Бесконтактная система зажигания. Бесконтактная система зажигания
Бесконтактная система зажигания двигателя — Мегаобучалка
Бесконтактная система зажигания (рис.142) включает в себя катушку зажигания 6, свечи зажигания 2, провода высокого 11 и низкого 7 напряжения, электронный коммутатор 3, датчик-распределитель 1, выключатель зажигания 9, а также источники тока.
Принцип действия бесконтактной системы зажигания заключается в следующем. Электронно-механическое устройство датчика-распределителя 1 при включенном зажигании и вращающемся коленчатом вале двигателя выдает импульсы напряжения на электронный коммутатор 3, который преобразует их в прерывистые импульсы тока в первичной обмотке катушки зажигания 6. В момент прерывания тока в первичной обмотке индуктируется ток высокого напряжения во вторичной обмотке. Ток высокого напряжения от катушки зажигания по проводу 11 подается на центральную клемму крышки распределителя и далее через угольный контакт, токоразносную пластину ротора, боковую клемму крышки распределителя подается на соответствующую свечу 2 зажигания и осуществляет воспламенение рабочей смеси в цилиндре двигателя.
Принципиальным отличием бесконтактной системы зажигания от контактной системы является подача импульсов тока низкого напряжения на катушку зажигания электронным коммутатором, получающим управляющие импульсы от электронно-механического устройства датчика-распределителя, который вместо контактов имеет бесконтактный датчик. Это обусловливает следующие преимущества бесконтактной системы зажигания по сравнению с контактной системой: значительно повышается надежность в связи с отсутствием подвижных контактов и необходимости систематической их зачистки и регулировки зазора; на равномерность момента искрообразования по свечам зажигания не оказывают отрицательного влияния вибрация и биение ротора-распределителя; повышается надежность пуска и работы двигателя при разгонах автомобиля благодаря более высокой электронной энергии разряда, обеспечивающего надежное воспламенение горючей смеси в цилиндрах двигателя независимо от частоты вращения коленчатого вала; упрощается техническое обслуживание системы зажигания в целом.
Конструктивные особенности элементов бесконтактных систем зажигания состоят в следующем.
Катушка зажигания типа 27.3705, устанавливаемая в бесконтактных системах зажигания двигателей переднеприводных автомобилей (ВАЗ-2108, МеМЗ-245) имеет такое же устройство, как и у катушек в контактных системах, но они не взаимозаменяемы. Вследствие большой силы тока (до 10 А вместо 3...5 А) в катушке бесконтактной системы зажигания при ее установке в контактной системе будут быстро выгорать контакты прерывателя.
Свечи зажигания отличаются увеличенными зазорами между электродами (см. табл. и толщиной электродов, что повышает их надежность при более высоких напряжениях.
Провода высокого напряжения отличаются увеличенным сопротивлением и имеют более надежную изоляцию и, соответственно, увеличенную толщину (около 8 мм). В бесконтактных системах зажигания применяются провода типа ПВВП-8 красного цвета, отличающиеся от проводов ПВВП более толстой изолирующей оболочкой, а также ПВВП-40 синего цвета с двухслойной изоляцией и сопротивлением 2550 Ом.
Электронный коммутатор служит для преобразования управляющих импульсов от датчика-распределителя в импульсы тока в первичной обмотке катушки зажигания. Электронные коммутаторы, устанавливаемые в системах зажигания изучаемых двигателей устроены и функционируют аналогично.
Бесконтактные системы зажигания рассматриваемых автомобилей отличаются, в основном, конструкцией датчиков-распределителей и компоновкой отдельных элементов системы.
Бесконтактная система зажигания двигателя ВАЗ-2108 соединяется со всей системой электрооборудования посредством монтажного блока 8 с разъемами Ш1 и Ш8.
В системе зажигания этого двигателя могут использоваться свечи отечественного производства типа А17ДВ-10 или А12ДВР или свечи зарубежного производства с аналогичными характеристиками, например: FE-65PR или FE-65GPR (производства Югославии). При установке свечей зажигания типа А17ДВ-10 провода высокого напряжения комплектуются надеваемыми на свечи наконечниками с помехоподавительными резисторами сопротивлением 5, 6 кОм. При установке свечей А17ДВР, FE-65PR или других, имеющих встроенные помехоподавительные резисторы, провода комплектуются наконечниками без резисторов.
Датчик-распределитель (рис.143) выдает управляющие импульсы тока высокого напряжения, получает привод через муфту 15 от заднего конца распределительного вала. Он состоит из датчика, центробежного, вакуумного регуляторов опережения зажигания и распределителя зажигания. Отличается от распределителей зажигания, рассмотренных в контактной системе зажигания, отсутствием контактного прерывателя, который заменен бесконтактным датчиком. Электронно-механический датчик при включенном выключателе зажигания 9 (см. рис.142) и вращающемся коленчатом вале двигателя выдает импульсы напряжения на коммутатор 3, который преобразует их в прерывистые импульсы тока в первичной обмотке катушки зажигания 6. В моменты прерывания тока в первичной обмотке во вторичной обмотке индуктируется ток высокого напряжения до 25000 В. Импульсы тока высокого напряжения от катушки зажигания по проводу 11 и далее через угольный контакт 3 (см. рис.143) передаются на токоразносную пластину 22 ротора 5, боковую клемму 4 крышки 1 и по проводу высокого напряжения, в наконечник которого установлен помехоподавительный резистор, на соответствующую свечу зажигания 2 (см. рис.142), воспламеняя рабочую смесь в цилиндре. Далее ток высокого напряжения поступает на «массу», через аккумуляторную батарею и генератор на контакты выключателя зажигания, на зажим +Б катушки зажигания и во вторичную обмотку, замыкая электрическую цепь.
Центробежный регулятор опережения зажигания состоит из приводного валика 4 (рис.144) датчика-распределителя с ведущей пластиной 1, грузиков 2, установленных на осях 5, и ведомой пластины 3 с оттяжными пружинами 6. С увеличением частоты вращения коленчатого вала двигателя и соответственно приводного валика 4 грузики под действием центробежных сил проворачиваются на своих осях, преодолевая упругость пружин. При этом они упираются в ведомую пластину 3 и поворачивают ее вместе с экраном 9 (см. рис.143), приклепанным к втулке пластины, в направлении вращения приводного валика на определенный угол А (см. рис.144). В результате этого датчик будет выдавать импульсы тока высокого напряжения раньше, т.е. с увеличением угла опережения зажигания. При снижении частоты вращения коленчатого вала центробежные силы уменьшаются, и пружины поворачивают ведомую пластину с экраном 9 (см. рис.143) в обратную сторону, уменьшая угол опережения зажигания. Вакуумный регулятор опережения зажигания 16 устроен аналогично рассмотренному в контактной системе зажигания. Он соединен тягой 19 диафрагмы 18 с опорной пластиной 8 датчика. При малой нагрузке на двигатель тяга 19 перемещается и поворачивает опорную пластину датчика против направления вращения приводного валика датчика-распределителя, увеличивая опережение зажигания. По мере увеличения нагрузки пружина через тягу поворачивает опорную пластину в направлении вращения приводного валика — опережение зажигания уменьшается.
Бесконтактная система зажигания двигателя МеМЗ-245 (рис.145) имеет аналогичное устройство и отличается отсутствием монтажного блока, а также установкой датчика-распределителя типа 5301.3706, который крепится на двух шпильках гайками 4 и имеет привод от распределительного вала при помощи шестерни.
 | |||
 | |||
На двигателе УЗАМ-331 в датчике-распределителе (рис.146, а) вместо контактов устанавливается магниточувствительный микроэлектронный переключатель 15. Подача импульсов тока высокого напряжения в порядке работы цилиндров двигателя осуществляется при помощи вращающегося ротора 8 с токоразносной пластиной, как и в распределителе контактной системы зажигания. Для автоматического изменения угла опережения зажигания служат центробежный и вакуумный регуляторы, имеющие такое же устройство, как и в контактной системе зажигания (см. рис.140), устанавливаемой на этом двигателе.
На двигателе 2106 в датчике-распределителе (рис.146, б) вместо контактов имеется бесконтактный датчик 27, а вместо кулачка прерывателя на приводном валике 24 укреплен стальной экран 36 с четырьмя прорезями. Через прорези датчик при вращении приводного валика 24 выдает импульсы высокого напряжения. Эти импульсы по угольку 10 центрального электрода поступают на наружный контакт 33 ротора и далее через клемму бокового электрода 30 по проводу на соответствующую свечу зажигания.
Бесконтактная система зажигания двигателя ВАЗ-2104 имеет те же элементы, что и на двигателе ВАЗ-2106, но датчик-распределитель типа 38.3706-01 отличается более коротким приводным валиком 24, не имеющим кольцевой отличительной канавки 38 около шлицевого конца (см. рис.146, б).
 | |||
 | |||
Модуль зажигания состоит из коммутатора и двух катушек зажигания, каждая из которых обеспечивает высоковольтным импульсом две свечи зажигания цилиндров, поршни которых находятся в противоположных по тактам фазах. Например, если поршень первого цилиндра находится в ВМТ такта сжатия, а поршень четвертого цилиндра находится в конце такта выпуска, то основная энергия импульса от катушки, обеспечивающей высоковольтные импульсы в этих цилиндрах, будет направлена на свечу первого цилиндра, и лишь небольшая часть энергии импульса будет подаваться на свечу четвертого цилиндра.
При пуске двигателя, когда частота вращения коленчатого вала менее 400 мин-1 моментом искрообразования управляет коммутатор модуля зажигания. При более высоких оборотах управление зажиганием осуществляется ЭБУ, который оптимизирует угол опережения зажигания с учетом режимов работы двигателя, информация о которых поступает от датчиков детонации, положения коленчатого вала и др.
В данной системе зажигания применяются свечи А17ДВРМ с зазорами между электродами 1,0...1,13 мм.
Раздел 19. Система электрического пуска двигателя.
megaobuchalka.ru
Бесконтактная система зажигания
Конструктивным продолжением контактно-транзисторной системы зажигания является бесконтактная система зажигания. В такой системе зажигания контактный прерыватель заменен бесконтактным датчиком. Бесконтактная система зажигания стандартно устанавливается на ряде моделей отечественных автомобилей, а также может быть установлена самостоятельно вместо штатной контактной системы зажигания.
Применение бесконтактной системы зажигания открывает возможности снизить расход топлива, увеличить мощность двигателя, снизить выбросы вредных веществ за счет более высокого напряжения разряда (30 кВ) и как следствие, более качественного сгорания топливно-воздушной смеси.
Конструктивно в бесконтактной системе объединено ряд элементов, среди которых источник питания, выключатель зажигания, транзисторный коммутатор, датчик импульсов, катушка зажигания, распределитель и свечи зажигания. Распределитель соединен со свечами и катушкой зажигания посредством проводов высокого напряжения.
Схема бесконтактной системы зажигания (на примере ВАЗ 2109) 
1. датчик импульсов;2. датчик-распредилитель;3. свечи зажигания;4. коммутатор;5. катушка зажигания;6. электронный блок;7. реле зажигания;8. выключатель зажигания.
В общем устройство бесконтактной системы зажигания аналогично контактной системе зажигания, за исключением датчика импульсов и транзисторного коммутатора.
Датчик импульсов служит для создания электрических импульсов низкого напряжения. Существуют датчики импульсов следующих типов: Холла, индуктивный, оптический.
В бесконтактной системе зажигания наиболее широкое применение нашел датчик импульсов использующий эффект Холла (возникновение поперечного напряжения в пластине проводника с током под действием магнитного поля). Датчик Холла состоит из постоянного магнита, полупроводниковой пластины с микросхемой и стального экрана с прорезями (обтюратора).
Прорезь в стальном экране пропускает магнитное поле и в полупроводниковой пластине создается напряжение. Стальной экран не пропускает магнитное поле, и напряжение на полупроводниковой пластине исчезает. Таким образом чередование прорезей в стальном экране формирует импульсы низкого напряжения.
Датчик конструктивно объединен с распределителем и они образуют единое устройство – датчик-распределитель. Датчик-распределитель внешне подобен прерывателю-распределителю и так же имеет привод от коленчатого вала двигателя.
Назначение транзисторного коммутатора - прерывание тока в цепи первичной обмотки катушки зажигания в соответствии с сигналами датчика импульсов. Прерывание тока происходит за счет отпирания и запирания выходного транзистора.Принцип работы бесконтактной системы зажигания
Во время вращения коленчатого вала двигателя датчик-распределитель создает импульсы напряжения и передает их на транзисторный коммутатор. Коммутатор создает импульсы тока в цепи первичной обмотки катушки зажигания. В момент прерывания тока индуцируется ток высокого напряжения на вторичной обмотке катушки зажигания. Ток высокого напряжения поступает на центральный контакт распределителя. Согласно порядка работы цилиндров двигателя ток высокого напряжения подается по проводам высокого напряжения на свечи зажигания, при помощи которых происходит воспламенение топливно-воздушной смеси.
При изменении оборотов коленчатого вала корректировка угла опережения зажигания осуществляется центробежным регулятором опережения зажигания.
При изменении нагрузки на двигатель регулирование угла опережения зажигания происходит при помощи вакуумного регулятора опережения зажигания.
| Следующая > |
autoevo.net
бесконтактная система зажигания, коммутатор системы зажигания
просмотров 11 504 Google+Бесконтактная система зажигания виды.
Бесконтактная система зажигания широко применяется на автомобилях. Так как она не имеет контактов и трущихся частей её надёжность на много выше контактной системы зажигания. Бесконтактная система зажигания подразделяется на два вида по типу датчика: с индуктивным датчиком и датчиком на эффекте Холла. Так же бесконтактные системы подразделяются по типу коммутаторов с нерегулируемым и регулируемым временем накопления энергии.
Коммутатор с нерегулируемым временем
Коммутатор системы с нерегулируемым временем накопления энергии по конструкции похож на коммутатор контактно — транзисторной системы зажигания. Единственным отличием является наличие индуктивного датчика вместо контактов в трамблёре. Индуктивные датчики и коммутаторы с нерегулируемым временем применяются на двигателях установленных на автомобилях ГАЗ, УАЗ, ЗиЛ.
Переменное напряжение ~3В, вырабатываемый индуктивным датчиком, поступает на диод и резисторы. Положительная составляющая поступает на базу транзистора VT1 который открывается при появлении положительной . Этот транзистор замыкает переход база-эмиттер транзистора VT2 который закрывается и закрывает силовой транзистор VT3, который рвёт цепь первичной цепи катушки зажигания. При отсутствии питания на базе транзистора VT1, он закрывается, соответственно открываются остальные транзисторы, замыкая цепь первичной обмотки катушки. Конденсаторы С3 – С6, стабилитрон VD3 и диод VD4 осуществляют защиту схемы от перенапряжения, изменения полярности батареи и т.д. Основным недостатком является снижение вторичного напряжение при повышении частоты вращения коленвала.
Коммутатор с регулируемым временем
Бесконтактная система с регулированием времени накопления энергии позволяет снизить до минимума зависимость числа оборотов и вторичного напряжения, присущее для контактной, контактно – транзисторной и бесконтактной системы зажигания с нерегулируемым временем накопления энергии. Этот эффект достигнут применением микросхемы которая управляет силовым транзистором , который замыкает или рвёт цепь первичной катушки зажигания. Эта система применяется в автомобилях марки ВАЗ. В качестве задающего элемента используется датчик на основе эффекта Холла.
Схема бесконтактной системы зажигания
1 — свечи зажигания, 2 — датчик Холла, 3 — коммутатор, 4 — датчик-распределитель, 5 — катушка зажигания, 6 — индуктивный датчик
«Если Вы заметили ошибку в тексте, пожалуйста выделите это место мышкой и нажмите CТRL+ENTER»
admin 04/05/2011"Если статья была Вам полезна, поделитесь ссылкой на неё в соцсетях"
avtolektron.ru
Бесконтактная система зажигания. | Бесплатные курсовые, рефераты и дипломные работы
Контактно-транзисторные системы позволили увеличить вторичное напряжение до требуемого запаса Кз = 1,5, увеличить ресурс контактов прерывателя, в целом повысить надежность систем зажигания. Однако в них не исключен механический прерыватель, который подвергается разрегулированию, износу и требует ухода. Наличие малого тока через контакты прерывателя привело еще к одному недостатку – отказу системы зажигания при незначительном загрязнении контактов.
Поэтому встал вопрос об исключении механического прерывателя и о бесконтактном управлении транзистором, коммутирующем ток в первичной … цепи системы зажигания при подходе поршней в ВМТ.
На военной автомобильной технике нашли широкое применение генераторные магнитоэлектрические датчики, основными узлами которых являются стартерная обмотка и ротор в виде магнита с числом полюсов, равным количеству цилиндров двигателя. Данные датчики по конструкции напоминают генераторы переменного тока.
Рис.89.Схема простейшей БСЗ
Бесконтактная система зажигания (рисунок 89) содержит все элементы контактно-транзисторной системы зажигания, однако управление транзистором осуществляется от датчика, который вырабатывает переменное напряжение при вращении ротора. При положительных импульсах транзистор V1 будет находиться в открытом положении, а при отрицательных – в закрытом. Таким образом – при положительных импульсах в первичной обмотке катушки зажигания будет протекать ток, который будет прерываться при отрицательных импульсах, вызывая высокое напряжение во вторичной обмотке, т.е. БСЗ зажигания отличается от КТСЗ только способом управления транзистором.
Конструкция аппаратов бесконтактной системы зажигания "Искра".
Бесконтактная система зажигания включает в себя:
-дополнительный резистор СЭ-326;
-фильтр радиопомех ФР-82;
-катушку зажигания Б118;
-транзисторный коммутатор ТК-200;
-распределитель зажигания Р-351;
-свечи зажигания СН-307;
-выключатель зажигания ВК-330;
-провода высокого и низкого напряжения;
-аварийный вибратор.
Схема соединения приборов бесконтактной системы зажигания представлена на рисунке 90.
Рис.90.Схема соединений аппаратов зажигания
Особенность распределителя заключается в том, что вместо прерывателя, он содержит датчик импульсов для управления транзисторным коммутатором. А коммутатор выполнен на 3-х транзисторах. Это связано с тем, что датчик импульсов выполнен в корпусе обычного распределителя и представляет собой маломощный генератор, поэтому его мощности не хватает для обеспечения коммутации силового транзистора.
Дополнительный резистор СЭ-326 — имеет сопротивление 0,6 Ом.
Свечи зажигания и катушка зажигания выполнены экранированными для уменьшения уровня радиопомех, по этой причине в систему зажигания введен фильтр радиопомех. Выключатель зажигания конструктивных особенностей не имеет.
Катушка зажигания выполнена по трансформаторной схеме (рисунок 91) , что связано с обеспечением работы силового транзистора, поэтому она должна иметь большой Ктр, чем катушка контактных систем зажигания.
Рис.91.Трансформаторная схема
В связи с тем, что силовой транзистор коммутатора ТК-200 рассчитан на большее напряжение, стало возможным снизить коэффициент трансформации до 116, что улучшает характеристики системы зажигания при наличии нагара на свечах.
Магнитоэлектрический датчик импульсов установлен в серийном корпусе распределителя Р 102 и представляет собой однофазный генератор, в соответствии с рисунком 92.
Рис.92.Распределитель РС851
Ротор датчика состоит из кольцевого магнита и двух когтеобразных магнитопроводов, с числом пар полюсов равных восьми, жестко закрепленных на валике пластины центробежного регулятора опережения зажигания. Статор датчика состоит из двух полюсных наконечников, имеющих по восемь выступов и обмотки, намотанной в виде катушки на изоляторе.
Транзисторный коммутатор, изображенный на рисунке 93, служит для прерывания цепи первичной обмотки катушки зажигания.
Рис.93.Коммутатор ТК-200-01-0
Корпус коммутатора ребристый, отлит из алюминиевого сплава. Внутри корпуса располагается печатная плата, на которой расположены все элементы электрической схемы коммутатора, на корпусе имеется четыре одноштырьковых разъема и одна клемма.
Разъемы предназначены:
Д – для соединения с выводом датчика импульсов;
КЗ – для соединения с выводом Р катушки зажигания;
ВК – для соединения с выводом ВК катушки зажигания, а второй ВК – для соединения с фильтром радиопомех ФР-81.
Клемма М – для соединения с массой.
Аварийный вибратор, изображенный на рисунке 94, РС-331 служит для обеспечения работы системы зажигания при выходе из строя или коммутатора или датчика импульсов. Состоит из корпуса, платы, электромагнитного реле, двух конденсаторов.
Корпус имеет одноштырьковый разъем для соединения с разъемом Р катушки зажигания при работе системы в аварийном режиме.
Рис.94.Вибратор аварийный РС-331
Действие бесконтактной системы зажигания (рисунок 95).
При включении зажигания схема находится в следующем состоянии: транзистор V1 – закрыт, т.к. на его базу положительное напряжение может подаваться только с датчика импульсов, и сопротивление перехода коллектор-эмиттер — будет большое. Транзистор V2 будет открыт, т.к. на его базу подается положительный потенциал от АКБ через клемму ВК коммутатора и резисторы R4 и R2. Транзистор V2 обеспечивает базовый ток транзистораV3, который будет открыт, в результате чего по первичной цепи БСЗ будет пропускать ток. При вращении вала двигателя датчик-импульсов начинает вырабатывать переменное напряжение, положительные импульсы которого через резистор R1 и диод V4 поступают на базу транзистора V1. Транзистор V1 открывается и своим почти нулевым сопротивлением шунтирует база-эмиттерный переход транзистора V2, который закрывает базовый ток транзистора V3.
Рис.95.Схема электрическая принципиальная БСЗ
Последний закрывается и прерывает ток в первичной цепи системы зажигания. В результате во вторичной цепи наводится высокое напряжения, которое посредством распределителя подается на свечи зажигания. Таким образом, при каждом положительном импульсе датчика во вторичной цепи системы зажигания будет вырабатываться высокое напряжение.
В реальной схеме коммутатора предусмотрены элементы, улучшающие работу системы зажигания: конденсатор С1, С2, исключающие срабатывание коммутатора от импульсных помех в бортовой сети; конденсатор С3 – увеличивающий скорость изменения магнитного потока; диод V5 – защищающий первые два транзистора от обратного включения батареи. Схема защиты коммутатора от перенапряжения в бортовой сети представлена стабилитроном V6 и резистором R5, которые при достижении напряжения генератора 16,5 – 17 В работают следующим образом: стабилитрон V6 пробивается, транзистор V1 открывается, а транзистор V2 и V3 закрываются, отключая систему зажигания. В коммутаторе введена цепочка обратной связи R6, С4, которая при пуске двигателя (когда напряжение мало), увеличивает чувствительность коммутатора, т.к. конденсатор С4, заряжаясь от положительных импульсов ЭДС первичной обмотки катушки зажигания увеличивает ток транзистора V1 и способствует его открытию при меньшем напряжении на базе транзистора V1 от положительных импульсов датчика. Резистор R7 стабилизирует режим транзистора V3 в зависимости от температуры.
В аварийном режиме вместо коммутатора подключается аварийный вибратор, который обеспечивает непрерывное искрообразование с частотой 250-400 Гц, т.к. обмотка и нормально замкнутые контакты реле вибратора соединены последовательно и под действием намагничивающей силы, создаваемой обмоткой, контакты периодически размыкаются. В момент размыкания контактов во вторичной обмотке катушки зажигания образуется высокое напряжение, а угол опережения будет определяться положением ротора распределителя. Конденсаторы вибратора выполняют те же функции, что и в контактной системе зажигания.
БСЗ позволила увеличить коэффициент запаса по вторичному напряжению, уменьшить объем ТО и в целом повысить надежность работы двигателя.
Однако эта система имеет механические автоматы опережения зажигания и высоковольтный распределитель. Дальнейшее совершенствование систем связано с разработкой электронных автоматов опережения зажигания и бесконтактных распределителей, что будет осуществлено в цифровых системах зажигания.
refac.ru
