sistemul de aprindere
Scopul sistemului de aprindere
În cazul motoarelor cu aprindere prin scânteie, care includ motoarele pe benzină și gaz, sistemul de aprindere este folosit, adică. E. Sistemul asigura arderea amestecului aer-combustibil înainte de începerea cursei de lucru, la sfârșitul cursei de compresie.
Sistemul de aprindere a motorului este destinat să genereze un puls de înaltă tensiune, provocând amestecul combustibil flash în camera de ardere, sincronizarea impulsurilor cu faza motorului și distribuția de impulsuri pe cilindrii motorului.
Aprinderea amestecului combustibil în camera de ardere a unui automobil pe benzină sau un motor cu gaz se realizează prin descărcare electrică generată între electrozii bujiei înșurubat în capul cilindrului. scânteiere Neîntreruptă între electrozii bujiei are loc la o tensiune ridicată (8 ... 30 mii. volți). La momentul în care motorul este un amestec de lucru scânteiere cald este comprimat și are o temperatură ridicată apropiată de temperatura de aprindere, deci o mică putere de descărcare scânteie necesară pentru aprinderea acesteia.
Cu toate acestea, există mai multe moduri de funcționare a motorului atunci când este nevoie de o scânteie foarte puternic. Aceste moduri includ:
- start-up modul;
- lucra la amestecuri slabe la accelerație parțială;
- mers în gol;
- lucra la deschiderea clapetei de accelerație bruscă.
scânteie electrică produce o cantitate limitată de amestec din primele situri active pe care începe să se dezvolte rapid curge reacție chimică de oxidare a combustibilului de lucru (de ex. E. arderea acesteia), însoțită de evoluția căldurii.
Din puterea și amestecul de lucru cu aprindere prin scânteie timp este eficiența în mare măsură dependentă și stabilitatea funcționării motorului și toxicitatea gazelor de eșapament.
Cerințe pentru sistemul de aprindere
Având în vedere condițiile în care activitatea motoarelor cu ardere internă, sistemul de aprindere pentru a îndeplini următoarele cerințe:
- Sistemul de aprindere ar trebui să creeze o tensiune suficientă pentru a defalcare decalaj scânteie (gap) a bujiei, oferind în același timp ceea ce a dus neîntreruptă la toate modurile de funcționare a motorului;
- scânteie formate între electrozii bujiei trebuie să aibă suficientă energie și durată pentru a aprinde amestecul de combustibil în toate modurile posibile de funcționare a motorului;
- momentul aprinderii trebuie definite strict și corespund condițiilor de funcționare a motorului;
- funcționarea tuturor elementelor sistemului de aprindere trebuie să fie fiabile la temperaturi ridicate și sarcini mecanice experimentate de motor;
- electrozii bujiei în timpul funcționării, nu ar trebui să fie supuse eroziunii semnificative.
Tensiunea necesară pentru descompunerea eclator bujiei, depinde de mulți factori, cum ar fi presiunea, temperatura și compoziția amestecului combustibil; distanța dintre electrozii bujiei (gap); materialul și temperatura electrozilor; polaritatea înaltă tensiune.
Astfel, la pornirea unui motor rece atinge tensiunea de străpungere de 16 ... 30 mii. Volt sau mai mult, iar când motorul este suficient de cald 10 ... 12 mii. Volt.
Aprinderea amestecului trebuie efectuată într-un punct definit precis în raport cu pistonul ajunge la punctul mort superior (TDC). Acest lucru se datorează faptului că amestecul este ars, nu este instantanee, iar pentru unii, chiar și o scurtă, perioadă de timp.
În cazul în care are loc aprinderea mai târziu decât este necesar, amestecul este ars în timpul cursei de expansiune (accident vascular cerebral), și arde în țeava de eșapament. Acest lucru reduce presiunea medie a gazelor în timpul cursei pistonului, și reduce în mod corespunzător puterea motorului. În plus, există supraîncălzire părți ale sistemului de evacuare și crește cantitatea de poluanți emiși în mediu.
La aprinderea prea devreme a se rupe amestecul de combustibil înainte de sosirea pistonului în punctul mort superior se datorează faptului că pistonul experimentează un contra puternic lovind prin detonarea de combustibil, însoțit de o bătaie de metal sonor în motor. inflamație timpurie reduce puterea și eficiența motorului și duce la o uzură rapidă a pieselor ale mecanismului cu manivelă (manivelă), în special pistonul.
Unghiul dintre poziția arborelui cotit corespunzător timpului de descărcare de scântei între electrozii bujiei și o poziție în care pistonul este în punctul mort superior este menționat momentul aprinderii. Momentul optim de aprindere depinde de turația motorului și sarcina motorului.
Când arborele cotit se rotește cu o frecvență ridicată, viteza crește cu piston, iar timpul permis pentru amestecul de ardere este redusă. În acest caz, în scopul de a lucra amestecul a avut timp să se ardă complet, este necesar să se arde un pic mai devreme, înainte de sosirea pistonului în punctul mort superior, t. E. Creșterea timpului de aprindere.
Creșterea sarcinii pe motorul este însoțită de o creștere a deschiderii clapetei și umplere a cilindrilor, precum și o reducere a vitezei arborelui cotit al motorului. Ca urmare, durata cursei de detentă și arderea amestecului crește, astfel încât amestecul trebuie să se aprindă mai târziu, adică. E. Reducerea timpului de aprindere.
Din aceste motive, sisteme de aprindere moderne echipate cu dispozitive care se schimbă automat momentul aprinderii în funcție de condițiile de funcționare a motorului.
Funcția de distribuție a sistemului de aprindere, datorită faptului că motoarele de automobile realizate preponderent cu mai mulți cilindri, cu procesele care au loc în diferite cilindri sunt deplasate în timp, din motive de echilibru și echilibrul unităților și părți de grup KSHM mobile. Prin urmare, sistemul de aprindere trebuie să se asigure că alimentarea cu evacuarea scânteii în fiecare cilindru strict în conformitate cu fluxul în ea tact, poziția pistonului și sincronizare supapa (sincronizare).
Dispozitivele care asigură furnizarea la timp de scântei în fiecare cilindru al motorului este numit distribuitor de aprindere. Design-ul depinde de tipul sistemului de aprindere distribuitor utilizat în motor, dar principiul de funcționare și funcțiile acestor dispozitive sunt aceleași.
Caracteristici ale motorului și de a determina cerințele de bază pentru sistemul de aprindere. Un important pentru sistemul de aprindere este stabilitatea caracteristicilor de reglare, deoarece chiar și o mică schimbare în funcționarea lor, un impact negativ asupra puterii motorului și a eficienței, precum și în cantitatea de poluanți emiși în mediul înconjurător.
Cerințe pentru sistemul dispozitive de aprindere
Dispozitivele sistemului de aprindere trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:
- au o construcție simplă, cu funcționare eficientă;
- au o greutate redusă și dimensiuni;
- să fie fiabile și durabile, cu costuri minime de funcționare;
- asigură aprinderea lină a amestecului combustibil în toate modurile de funcționare ale motorului;
- furnizează schimbarea automată momentului de aprindere, în funcție de viteza de încărcare și a motorului;
- să nu interfereze cu funcționarea echipamentelor și tehnologiei computerizate electronice, utilizate pe masina.
Sisteme de aprindere Clasificare
În prezent, producătorii interne și externe ale motoarelor auto disponibile comercial în următoarele tipuri de sisteme de aprindere:
Sistemul de aprindere de contact-tranzistor înlocuiește sistemul clasic de contact cu apariția de dispozitive puternice și portabile semiconductoare. Cu toate acestea, să abandoneze complet mecanice circuite metoda de discontinuitate într-un astfel de sistem, designerii nu au îndrăznit - tocător mecanic detaseaza periodic baza tranzistorului din circuitul bateriei de aprovizionare, pentru blocarea sau deblocarea, prin urmare, circuitul emițător-colector tranzistor, prin care a trecut un curent într-o bobină de înfășurare primară aprindere.
Sisteme de aprindere de contact-tranzistor Advantage a fost faptul că, după contactele întrerupătorului a avut loc magnitudine de curent mai mic decât Interrupter sistem clasic, care are un efect benefic, mai ales pe durata de viață a contactelor întrerupătorului, dar nu a rezolvat multe probleme ale unui sistem de aprindere a bateriei cu elemente mecanice .
Următoarea etapă a dezvoltării sistemului de aprindere a fost utilizarea sistemelor tranzistor fără contact. Contactați anclansarii și se închide mecanic, a dat drumul la un senzor magneto-rotor. Senzorul se rotește în câmpul magnetic al unui stator fix și un design special impulsuri generate, permițând tranzistorul de comandă primar (de joasă tensiune) circuitul sistemului de aprindere.
Sistem de aprindere non-contact-tranzistor are un avantaj semnificativ față de contactul și sistemele de contact-tranzistor - în activitatea sa nu a fost folosit elementul atât de delicat și nesigure, cum ar fi contactele electrice, controlate mecanic.
Un proces ușor diferit pentru producerea unei tensiuni înalte pentru formarea unei scântei de descărcare la bujii utilizate în sistemele tiristor (condensatorului) aprindere. Spre deosebire de sistemele de aprindere mai sus folosind energie de înaltă tensiune pentru inductanță de stocare (bobina de aprindere), în energie sistemele de acumulare tiristor se realizează în tampon de stocare, t. E. condensator. Pentru a opera un astfel de sistem necesită dispozitive suplimentare, în special, un convertor de tensiune și un element de control - tiristor.
Mai mult decât atât, sistemul de aprindere tiristor de muncă depinde practic de viteza de rotație a arborelui cotit al motorului. Acești factori au fost decisive în selectarea tipului de sisteme de aprindere pentru vehicule cu motoare vysokooborotisty, inclusiv - pentru mașini de curse și motociclete. Cu toate acestea, dezavantajele acestui sistem. r. h. foarte scurt, durata descărcării scânteie, nu este permis să înlocuiască sistemul de aprindere clasic cu stocare a energiei inductiv.
Dezvoltarea progresivă a tehnologiei de calculator a dus la cu totul noi tipuri de sisteme de aprindere cu ajutorul pentru operare diferite senzorii săi. control computerizat vehicul de program. Mai întâi a venit sistemul de aprindere cu control digital. și apoi sisteme de control al motorului auto microprocesor.
Electronice controlate de senzori, sa dovedit mult mai fiabile și mai funcțională decât mecanica si inginerie electrica. De exemplu, un senzor de poziție a arborelui cotit (DPKV), împreună cu alți senzori de corecție (senzor de fază, senzor de poziție a clapetei, senzorul de viteză) este complet înlocuit de un membru al sistemului de aprindere nesigur ca elicopter. Având o structură simplă și o dimensiune în miniatură, cu toate acestea, senzorii face perfect cu funcțiile lor atribuite.
Mai mult decât atât, cea mai valoroasă consecință a introducerii calculatorului în mașină a fost posibilitatea sistemului de control centralizat al motorului și să coordoneze activitatea sistemelor de aprindere, de alimentare și răcire.
În ultimii ani tipurile mai vechi de sisteme de aprindere care utilizează un mod de operare mecanic, tranzistor și tiristor întreruptoare oferind intens la sisteme mai moderne, controlate de electronica si tehnica de calcul.
Motoarele vehiculelor pe benzină și gaz moderne folosesc din ce în ce sisteme digitale și de microprocesoare, sisteme de control integrate, aprindere și puterea motorului, precum și exercitarea controlului asupra emisiilor produselor de ardere în mediu, care a oferit o serie de avantaje semnificative în ceea ce privește dinamica, economie și ecologie motoare.
Cu toate acestea, pentru a înțelege în mod clar modul de funcționare a sistemelor de aprindere cele mai avansate, este necesar să se cunoască principiul vechi și fel de contact (baterie) sistem de aprindere, care permite pentru prima dată pentru a aprinde amestecul de lucru în cilindru cu o scânteie electrică.