры.Это может привести к пропуски зажигания, плохая выработка мощности, плохой расход топлива и грубый холостой ход. В некоторых в случаях, когда вы вообще не сможете запустить двигатель. Неисправный Катушка зажигания или разряженная батарея также могут препятствовать запуску двигателя.

      Поскольку результаты очень похожи, может быть трудно сказать какая часть вызывает вашу проблему. Хороший первый шаг в определении вашего Проблема заключается в визуальном осмотре деталей. Вы можете определить износ распределитель или трещины в крышке распределителя.Вы можете заметить трещины в изоляция провода свечи зажигания. Если вы удалите свечи зажигания, вы можете увидеть, что они изъедены, загрязнены, покрыты копотью или иным образом находятся в плохом состоянии.

      Вы также должны иметь в виду, что многие из этих частей предполагается периодически заменять. Наиболее часто используемые типы свечей зажигания (иридиевые и платина) обычно имеют срок службы от 60 000 до 100 000 миль. Дистрибьютору системы зажигания, многие производители автомобилей рекомендуют проводить полную настройку каждые 30 000 км, что подразумевает замену крышки трамблера и ротора.В в общем, рекомендуется заменить провода свечей зажигания и распределитель, когда вы заменяете свечи зажигания.

      Ремонт зажигания своими руками

      Работа над собственной системой зажигания распределителя, вероятно, в пределах вашей досягаемости. Как мы уже упоминали, ожидается, что детали будут периодически заменены. Они удобно расположены в верхней части двигателя, что упрощает их выполнение. для доступа.

      Важно помнить, что провода свечей зажигания должны заменить в правильной конфигурации, иначе свечи зажигания будут искры порядка.Это вызовет целый ряд проблем с катушкой зажигания. Один способ избежать этого — наклеить помеченный флажок из ленты на каждый провод свечи зажигания, что поможет вам вспомнить, что есть что. Вы также могли заменяйте провода свечи зажигания по одному. Один важный совет по безопасности: перед работой с электрической системой следует отключить аккумулятор. Так пока вы работаете осторожно и организованно, настраивая зажигание должна быть относительно безболезненной и простой работой, особенно сейчас, когда вы понять, как все это работает вместе.

      Имея Проблемы с системой зажигания вашего дистрибьютора?

      Если у вас возникли проблемы с вашим дистрибьютором система зажигания, то вы попали в нужное место. 1A Auto — ваш источник на запчасти, чтобы вернуть вашу систему зажигания в рабочее состояние заказать еще раз! Ниже приведен список распространенных деталей системы зажигания распределителя, которые вам может потребоваться заменить.

      Сопутствующие товары:

      Распределитель

      Дистрибьютор Ротор

      Кепка дистрибьютора

      Катушка зажигания

      Свечи зажигания

      Провода свечей зажигания

      Системы зажигания

      Системы зажигания

      Что делает искру?

      В наших автомобилях есть электрическая система, которую мы называем «12 вольт».Полностью заряженная машина батарея в состоянии покоя составляет около 12,6 вольт, батарея удерживается полностью для плавающего заряда требуется около 13 вольт, а работающая автомобильная система обычно в диапазоне от низких до средних 14 вольт.

      Это низкое напряжение должно быть увеличился до более 15000 вольт для дуги через зазор свечи зажигания. Образовавшаяся искра должна иметь энергии плазмы (тепла) достаточно для воспламенения смеси. Любая дополнительная энергия, помимо надежно зажигает смесь и запускает фронт пламени, мало полезен или вообще не имеет эффект.Безусловно, лишняя энергия просто быстрее разъедает промежутки. В напряжение зажигания требует увеличения 12-вольтовой электрической системы на несколько тысяч раз. Самый эффективный способ добиться этого — использовать некоторую форму накопления энергии с внезапным высвобождением энергии или накопленного заряда. Немного энергии сохраняется в течение долгого времени, а затем высвобождаются сразу, чтобы генерировать высокоэнергетический высокотемпературная искра. Вот где фраза «искра» разряд »происходит от.

      Искры или дуги ведут себя уникальным образом.Изначально есть достаточно высокое удерживающее напряжение до разрыва зазоров (в распределителе и вилке) вниз. Однажды разрыв «зажигает» зазор, заполняемый плазмой, в результате чего дуга поддерживает напряжение стать довольно низким. В этот момент дуга требует гораздо большего тока и меньшее напряжение для поддержания плазмы. Идеальное напряжение вначале очень высокое. большой всплеск тока, чтобы поддержать это. Идеальная форма волны соответствует разрывам в серии с очень быстрым приложением экстремальных напряжений, затем поддерживает последовательные дуги на гораздо более низкое напряжение и более высокий ток.Дуга должна поддерживаться до тех пор, пока не начнется возгорание. процесс полностью запускается, и все это происходит за малую долю секунды.

      Система зажигания работает по тем же основным принципам, что и общий низковольтный накопитель системы зарядки и запуска аккумуляторов. Просто система зажигания намного выше напряжение и, из-за короткого времени разряда и гораздо меньшей мощности, намного меньше общая энергия.

      В таких системах мы должны учитывать время загрузки и уровни мощности. Для этого инженеры измеряют хранимые и используемые энергии в джоулях, , что является количеством ватт на определенный период времени.Один джоуль — это один ватт-секунда. Автомобильный аккумулятор — это несколько миллионов джоулей, а система зажигания может упасть примерно на 1/10 одного джоуля!

      Обе системы накапливать энергию в каком-либо запоминающем устройстве в течение длительного периода времени, чтобы удовлетворить короткое время намного более высокая пиковая нагрузка. Благодаря автомобильной электросистеме генератор переменного тока заряжает аккумуляторную батарею в течение нескольких минут и часов, чтобы оба встречают высокая пиковая потребность стартера в пуске коленчатого вала и «восполнение» недостающей мощности всякий раз, когда электрическая нагрузка автомобиля превышает выход генератора.Система зажигания накапливает гораздо меньше энергии, а период зарядки, измеряемый тысячными долями секунды, и чрезвычайно короткий искровой разряд время.

      Стандартным измерением энергии зажигания является джоуль. Джоуль — это определяется как один ватт-секунда энергии (счета за домашнее электроснабжение в США в киловатт-часах). Один джоуль может быть одним ватт в течение одной секунды, 100 ватт в течение 1/100 секунды или любое другое время умножается на комбинация мощности, которая получается как один ватт-секунду. Типичные воспламенения находятся в диапазоне от 50 миллиджоулей (50 мДж) до 200 диапазон миллиджоулей (200 мДж), или.От 05 до 0,2 джоулей. Завод Ford TFI, для Например, было около нижнего диапазона 100 мДж. Вы поймете, почему эти числа важно при сравнении систем зажигания.

      Мощность и время искры

      Частота повторения искры стандартного четырехтактного двигателя формула t = 120 / (N * RPM), где t — секунды, а N — количество цилиндров. V8 при 6000 об / мин имеет 120/48000 = 0,0025 секунды между повторным стандартным зажиганием система искры. Это 2,5 миллисекунды между искрами, или 1 /.0025 = 400 искр в секунду.

      Коленчатый вал двигателя 6000 об / мин вращается на 360 * об / мин / 60 = 36 000 градусов вращения кривошипа в секунду. Мы можем упростить это до секунды на градус = 1/36 000 или 0,0000278 секунды на градус при 6 000 об / мин. При 6000 об / мин положение кривошипа на каждый градус изменение занимает около 28 миллионных долей секунды (28 мкс). Изменение угла опережения зажигания на 1 градус составляет всего 28 мкс. при 6000 об / мин. Мы видим, что время восстановления может быть проблемой.

      Даже загорающиеся свечи загораются, плохо горящие смеси или трудновоспламеняемые смеси, искра должна длиться долго несколько градусов кривошипа вращение.Продолжительность искры 20-30 градусов в значительной степени покрывает время до получить любую полезную механическую мощность от плохо работающего цилиндра или цилиндра с пропусками зажигания. Если время розжига превышает 5-10 градусов, возможны значительные потери мощности.

      10 градусов при 6k об / мин составляет 10 * 28 мкс = 280 мкс. Искра с длительностью более 0,2 мс (0,0002 секунды) в значительной степени потрачено впустую. Через 0,2 мс вероятность получения любая значимая мощность от пропусков зажигания или неполного зажигания быстро уменьшается. При 0,8 мс поршень будет 29 градусов ATC.Поршень переместится так далеко ниже верхней мертвой точки, стрельба из цилиндра практически не давала энергии.

      Нет причин беспокоиться о длинной искре или нескольких искры на скоростях намного выше холостого хода, а длинная искра фактически уменьшит интенсивность в оптимальной точке искры. Нам действительно нужна вся искровая энергия сконцентрирован на оптимальном времени воспламенения. Продолжительность искры за пределами нескольких градусов вращения кривошипа составляет в основном отходы, за исключением уменьшения загрязнения воздуха во время пропусков зажигания.На основании при продолжительности искры 30 градусов и разряде батареи 8 ампер в Идеальная система индукционного выключателя зажигания :

      Цилиндры Штрихи Амперы Avg Deg Dwell
      8 4 8 30
      Обороты btwn spk время mS Spk Duratn MS Время выдержки t Макс. MS Макс миллиджоули
      1000 15.00 5,00 10,00 80,00
      1500 10,00 3,33 6,67 53,33
      2000 7,50 2,50 5,00 40,00
      2500 6,00 2,00 4,00 32,00
      3000 5.00 1,67 3,33 26,67
      3500 4,29 1,43 2,86 22,86
      4000 3,75 1,25 2,50 20.00
      4500 3,33 1,11 2,22 17,78
      5000 3.00 1,00 2,00 16.00
      5500 2,73 0,91 1,82 14,55
      6000 2,50 0,83 1,67 13,33
      6500 2,31 0,77 1,54 12,31
      7000 2.14 0,71 1,43 11,43
      7500 2,00 0,67 1,33 10,67
      8000 1,88 0,63 1,25 10,00
      8500 1,76 0,59 1,18 9,41
      9000 1.67 0,56 1,11 8,89
      9500 1,58 0,53 1,05 8,42
      10000 1,50 0,50 1,00 8,00

      Стандартная система компакт-дисков легко превосходит теоретически идеальную индукционная система на высоких оборотах, потому что миллиджоули энергии в системе CD практически постоянный во всем диапазоне оборотов.Например, этот небольшой компакт-диск Summit Racing система (произведенная MSD) имеет более 100 миллиджоулей накопителя энергии и потребляет только 1 ампер на 1000 об / мин. Он имеет больше искры при 8000 об / мин, чем обычный индуктивный система, работающая на 8 ампер, может подавать на 1000 об / мин!

      Искра зажигания Интенсивность

      Интенсивность или качество искры зависит от накопления и выделения энергии. Мы должны заполнить резервуар для хранения какого-либо типа (например, зарядка аккумулятора) и высвободить эту энергию в подходящее время.При хранении энергии учитываются два фактора:

      • Время зарядки
      • Зарядный ток

      Накопление энергии является прямым продуктом текущего уровня с течением времени. Чем меньше времени у нас на зарядку системы, тем больше требуется тока. Электрическая энергия измеряется в ватт-секундах или джоулях . Заряд или скорость разряда в один ампер за одну секунду составляет один джоуль. j = t * I, где t — время в секундах, а I — ток в амперах.Возгорание автомобилей в долях джоуль.

      Типы зажигания

      Существует два распространенных типа систем зажигания: индукционные и «обратные» катушки и разряд конденсаторов или зажигания от компакт-дисков. Обе системы работают за счет накопления энергии, а внезапное высвобождение этой накопленной энергии.

      Обычно так оба типа сравниваются по энергии искры. (при максимальном токе 8 ампер):

      Катушки зажигания индукционного типа не работают как трансформаторы.Следовательно, увеличение первичного напряжения не приводит непосредственно к увеличить напряжение искры индукционной катушки. Увеличение тока катушки или увеличение времени выдержки до насыщения магнитного потока сердечника и уменьшения нагрузки на катушка, увеличивает напряжение искры. Повышение напряжения может увеличивать или не увеличивать искру, результат зависит от времени задержки, тока задержки, сопротивления штекера и характеристики катушки.

      Системы с несколькими змеевиками

      Системы с несколькими змеевиками имеют преимущество увеличения времени ожидания время.При каждом удвоении количества катушек время выдержки также удваивается. В идеале случай удвоения запасенной энергии при любом заданном числе оборотов до предела насыщения активной зоны.

      В 1985 году мы изготовили судовую систему с несколькими змеевиками. Каждый змеевик был способен хранить 40 миллиджоулей при насыщении. Чтобы предотвратить чрезмерное ток на малых скоростях, катушка была ограничена внешней электроникой. Эта система давала плоскую кривую энергии искры примерно до 5000 об / мин. Свыше 5000, энергия постепенно спадала.

      Эта система вырабатывала примерно такую ​​же искровую энергию с любым напряжение аккумулятора более 8 вольт. Это потому, что система была ограничена по току, или с балластом. Если бы в системе не было ограничения по току или балласта, она бы потребляемый чрезмерный ток на низких скоростях.

      Жилая

      Dwell (время зарядки катушки) лучше всего объяснить, посмотрев на старое зажигание типа точки. Ниже приведен пример двигателя Chevy 327 1964 года выпуска:

      .

      Время ожидания обычно указывается в градусах дистрибьютора.С восемью цилиндров, есть распределитель на 360 градусов. Искра возникает при открытии точки, с каждой точкой искры, разнесенной на 45 градусов. Допуск на ношение, открытие и закрытие раз, и время для полной разрядки катушки, выдержка должна быть установлена ​​в разумных пределах. число ниже 45 градусов. Обычно это около 30 градусов в точечное зажигание.

      Электронное зажигание срабатывает быстрее, избегая механического трение-износ и проблемы с контактной дугой. Значительное снижение износа и многое другое стабильная работа позволяет электронным системам использовать более высокую задержку, чем выключатель точечные системы, с выдержками до 40 градусов.

      Индуктивность катушки (перестал игнорировать все после этого момента)

      Индуктивность катушки обычно измеряется в миллигенри или тысячных долях. Генри. Индуктивность катушки, а также напряжение и внешнее сопротивление или ток ограничение, это то, что контролирует время зарядки (время ожидания), необходимое для полной зарядки индукционная катушка. Существует постоянная времени, которая представляет собой время, необходимое для достижения а есть переходное время. Формулы:

      Постоянная времени = L / R

      Переходное время, или время достижения того, что обычно считается полным зарядом, в пять раз больше постоянной времени

      Балластный резистор или балластный ток должны быть установлены на полную пропитать катушку минимальным рабочим напряжением.Предположим, что ток в катушка для тяжелых условий эксплуатации, составляет 8 ампер, а напряжение батареи всегда выше 12 вольт. Этот будет 12/8 = 1,5 Ом общее балластное сопротивление (включая катушку R), или ток 8 ампер в твердотельном токе ограниченного зажигания.

      Импеданс катушки 8 мГн с балластом 1,5 Ом имеет время константа 0,008 / 1,5 = 5,3 миллисекунды. Переходное время в пять раз больше, или 26,7 мСм.

      Двигатель вращается на 0,006 * об / мин = градусы в секунду. 5000 об / мин двигатель будет вращаться на 30 градусов в секунду.

      Это 1 / 0,006 * об / мин = секунды на градус об / мин. 5000 об / мин Например, для перемещения на 1 градус потребуется 0,033 секунды (33 миллисекунды).

      Автор: alexxlab

      Добавить комментарий

      Ваш адрес email не будет опубликован.