Цифровые системы зажигания. Цифровая система зажигания

Цифровые системы зажигания

Бесконтактные системы зажигания с механическими центробежным и вакуумным регуляторами угла опережения зажигания (УОЗ) не позволяют воспроизводить сложные характеристики управления по частоте вращения коленчатого вала и нагрузке двигателя с учетом его теплового состояния и различных дестабилизирующих факторов. Кроме того, угловые погрешности привода датчика–распределителя в период эксплуатации автомобиля приводят к повышенному асинхронизму искрообразования. Такие недостатки отсутствуют у бесконтактных систем зажигания, в которых автоматическое регулирование УОЗ осуществляется средствами электроники.

Таким образом, наиболее полно отвечают всем требованиям, предъявляемым к современным системам зажигания, системы с электронным регулированием угла опережения зажигания. Среди способов реализации этих систем можно выделить два основных: аналоговый и цифровой.

Аналоговый способ относится к электронным системам зажигания более раннего поколения, когда элементная база, используемая для их построения, имела малую степень интеграции (системы зажигания II поколения). В аналоговых системах зажигания для преобразования информации от датчиков в соответствии с заданным законом управления моментом искрообразования используются типовые функциональные устройства, широко применяемые в аналоговых вычислительных машинах. Закон регулирования УОЗ определяется свойствами полупроводниковых приборов (диодов, стабилитронов и т.д.). К достоинствам аналоговых систем зажигания с электронным регулированием момента искрообразования относятся простота построения, сравнительно невысокая стоимость и возможность зажигания даже обедненных топливо–воздушных смесей за счет более точного регулирования УОЗ. Однако возможности аналоговых систем зажигания по реализации сложных характеристик управления моментом искрообразования ограничены. Они не могут надежно работать в напряженных температурных условиях подкапотного пространства автомобиля без применения цепей термокомпенсации и, кроме того, требуют подстройки и регулирования в процессе эксплуатации.

Цифровые системы зажигания (системы зажигания III поколения) являются более совершёнными. Они позволяют с большей точностью воспроизводить характеристики управления УОЗ любой сложности при высокой температурной устойчивости и надежности. В основу их работы положены принципы, широко применяемые в вычислительной технике. В цифровых системах зажигания информация от датчиков параметров рабочего процесса двигателя, используемая при выработке сигнала управления УОЗ, преобразуется в серии дискретных электрических импульсов, синхронно связанных с вращательным движением коленчатого вала. Амплитуда импульсов постоянна, а их число пропорционально значению измеряемого параметра. Начальные числа, характеризующие отдельные параметры рабочего процесса двигателя, с помощью импульсных устройств и логических элементов преобразуются в кодовые комбинации, определяющие закон управления моментом искрообразования.

Цифровые системы зажигания представляют собой небольшие, различные по сложности вычислители, порядок работы которых задается специальным алгоритмом. Блок–схема цифровой системы зажигания представлена на рис. 4.23.

Рис. 4.23. Блок–схема цифровой системы зажигания со статическим распределением энергии по цилиндрам: 1  датчик положения коленчатого вала двигателя;

studfiles.net

Цифровые системы зажигания

Цифровые системы зажигания 1

Цифровые системы зажигания 1. Переход к цифровым системам зажигания представляет большой шаг вперед, хотя эти системы пока и не обходятся без катушки, а также центробежных и вакуумных регуляторов опережения. Цифровые системы обеспечивают постоянство энергии искры и ограничение тока катушки. Для определения требуемого момента зажигания с учетом скорости и загрузки двигателя в них используется микропроцессор. 2 Возможности компьютера позволяют учесть целый ряд параметров двигателя и автомобиля, но важнейшие конечные результаты состоят в следующем: а) Стало достижимым создание системы постоянной энергии для двигателей, работающих на бедной смеси во всем диапазоне режимов. б) Опережение зажигания можно приблизить к порогу начала детонации - чем ближе работа двигателя к этому порогу, тем выше его мощность. 2

Цифровые системы зажигания Точность определения и поддержания опережения с учетом скорости, нагрузки и температуры обеспечивает топливную экономичность и снижение вредных выбросов в атмосферу. В такой системе нет движущихся частей, которые бы. изнашивались и требовали обслуживания, она обеспечивает постоянство холостых оборотов, хороший запуск и многое другое - все эти преимущества оправдывают высокую сложность системы. Стоимость изделий микроэлектроники постоянно снижается и в настоящее время специалисты видят будущее именно за такими системами. Заметим, что цифровая система зажигания может использоваться в автомобиле, независимо от того, каким образом управляется установленная на нем топливная система. Однако на большинстве современных автомобилей компьютер одновременно управляет обеими системами и они объединены в одну общую систему управления двигателем. 3

Цифровые системы зажигания Карта опережения зажигания 4

Цифровые системы зажигания 1 При создании нового двигателя разработчики проводят его лабораторные испытания в полном диапазоне скоростей и нагрузок. Для каждого сочетания скорости и нагрузки определяется оптимальное значение опережения зажигания. По этим данным строятся графики. При выборе оптимального опережения для каждого режима работы двигателя принимается во внимание множество факторов, таких как топливная экономичность, запас по детонации, состав выхлопных газов, крутящий момент, температура двигателя, поэтому не удивительно, что такие графики имеют не совсем гладкую форму. Рис. 6. 87 дает качественное представление о том, как требуется регулировать угол опережения, и как он в действительности регулируется центробежным и вакуумным регуляторами. 2 График на рис. 6. 87 изображает зависимость опережения только от оборотов двигателя. Чтобы учесть еще один параметр - нагрузку, требуется построить уже трехмерный график (см. рис. 6. 88), все точки которого образуют поверхность. Если выбрать любое сочетание оборотов и нагрузки, и провести из этой точки перпендикуляр вверх, то на пересечении его с поверхностью, мы получим требуемое значение опережения. Поверхность напоминает топографический план местности и может быть изображена наподобие топографической карты, поэтому ее иногда называют картой зажигания. 5

Цифровые системы зажигания Если основание карты разбить на интервалы по скоростям и нагрузкам и построить на этих интервалах сетку (см. рис. 6. 89), то для узлов этой сетки можно найти соответствующие значения опережения и записать эти значения, например, в память компьютера. Практически для удовлетворительного управления зажиганием необходимо хранить в памяти от 1000 до 4000 таких значений. 3 Дополнительно разработчику требуется дополнить карту режимами работы двигателя на холостых оборотах для их поддержания, а также на максимальных оборотах для их ограничения. Наконец, программируется режим полных нагрузок таким образом, чтобы работать рядом с границей начала детонации, но не перейти ее. 6

Цифровые системы зажигания Компьютерное управление зажиганием 1 Управление зажиганием двигателя осуществляется с помощью- микропроцессора, который приспособлен к условиям работы на автомобиле. В его память заложены данные, о которых говорилось ранее, а также программа для обработки этих данных. В процессе работы двигателя компьютер получает следующую информацию: а) Скорость двигателя б) Загрузка двигателя в) Температура охлаждающей жидкости г) Детонация д) Положение коленчатого вала е) Напряжение аккумулятора Информация на компьютер поступает от датчиков, которые преобразуют измеряемые величины в электрические сигналы. Компьютер сначала преобразует аналоговые сигналы датчиков в цифровую форму (т. е. в серию импульсов типа О -1), поскольку компьютер умеет обрабатывать только числовую информацию. 7

Цифровые системы зажигания Некоторые сигналы, такие как скорость коленчатого вала, уже поступают на компьютер в виде импульсов, однако большинство параметров, такие как температура, напряжение аккумулятора и пр. имеют постоянную полярность, хотя и меняют со временем свои значения. Такие сигналы называются аналоговыми и должны быть преобразованы перед входом в компьютер в цифровую форму с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП). 8

Цифровые системы зажигания 1. Нагрузка. Информацию о загрузке двигателя дает разрежение во впускном коллекторе. Для измерения давления может быть использован барометрический датчик, основой которого является пьезоэлектрический преобразователь. Величиной, связанной с загрузкой двигателя является и расход воздуха через коллектор. Дополнительную информацию о расходе воздуха можно получить, измерив его температуру, что позволяет внести поправки на его плотность. Эти данные используются, в основном, для управления впрыском топлива. Как вариант, может быть измерен сразу массовый расход воздуха с помощью датчика с нагреваемой проволокой. Все указанные параметры измеряются в аналоговой форме и перед вводом в компьютер должны быть преобразованы в числа с помощью АЦП. 2. Детонация обнаруживается с помощью датчиков ускорения, основой которых может служить пьезоэлектрический преобразователь. 9

Цифровые системы зажигания Такой датчик представляет собой кварцевую пластинку, закрепленную в подходящем месте на блоке цилиндров, и прижатую снаружи массивным диском (называемым сейсмическим диском) - см. рис. 6. 91. Пьезодатчик генерирует электрическое напряжение, пропорциональное изменению механического напряжения на его поверхностях. При детонации вибрация блока цилиндров достигает такого значения, при котором диск, прижатый к датчику, начинает с большой частотой сжимать пластинку кварца, в результате чего на ее гранях Рис. 6. 91. Датчик детонации на пьезокристалле появляется переменное электрическое напряжение. 10

Цифровые системы зажигания Процесс повторяется для каждого цилиндра в каждом цикле. Если детонации больше нет, компьютер начинает в каждом цикле постепенно увеличивать угол опережения с маленьким шагом, пока не достигнет значения, записанного в карте зажигания. В результате каждый цилиндр настраивается индивидуально на работу в режиме наибольшей эффективности, поскольку наибольшая эффективность достигается при работе на границе детонации (см. рис. 6. 92]. Поскольку каждый цилиндр имеет свою шумовую характеристику, для четырехцилиндрового двигателя оказывается достаточным один датчик, который различает каждый из цилиндров. На 6 - ципиндровых двигателях устанавливают два таких датчика. 11

Цифровые системы зажигания На рис. 6. 93 показана блок-схема управления зажиганием по сигналу детонации. При неисправности системы, например при отказе датчика или обрыве провода, система управления уменьшает опережение до безопасного уровня, а на панели приборов загорается лампочка, сигнализирующая о неисправности. 12

Цифровые системы зажигания 3. Температура двигателя. Для измерения температуры в диапазоне до 200 С в настоящее время чаше всего применяют термисторы взамен ранее применявшихся термопар. Термистор - это полупроводниковый резистор с ярко выраженным отрицательным температурным коэффициентом (см. рис. 6. 94]. Обычно рабочая температура термистора лежит в пределах от -20 до + 130°С. Для измерения температуры охлаждающей жидкости капсулу с термистором вворачивают в водяной канал блока цилиндров (см. рис. 6. 95). 13

Цифровые системы зажигания Для измерения температуры охлаждающей жидкости капсулу с термистором вворачивают в водяной канал блока цилиндров (см. рис. 6. 95). Термистор имеет высокую чувствительность, так что значение температуры может быть измерено с точностью до 0. 05°С. Температура вводится в компьютер как дополнительный параметр, который, наряду со скоростью и нагрузкой, позволяет найти по карте зажигания требуемое опережение для данного режима работы двигателя (см. рис. 6. 96). Рис. 6. 95. Датчик температуры двигателя 14

Цифровые системы зажигания 4. Напряжение аккумулятора. Это дополнительный параметр. Если напряжение аккумулятора отличается от эталонного, то момент включения катушки сдвигается вперед или назад для достижения постоянной мощности разряда. 5. Частота вращения и положение коленчатого вала. Частоту вращения коленчатого вала можно определить, подсчитав число зубьев специального зубчатого диска, закрепленного на коленчатом валу, проходящее в единицу времени мимо индукционного датчика (см. рис. 6. 97]. Датчик основан на том же принципе, что и индукционный генератор импульсов (см. рис. 6. 67]. Кроме частоты вращения в блок управления надо также Рис. 6. 97. Индукционный датчик ввести положение некоторой точки начала отсчета угла импульсов с зубчатым диском на поворота вала. Обычно такой точкой является коленчатом валу положение 90° до ВМТ в цилиндре № 1. Это положение вводится в компьютер с помощью другого датчика, который реагирует на специальный выступ зубчатого диска. Иногда роль зубчатого диска выполняет зубчатый венец маховика. 15

Цифровые системы зажигания Как вариант, скорость двигателя и положение коленчатого вала можно измерить и на распределительном валу двигателя, особенно если от него приводится распределитель зажигания с генератором Холла. Но все же измерение параметров самого коленчатого вала является более точным. Вместо двух датчиков для измерения скорости и положения вала можно воспользоваться одним, если зубчатый венец снабдить какой-либо специальной меткой, различимой для датчика, например, отсутствие одного зуба. 16

Цифровые системы зажигания Наконец, следует заметить, что недостатком применяемых для этих целей индукционных датчиков является зависимость выходного напряжения от скорости. Таким образом, малую скорость часто измерить вообще не удается. 6. Датчики крайних положений дроссельной заслонки. Эти датчики посылают в блок управления сигнал о том, что дроссельная заслонка достигла одного из крайних положений - полной нагрузки или холостого хода. Сигналы крайних положений заслонки нужны блоку управления для перехода на специальные программы регулирования зажигания в этих ситуациях. В некоторых системах управления сигнал крайнего положения дроссельной заслонки используется для отсечки топлива при увеличении оборотов двигателя сверх допустимых (см. рис. 6. 98). 17

Цифровые системы зажигания Электронное управляющее устройство (ЭУУ) 5 На рис. 6. 90 показаны различные датчики, которые поставляют информацию в ЭУУ о состоянии двигателя для оптимизации зажигания. Структура ЭУУ показана на рис. 6. 99. Функции отдельных его систем состоят в следующем. Входное устройство. Сигналы, стекающиеся на вход ЭУУ от датчиков преобразуются в форму, понятную компьютеру, т. е. в серию импульсов ДА - НЕТ, которые представляют собой цифры в двоичной системе: ДА = 1 НЕТ = О Аналоговые сигналы, например, напряжение аккумулятора, преобразуются в 18 двоичный код с помощью аналого- цифровых преобразователей (АЦП).

Цифровые системы зажигания 19

Цифровые системы зажигания Устройства ввода-вывода [УВВ]. Это устройство принимает сигналы в те моменты и в той последовательности, в которой они поступают, а затем выдает их в процессор компьютера в той последовательности и с той скоростью, которая нужна процессору, либо отправляет текущую информацию в оперативную память машины. Часы. Компьютер оперирует данными как функциями времени. Для определения времени и временных интервалов в компьютере установлен точный кварцевый генератор импульсов. Шины. Отдельные блоки компьютера связаны между собой плоскими кабелями, известными под названием шины. По шинам передаются данные (шина данных), адреса памяти (адресная шине), а также сигналы управления (управляющая шина). Центральный микропроцессор. Микропроцессор выполняет в компьютере все вычисления. Все, что он умеет делать, это складывать, вычитать, делить и умножать, поэтому все программы, которые выполняет процессор должны состоять из этих операций. Кроме того, процессор умеет выполнять логические операции. 20

Цифровые системы зажигания ЭУУ управляет ходом вычислений, направляя в процессор нужную информацию в нужный момент и отправляя результаты вычислений в нужные устройства. Постоянная память. Эта память может только выдавать хранящуюся в ней информацию, но она никак не может быть изменена. Эта информация сохраняется в памяти даже при отсутствии питания. В эту память невозможно записать никакую новую информацию. В постоянной памяти хранятся данные, такие как карта значений управляемых параметров двигателя в табличной форме, коды, управляющие программы и пр. Все эти данные заносятся (зашиваются) в постоянную память изготовителем. В состав постоянной памяти входят также перепрограммируемые и стираемые блоки, которые могут быть использованы изготовителем или его представителем для обновления и изменения записанной информации. 21

Цифровые системы зажигания Оперативная память. Текущие данные - сигналы датчиков, команды управления и промежуточные результаты вычислений хранятся в оперативной памяти компьютера, пока не будут заменены новой информацией. Оперативная память при выключении питания теряет всю хранящуюся в ней информацию. Работа бортового компьютера 6. Информация о характеристиках двигателя хранится в памяти компьютера в форме таблиц, называемых рабочими таблицами. Эти таблицы получаются из трехмерных карт опережения зажигания и таких же карт для периода замкнутого состояния. Рабочие таблицы могут быть составлены компьютером для различных сочетаний параметров, однако, прежде всего такими параметрами являются скорость, давление в коллекторе, температура двигателя и, возможно, напряжение аккумулятора. Каждая из таблиц дает свое значение угла опережения и для определения истинно требуемого угла все результаты сопоставляются. Подобным образом вычисляется и угол включенного состояния. При включении питания микропроцессор посылает закодированный двоичный адрес, который указывает, к какой части памяти он обращается. Затем посылается управляющий сигнал, указывающий направление и последовательность движения информации в процессор или из процессора. 22

Цифровые системы зажигания Работа самого процессора представляет собой серию двоичных импульсов, с помощью которых информация считывается из памяти, декодируется и выполняется. Программы выполнения операций - арифметических, логических и транспортных также записаны в памяти. Наконец, ЭУУ выдаст команду силовому ключу системы зажигания на включение или выключение катушки в соответствии с текущим состояние двигателя. В системах без датчика детонации система управления будет поддерживать опережение вблизи границы детонации, записанной в память компьютера (см. рис. В. 92). Это приемлемо для нового двигателя, однако в этом случае не будут учтены изменения условий работы двигателя, вызванные износом, сортом топлива и пр. Датчик детонации позволяет ЭУУ осуществлять управление на грани детонации при любых изменениях режима работы двигателя. 23

Бесконтактные системы зажигания • С развитием электронных систем зажигания появилась возможность отказаться от самого ненадежного узла системы зажигания - контактного прерывателя вместе с центробежным регулятором опережения. Распределителю зажигания в этом случае оставлена единственная функция - направлять искру при очередном разряде в нужный цилиндр. Но и эта функция теперь может выполняться бесконтактным способом с помощью четырехпроводной катушки зажигания (для 4 -цилиндровых двигателей). • Такая система зажигания разработана фирмой Ford для двигателей семейства HCS Valencia , устанавливаемых на автомобилях типа Escort / Orion. Распределение зажигания по цилиндрам здесь достигается с помощью двух высоковольтных катушек, оба конца которых соединены со свечами разных цилиндров. Эта идея раньше использовалась для двухцилиндровых двигателей Citroen 2 CV и Visa, однако теперь, благодаря электронному управлению , она стала осуществима и на 4 -ципиндровом двигателе. 24

Бесконтактные системы зажигания 25

Бесконтактные системы зажигания • Каждый раз, когда вторичная катушка получает сигнал на разряд , вспышки происходят сразу в двух цилиндрах (см. рис. 6. 100 ). Разряд одной свечи происходит в цилиндре, где заканчивается такт сжатия, а второй свечи - в цилиндре, где заканчивается такт выхлопа. Первая свеча подожжет рабочую смесь и начнется обычный рабочий ход, а вторая искра пропадет впустую. В системе зажигания Форда напряжение вторичной обмотки составляет 37 к. В , что вполне достаточно для поддержания разряда в двух свечах одновременно. • Обратите внимание на то, что искра будет иметь правильную полярность только в одной свече, а в другой полярность будет " неправильной " (см. рис. 6. 101), если вспомнить, что в идеале центральный электрод должен быть положительным, а периферийный - отрицательным. 26

Бесконтактные системы зажигания • Порядок работы цилиндров обычный (1 -2 -4 -3) и свечи, используемые в двигателе тоже обычные, но здесь их приходится заменять каждые 20 000 км. • Первичная обмотка катушки зажигания имеет сопротивление 0. 5 ± 0. 05 Ом, а вторичная - от 11 до 16 к. Ом. • Управляющий микропроцессор рассчитывает оптимальное опережение в зависимости от давления в коллекторе, скорости двигателя, положения коленчатого вала и температуры охлаждающей жидкости. При выходе из строя микропроцессора система устанавливает постоянный угол опережения 10° до ВМТ, что позволяет двигателю продолжать работу, пока не появится возможность его отремонтировать. • При полной загрузке двигателя, а также при высокой температуре воздуха во впускном коллекторе система уменьшает угол опережения , чтобы избежать ударного горения смеси. Значение угла опережения в этом случае компьютер берет из карты зажигания с учетом сигналов соответствующих датчиков. 27

Бесконтактные системы зажигания 28

present5.com

ЭЛЕКТРОННЫЕ СИСТЕМЫ ЗАЖИГАНИЯ

Механика ЭЛЕКТРОННЫЕ СИСТЕМЫ ЗАЖИГАНИЯ

просмотров - 181

Обычные батарейные системы обеспечивают устойчивое бесперебойное искрообразование в пределах 18 тыс. искр в минуту, что не всœегда удовлетворяет потребности быстроходных, в частности - восьмицилиндровых двигателœей. Причиной этого является чрезмер­ное уменьшение тока разрыва в первичной цепи системы в связи с резким сокращением продолжительности замкнутого состояния контактов прерывателя при больших частотах вращения, особенно восьмигранного кулачка. Предел стабильного искрообразования можно повысить путем увеличения силы тока в первичной цепи сверх принятых 3,5 - 4,0А, но это приводит к повышенному эрозионному износу контактов, прерывателя и отказу системы в работе. Сегодня широко применяют более работоспособные электронные системы зажигания транзисторные (с накоплением крайне важной для ???? образования энергии в индуктивности, т. е. в магнитном поле катушки зажигания) и тиристорные (с накопле­нием энергии в электрическом поле конденсатора) с контактным управлением (т. е. с механическим прерывателœем) и бесконтактным (т. е. с применением магнитоэлектрических, параметрических, фото - и других датчиков).

Рис. 3. Контактно-транзисторная система зажигания двигателя

2.2 Контактно-транзисторныесистемы отличаются, тем, что через контакты прерывателя протекает в них лишь ток управления тран­зистором, ток базы, составляющий всœего 0,5 - 0,8 А, а ток первич­ной цепи, достигающий примерно величины 7А, коммутируется си­ловым участком (эмиттером - коллектором) транзистора. Благо­даря этому: износ контактов прерывателя резко уменьшается, а ста­бильность искрообразования возрастает до 30 тыс. искр в минуту. Принципиальная схема контактно-транзисторной системы зажига­ния для восьмицилиндровых двигателœей и общий вид отдельных ее приборов показаны на рис, 3. Основу, ее составляет транзисторный коммутатор ТК-102. Дополнительный резистор СЭ-107 катушки зажигания Б-114 выполнен в отдельном блоке, состоящем из двух секций. Одна из них включена в сеть постоянно, а вторая при пуске закорачивается через контакты КЗ, вмонтированные в тяговое релœе стартера. Вторичная обмотка катушки зажигания, одним концом выведена на массу. Распределитель и прерыватель обычной-конст­рукции (см. рис. 2), но последний работает без искрогасительного конденсатора, нужнобность в котором при малом токе отпадает.

Транзисторный коммутатор выполнит функции усилителя. Его мощный германиевый транзистор Т включен последовательно в первичную цепь катушки зажигания. База этого транзистора через пер­вичную обмотку W1 импульсного трансформатора Т соединœена с прерывателœем, а через вторичную обмотку W2 последнего, шунтированную резистором R2с эмиттером. Малая электрическая нагрузка на контакты способствует увеличению срока их службы. Для защиты транзистора Т от электрического пробоя служит кремниевый стабилитрон T, включаемой параллельно первичной обмотке, ка­тушки зажигания. Напряжение пробоя стабилитрона выбирают ни­же опасного для транзистора, оно составляет примерно 100 В. Ког­да э. д. с. тока самоиндукции, возникающего в первичной обмотке катушки зажигания при размыкании цепи, превышает напряжение пробоя стабилитрона, то через него и диод Д ток самоиндукции замыкается. Диод включают встречно стабилитрону и он не про­пускает ток через стабилитрон в прямом направлении от батареи. Электролитический конденсатор С2 большой емкости (50 мкФ) слу­жит для предохранения системы от повреждения в случае кратковременного повышения напряжения источника питания (генера­тора).

В случае если выключатель зажигания ВЗ включен и контакты прерывателя замкнуты, то ток управления от батареи проходит через первичную обмотку катушки зажигания и обмотки импульсного транс­форматора ИТ на массу. Напряжение во вторичной обмотке W2 трансформатора при этом падает, и потенциал базы, становится ниже потенциала эмиттера, вследствие чего транзистор Т, переходя в состояние насыщения, открывается и замыкает цепь на массу. Это приводит к нарастанию тока, проходящего через первичную обмот­ку катушки, зажигания до максимума (примерно 7 А).

При размыкании прерывателя ток управления в первичной об­мотке IF, импульсного трансформатора ИТ исчезает, что приводитк наведению э. д. с. во вторичной обмотке W2трансформатора, ко­торая подключается так, что э. д. с. ее создает повышенное напря­жение на базе, а когда величина этого напряжения превысит, напряжение эмиттера, транзистор закрывается и, переходя в состоя­ние отсидки, резко прерывает токв первичной обмотке катушки зажигания. Далее индуктирование во вторичной обмотке тока высо­кого напряжения протекает, как в обычной системе после размыкания контактов прерывателя. Потери и мощность, выделяемая при закрывании транзистора, а следовательно, и нагревание его, уменьшаются с помощью конденсатора C1 и резистора R1.

В сравнении с обычной батарейной - транзисторная система за­жигания повышает эффективность воспламенения обедненных горю­чих смесей и несколько улучшает экономичность двигателя при ра­боте на частичныхнагрузках. Сравнительные испытания контактно-транзисторной системы зажигания АТЭ-2 на двигателœе ЗИЛ-130, проведенные И. Я._Райковым в Московском автомеханическом институте, показали, что зона устойчивой работы двигателя смеща­ется в область бедных горючих смесей, а оптимальный зазор между электродами свечей возрастает до 1,2 мм. В случае если при этом изме­нять регулировку карбюратора на приготовление более бедной горючей смеси, то экономичность двигателя на частичных нагрузках повышается в среднем на 3% и одновременно несколько снижается токсичность отработавших газов. (Такими системами оснащают двигатели ЗИЛ/ЗМЗ и др.).

Тиристорная система зажигания характеризуется накоплением энергии, крайне важной для искрообразования в электрическом кон­денсаторе (в емкости) и отличается малой, продолжительностью разряда, большой силой тока искрового разряда, а стабильность искрообра­зования сохраняется при этом до 36,тыс. разрядов в минуту благо­даря возможности быстрого подзаряда конденсатора. Такие системы нечувствительны к нагарообразованию и более успешно работают, к примеру, в роторно-поршневых и других двигателях со склонно­стью к нагарообразованию на свечах. Для отечественных методик, летных двигателœей тиристорную систему применяют с питанием ее от источника переменного тока (маховичного генератора).

При этом электронным системам с контактным управлением свой­ственны и некоторые недостатки обычных батарейных систем, так как в них сохранен механический прерыватель с присущими ему износом, вибрацией контактов и другими нежелательными свойст­вами.

Электронные системы с бесконтактным управлением отличаются от рассмотренных как по принципу действия, так и по конструкции; они свободны от упомянутых недостатков, но сложнее и дороже контактных. В отечественной практике бесконтактную транзисторную систему применяют для двигателœей автомобилей ЗИЛ-131, «Урал-375Д» и др. Οʜᴎ оснащены системой «Искра», в состав ко­торой входят следующие устройства:

Транзисторный коммутатор ТК-200, включающий в себя четыре транзистора, в том числе один, мощный высоковольтный. Датчик- распределитель зажигания Р351, включающий в себя высоковольт­ный распределитель и магнитоэлектрический бесконтактный датчик импульсов момента зажигания, являющийся однофазным генерато­ром переменного тока с постоянным магнитом, число пар полюсов которого равно числу цилиндров. Катушка зажигания Б-118, а так­ же включатель зажигания, добавочный резистор (сопротивление) и выключатель, сблокированный с включателœем стартера.

Бесконтактные системы зажигания полностью устраняют недо­статки, связанные с механическим прерывателœем и центробежно-вакуумными регуляторами опережения зажигания, но распредели­тель в них имеет механический привод с его цепочкой люфтов, на­рушающей в какой-то мере своевременность подачи искры в отдель­ные цилиндры. Этот недостаток позволяют преодолевать так, назы­ваемые цифровые системы зажигания.

Электронная цифровая система не имеет распределителя с ме­ханическим приводом и обеспечивает автоматическое регулирова­ние момента зажигания с помощью электронного цифрового блока в зависимости от многих факторов, а не только от скорости вращения вала и нагрузки. Цифровая система создает, к примеру, благо­приятные условия для регулирования момента зажигания и по при­знаку детонации, которую стремятся предотвращать в современных двигателях. На рис. 4 представлена блок-схема цифровой системы фирмы «Хартинг». На вал двигателя установлен зубчатый диск с равномерно расположенными по его окружности выступами, элек­тромагнитный датчик 2, реагируя на прохождение около не­го выступов 1, вырабатывает импульсы, пропорциональные частоте вращения вала; второй датчик 3 расположен так, что он реагирует только на уста­новочный выступ, который раз­мещен на диске в зоне за 90° до в.м.т. и вырабатывает один установочный импульс за каж­дый оборот вала. Электронная часть системы состоит из глав­ного 4 и дополнительного 5 счетчиков, задатчика времен­ных интервалов 6, усилителя мощности 7, блока управления моментом включения 8, датчи­ков температуры 9, давления 10 и положения дроссельной заслонки карбюратора 11, электронного распределителя 13, а также 1 имеет катушку 12 и свечи зажигания 14.

Счетчик 4 суммирует им­пульсы, предопределяемые час­тотой вращения вала, двигате­ля и только после коррекции этой суммы по числу импульсов от датчиков других устройств выдает сигнал (импульс) на зажигание, а через высоковольтный электронный распределитель искра на­правляется в соответствующий цилиндр. Следовательно, в системе нет механических промежуточных звеньев и нет, в связи с этим накладок от них на своевременность воспламенения смеси в цилиндрах, вы­зываемых несовершенством системы зажигания. Параметры систе­мы остаются неизменными в течение всœего срока эксплуатации без обслуживания и дополнительных регулировок, что нужно отнести к большим ее достоинствам. Из известных систем зажигания цифро­вая - наиболее сложная и дорогая, но и самая перспективная, особенно в случае сочетания ее возможностей с современными сис­темами питания двигателœей с обратной связью.

Рис. 4. Блок-схема электронной циф­ровой системы зажигания фирмы - «Хартинг»

Читайте также

- Электронные системы зажигания

В электронных системах зажигания контактный прерыватель заменен бесконтактными датчиками. В качестве датчиков используются оптоэлектронные датчики, датчики Виганда, но наиболее часто - магнитоэлектрические датчики (МЭД) и датчики Холла (ДХ). МЭД бывают генераторного и... [читать подробенее]

- ЭЛЕКТРОННЫЕ СИСТЕМЫ ЗАЖИГАНИЯ

Обычные батарейные системы обеспечивают устойчивое бесперебойное искрообразование в пределах 18 тыс. искр в минуту, что не всегда удовлетворяет потребности быстроходных, в частности - восьмицилиндровых двигателей. Причиной этого является чрезмер­ное уменьшение тока... [читать подробенее]

- Электронные системы зажигания

С ростом частоты вращения двигателя обычная батарейная система зажигания перестает удовлетворять требованиям эксплуатации (особенно многоцилиндровых двигателей). Уменьшение времени замкнутого состояния контактов, усиливающиеся с увеличением частоты вращения... [читать подробенее]

oplib.ru

---

• 
  Цифровая система зажигания
• 
  Зажигание фав 3252
• 
  Зажигание фав 3252
• 
  Катушка зажигания hanshin
• 
  Hanshin катушка зажигания
• 
  Свечи зажигания бриз
• 
  Партнер 352 зажигание
• 
  Разборка распределителя зажигания
• 
  Таврия система зажигания
• 
  Альфа система зажигания
• 
  Уктус зажигание урал