Катушка зажигания. Катушка зажигания википедия

Катушка зажигания — википедия фото

Катушка зажигания

Катушка системы зажигания двигателя — элемент системы зажигания, который служит для преобразования низковольтного напряжения, поступающего от аккумуляторной батареи или генератора, в высоковольтное.

Основная функция катушки зажигания — генерация высоковольтного электрического импульса на свече зажигания.

Устройство

Контактная батарейная система зажигания

Катушка зажигания представляет собой высоковольтный импульсный повышающий трансформатор (упрощённая катушка Румкорфа) системы зажигания ДВС, первичная обмотка которого имеет сравнительно небольшое количество витков толстого провода и рассчитана на импульсы низкого напряжения, например 12 вольт (6 вольт на старых автомобилях и мотоциклах), вторичная обмотка выполнена из тонкого провода с большим количеством витков, благодаря чему во вторичной обмотке создаётся высокое импульсное выходное напряжение до 25 000 — 35 000 вольт по формуле: напряжение = индукция в витке × количество витков. Высокое напряжение от катушки зажигания с помощью высоковольтного кабеля подаётся на распределитель (трамблер), от него с помощью высоковольтных кабелей напряжение распределяется по свечам зажигания. Высокое напряжение обеспечивает искру между электродами свечи, тем самым воспламеняя топливо-воздушную смесь.

Раньше катушки зажигания делали с незамкнутым магнитопроводом, в настоящее время появились трансформаторы зажигания с замкнутым магнитопроводом.

Принцип действия

Схема включения двухискровой катушки зажигания.

Через первичную обмотку катушки зажигания протекает постоянный ток. Когда поршень подходит к верхней мёртвой точке, цепь первичной обмотки разрывается размыканием контактов прерывателя (это происходит или механическим путём, когда контакты размыкаются кулачком на валу, или с помощью электронных (транзисторных или тиристорных) ключей, в которых управляющий импульс формируется электронной схемой (контактной или бесконтактной, положение коленчатого вала определяется с помощью датчика Холла, индуктивного или иного датчика).

Согласно закону электромагнитной индукции, ЭДС, индуцируемая изменением силы тока в соседнем контуре, равна

E=−L12dIdt{\displaystyle {\mathcal {E}}=-L_{12}{\frac {dI}{dt}}}

учитывая мгновенное изменение силы тока (одномоментное размыкание), следовательно, большое значение производной, а также взаимную индукцию обмоток L12∝N1N2{\displaystyle L_{12}\propto N_{1}N_{2}} , где N2{\displaystyle N_{2}} очень большое число (десятки тысяч витков), во вторичной обмотке наводится импульс э.д.с. амплитудой в десятки киловольт. Высокий потенциал от катушки передаётся на свечи с помощью высоковольтных проводов (изначально применённых Г. Хонольдом в системе зажигания с магнето), и обеспечивает пробой зазора между электродами свечи зажигания.

На некоторых образцах мото- и автотехники с двухцилиндровыми двигателями (например, мотоциклы «Днепр», мотоциклы «Урал», автомобили «Ока») применяются двухискровые катушки зажигания (искра проскакивает одновременно на двух свечах). Топливо-воздушная смесь воспламеняется только в одном цилиндре, так как в другом проходит такт выпуска и воспламеняться нечему.

В последнее время получили распространение индивидуальные катушки зажигания на каждую свечу (по числу цилиндров).

Добавочное сопротивление

Двигатель автомобиля ГАЗ-63Под цифрой 18 — катушка зажигания, 17 — добавочное сопротивление.

В ряде случаев последовательно первичной обмотке катушки зажигания включается добавочное сопротивление (или дополнительный резистор). На низких оборотах контакты прерывателя оказываются бо́льшую часть времени в замкнутом состоянии и через обмотку протекает ток, более чем достаточный для насыщения магнитопровода. Избыточный ток бесполезно нагревает катушку.

Спираль дополнительного резистора изготавливается из стального сплава, имеющего высокий температурный коэффициент электрического сопротивления. При прохождении избыточного тока сопротивление спирали увеличивается и сила тока уменьшается, таким образом происходит автоматическое регулирование. На высоких оборотах, когда контакты бо́льшую часть времени разомкнуты, нагрев резистора менее значителен (сопротивление спирали невелико). При запуске двигателя добавочное сопротивление шунтируется контактами реле стартера, тем самым повышается энергия электрической искры на свече зажигания.

Некоторые неопытные водители пытаются (бесполезно или с большим трудом) запустить пусковой рукояткой двигатель при «севшем» аккумуляторе, не зная, что нужно принудительно временно шунтировать добавочный резистор (какой-нибудь проволочкой).

Рабочие характеристики

К рабочим характеристикам катушки зажигания относят:

Индуктивность первичной обмотки;
Сопротивление первичной и вторичной обмотки;
Коэффициент трансформации;
Энергия искры;
Напряжение пробоя;
Количество образующихся искр в минуту.

Индуктивность

Индуктивность характеризует способность катушки накапливать энергию. Измеряется в Гн – генри, единицах измерения, названных в честь американского ученого Дж. Генри. Энергия, которая накапливается в первичной обмотке, пропорциональна индуктивности. Чем выше индуктивность, тем больше энергии может накопить катушка.

Коэффициент трансформации

Коэффициент трансформации показывает, во сколько раз катушка зажигания увеличивает первичное напряжение. На первичную катушку подается напряжение от аккумулятора в 12 В. Когда первичная цепь разрывается, ток в цепи изменяется — от 6-20 ампер, до 0. Изменение тока в катушке приводит к возникновению ЭДС индукции и образованию напряжения в первичной катушке в 300-400 В. Коэффициент трансформации катушки показывает, во сколько раз увеличивается именно это напряжение. Определяется отношением числа витков вторичной катушки к числу витков первичной катушки, или отношением пробивного напряжения свечи к разнице максимально допустимого напряжение между коллектором и эмиттером транзистора и напряжения бортовой сети питания, которые известны из производственных характеристик катушки зажигания и автомобиля.

Сопротивление

В первичной обмотке – 0,25-0,55 Ом. Во вторичной обмотке – 2-25 кОм. Мощность и энергия искры обратно пропорциональны сопротивлению первичной обмотки катушки: чем оно выше, тем ниже мощность и энергия искры.

Энергия искры

Полезная энергия искры расходуется в течение 1,2 мс[1] – время, за которое сгорает воздушно-топливная смесь. Энергия искрового разряда составляет 0,05-0,1 Дж. В свече зажигания искра образуется вследствие явления дугового разряда, когда между двумя электродами, находящимися в газе, происходит электрический пробой. Напряжение на электродах зависит от размера диаметра свечи и его материала, зазора между электродами и от состава воздушно-топливной смеси, давления в камере сгорания и температуры. Во время старта двигателя и разгона автомобиля напряжение на электродах – максимальное, так как свеча не разогрета. При постоянной скорости – напряжение минимально. Чтобы свеча работала эффективно и не давала пропусков, напряжение, генерируемое катушкой, должно быть в 1,5 больше, чем напряжение, необходимое для пробоя зазора.

Напряжение пробоя

В зазоре между электродами свечи зажигания происходит пробой, когда напряжение на электродах становится равным напряжению пробоя. Значение напряжения пробоя зависит от величины зазора между электродами, давления и температуры воздушно-топливной смеси. При первом запуске двигателя напряжение должно быть выше, чтобы произошел пробой и образовалась искра, так как топливо и воздух в камере сгорания холодные.

Расчет числа искрообразований в системе зажигания

Чтобы рассчитать, сколько раз образуется искра в минуту в системе зажигания, нужно знать число оборотов в минуту двигателя и количества цилиндров. N – столько раз образуется искра в минуту. N= (Обороты/мин*число цилиндров) / (количество тактов двигателя 2 или 4). Для 6-цилиндрового двигателя при скорости вращения в 4000 об/мин число искрообразований равно: N=6*4000/4=6 000 раз в минуту.

См. также

Примечания

↑ А.Г. Ходасевич и Т.И. Ходасевич Справочник по устройству и ремонту электронных приборов автомобилей.. . - М.: Антелком, 2004.

Литература

Карягин А. В., Соловьёв Г. М., Устройство, обслуживание и правила движения автомобилей. Военное издательство Министерства Обороны Союза ССР, Москва, 1957 год.

А.Г. Ходасевич и Т.И. Ходасевич Справочник по устройству и ремонту электронных приборов автомобилей. - М.: Антелком, 2004.

Ссылки

org-wikipediya.ru

Катушка зажигания Википедия

Катушка зажигания

Устройство

Контактная батарейная система зажигания

Принцип действия

Схема включения двухискровой катушки зажигания.

Согласно закону электромагнитной индукции, ЭДС, индуцируемая изменением силы тока в соседнем контуре, равна

E=−L12dIdt

ruwikiorg.ru

Катушка зажигания - WikiVisually

1. Система зажигания – The widest application for spark ignition internal combustion engines is in petrol road vehicles, cars, four-by-fours, motorcycles, pickups, vans, trucks, and buses. Compression ignition Diesel engines ignite the mixture by the heat of compression. They usually have glowplugs that preheat the combustion chamber to allow starting in cold weather, other engines may use a flame, or a heated tube, for ignition. While this was common for very early engines it is now rare, the first electric spark ignition was probably Alessandro Voltas toy electric pistol from the 1780s. The simplest form of ignition is that using a magneto. The spark plugs are connected directly from the magneto output, early magnetos had one coil, with the contact breaker inside the combustion chamber. In about 1902, Bosch introduced a double-coil magneto, with a fixed sparking plug, and they are also used on piston-engined aircraft engines. Although an electrical supply is available, magneto systems are used mainly because of their higher reliability, magnetos were used in these engines because their simplicity and self-contained operation was more reliable, and because magnetos weighed less than having a battery and dynamo or alternator. The Wright brothers used a magneto invented in 1902 and built for them in 1903 by Dayton, Ohio inventor and this gave the benefits of easy starting with reliable sparking at speed. Many modern magneto systems have removed the second coil from the magneto itself, in this development, the induced current in the coil in the magneto also flows through the primary of the external coil, generating a high voltage in the secondary as a result. Such a system is referred to as a transfer system. Energy transfer systems provide the ultimate in ignition reliability, the output of a magneto depends on the speed of the engine, and therefore starting can be problematic. Some magnetos include a system, which spins the magnet quickly at the proper moment. Some engines, such as aircraft but also the Ford Model T, used a system which relied on non rechargeable dry cells, the operator would manually switch the ignition over to magneto operation for high speed operation. To provide high voltage for the spark from the low voltage batteries, a tickler was used, in this mode of operation, the coil would buzz continuously, producing a constant train of sparks. The entire apparatus was known as the Model T spark coil, in the UK these devices were commonly known as trembler coils and were popular in cars pre-1910, and also in commercial vehicles with large engines until around 1925 to ease starting. In either case, the low voltage was switched to the spark plug by the timer mounted on the front of the engine. This performed the equivalent function to the distributor, although by directing the low voltage

2. Свеча зажигания – A spark plug has a metal threaded shell, electrically isolated from a central electrode by a porcelain insulator. The central electrode, which may contain a resistor, is connected by an insulated wire to the output terminal of an ignition coil or magneto. The spark plugs shell is screwed into the engines cylinder head. Spark plugs may also be used in applications such as furnaces wherein a combustible fuel/air mixture must be ignited. In this case, they are referred to as flame igniters. In 1860 Étienne Lenoir used a spark plug in his gas engine. Early patents for spark plugs included those by Nikola Tesla, Frederick Richard Simms, helen Blair Bartlett also played a vital role in making the insulator in 1930. The plug is connected to the voltage generated by an ignition coil or magneto. As current flows from the coil, a voltage develops between the central and side electrodes. Initially no current can flow because the fuel and air in the gap is an insulator, once the voltage exceeds the dielectric strength of the gases, the gases become ionized. The ionized gas becomes a conductor and allows current to flow across the gap, spark plugs usually require voltage of 12, 000–25,000 volts or more to fire properly, although it can go up to 45,000 volts. They supply higher current during the process, resulting in a hotter. As the current of electrons surges across the gap, it raises the temperature of the channel to 60,000 K. The intense heat in the channel causes the ionized gas to expand very quickly. This is the click heard when observing a spark, similar to lightning and thunder. The heat and pressure force the gases to react with each other, the size of this fireball, or kernel, depends on the exact composition of the mixture between the electrodes and the level of combustion chamber turbulence at the time of the spark. A small kernel will make the run as though the ignition timing was retarded. A spark plug is composed of a shell, insulator and the central conductor, spark plugs are specified by size, either thread or nut, sealing type, and spark gap

3. Трансформатор – A transformer is an electrical device that transfers electrical energy between two or more circuits through electromagnetic induction. A varying current in one coil of the transformer produces a magnetic field. Power can be transferred between the two coils through the field, without a metallic connection between the two circuits. Faradays law of induction discovered in 1831 described this effect, Transformers are used to increase or decrease the alternating voltages in electric power applications. A wide range of designs is encountered in electronic and electric power applications. Transformers range in size from RF transformers less than a centimeter in volume to units interconnecting the power grid weighing hundreds of tons. For simplification or approximation purposes, it is common to analyze the transformer as an ideal transformer model as presented in the two images. An ideal transformer is a theoretical, linear transformer that is lossless and perfectly coupled, perfect coupling implies infinitely high core magnetic permeability and winding inductances and zero net magnetomotive force. A varying current in the primary winding creates a varying magnetic flux in the transformer core. This varying magnetic field at the secondary winding induces a varying EMF or voltage in the secondary winding due to electromagnetic induction. The primary and secondary windings are wrapped around a core of high magnetic permeability so that all of the magnetic flux passes through both the primary and secondary windings. With a voltage source connected to the winding and load impedance connected to the secondary winding. The primary EMF is sometimes termed counter EMF and this is in accordance with Lenzs law, which states that induction of EMF always opposes development of any such change in magnetic field. The transformer winding voltage ratio is shown to be directly proportional to the winding turns ratio according to eq. common usage having evolved over time from turn ratio to turns ratio. However, some use the inverse definition. The ideal transformer model assumes that all flux generated by the primary winding links all the turns of winding, including itself. In practice, some flux traverses paths that take it outside the windings, Such flux is termed leakage flux, and results in leakage inductance in series with the mutually coupled transformer windings. Leakage flux results in energy being alternately stored in and discharged from the fields with each cycle of the power supply

4. Катушка Румкорфа – An induction coil or spark coil is a type of electrical transformer used to produce high-voltage pulses from a low-voltage direct current supply. To create the changes necessary to induce voltage in the secondary coil. Invented in 1836 by Nicholas Callan, Charles Page and others and it was widely used in x-ray machines, spark-gap radio transmitters, arc lighting and quack medical electrotherapy devices from the 1880s to the 1920s. Today its only use is as the ignition coils in internal combustion engines. An induction coil consists of two coils of insulated wire wound around a common iron core. One coil, called the winding, is made from relatively few turns of coarse wire. The other coil, the winding, typically consists of many turns of fine wire. An electric current is passed through the primary, creating a magnetic field, because of the common core, most of the primarys magnetic field couples with the secondary winding. The primary behaves as an inductor, storing energy in the magnetic field. When the primary current is interrupted, the magnetic field rapidly collapses. This causes a voltage pulse to be developed across the secondary terminals through electromagnetic induction. Because of the number of turns in the secondary coil. This voltage is sufficient to cause an electric spark, to jump across an air gap separating the secondarys output terminals. For this reason, induction coils were called spark coils, the size of induction coils is usually specified by the length of spark it can produce, a 4 inch induction coil is one that could produce a 4 inch spark. This form of specification was, though imprecise, until the advent of the cathode ray oscilloscope the most reliable measure of voltage of such asymmetric waveforms. To do that, induction coils use a magnetically activated vibrating arm called an interrupter or break to rapidly connect, the interrupter is mounted on the end of the coil next to the iron core. When the power is turned on, the current in the primary coil produces an increasing magnetic field. After a time, the magnetic attraction overcomes the spring force

5. Бензиновый двигатель внутреннего сгорания – A petrol engine is an internal combustion engine with spark-ignition, designed to run on petrol and similar volatile fuels. In most petrol engines, the fuel and air are usually pre-mixed before compression, the process differs from a diesel engine in the method of mixing the fuel and air, and in using spark plugs to initiate the combustion process. In a diesel engine, only air is compressed, and the fuel is injected into very hot air at the end of the compression stroke, and self-ignites. The first practical petrol engine was built in 1876 in Germany by Nikolaus August Otto, although there had been attempts by Étienne Lenoir, Siegfried Marcus, Julius Hock. The first petrol engine was prototyped in 1882 in Italy by Enrico Bernardi. British engineer Edward Butler constructed the first petrol combustion engine. Butler invented the spark plug, ignition magneto, coil ignition and spray jet carburetor, with both air and fuel in a closed cylinder, compressing the mixture too much poses the danger of auto-ignition — or behaving like a diesel engine. Spark plugs are typically set statically or at idle at a minimum of 10 degrees or so of crankshaft rotation before the piston reaches T. D, higher octane petrol burns slower, therefore it has a lower propensity to auto-ignite and its rate of expansion is lower. Thus, engines designed to run high-octane fuel exclusively can achieve higher compression ratios, Petrol engines run at higher rotation speeds than diesels, partially due to their lighter pistons, connecting rods and crankshaft and due to petrol burning more quickly than diesel. However the lower compression ratios of petrol engines give petrol engines lower efficiency than diesel engines, examples, Bedford OB bus Bedford M series lorry GE 57-ton gas-electric boxcab locomotive Petrol engines may run on the four-stroke cycle or the two-stroke cycle. For details of working cycles see, Four-stroke cycle Two-stroke cycle Wankel engine Common cylinder arrangements are from 1 to 6 cylinders in-line or from 2 to 16 cylinders in V-formation. Flat engines – like a V design flattened out – are common in airplanes and motorcycles and were a hallmark of Volkswagen automobiles into the 1990s. Flat 6s are still used in many modern Porsches, as well as Subarus, less common, but notable in vehicles designed for high speeds is the W formation, similar to having 2 V engines side by side. Alternatives include rotary and radial engines the latter typically have 7 or 9 cylinders in a single ring, Petrol engines may be air-cooled, with fins, or liquid-cooled, by a water jacket and radiator. The coolant was formerly water, but is now usually a mixture of water and either ethylene glycol or propylene glycol, the cooling system is usually slightly pressurized to further raise the boiling point of the coolant. Petrol engines use spark ignition and high current for the spark may be provided by a magneto or an ignition coil. In modern car engines the ignition timing is managed by an electronic Engine Control Unit, the most common way of engine rating is what is known as the brake power, measured at the flywheel, and given in kilowatts or horsepower. This is the mechanical power output of the engine in a usable

6. Вольт – The volt is the derived unit for electric potential, electric potential difference, and electromotive force. One volt is defined as the difference in potential between two points of a conducting wire when an electric current of one ampere dissipates one watt of power between those points. It is also equal to the difference between two parallel, infinite planes spaced 1 meter apart that create an electric field of 1 newton per coulomb. Additionally, it is the difference between two points that will impart one joule of energy per coulomb of charge that passes through it. It can also be expressed as amperes times ohms, watts per ampere, or joules per coulomb, for the Josephson constant, KJ = 2e/h, the conventional value KJ-90 is used, K J-90 =0.4835979 GHz μ V. This standard is typically realized using an array of several thousand or tens of thousands of junctions. Empirically, several experiments have shown that the method is independent of device design, material, measurement setup, etc. in the water-flow analogy sometimes used to explain electric circuits by comparing them with water-filled pipes, voltage is likened to difference in water pressure. Current is proportional to the diameter of the pipe or the amount of water flowing at that pressure. A resistor would be a reduced diameter somewhere in the piping, the relationship between voltage and current is defined by Ohms Law. Ohms Law is analogous to the Hagen–Poiseuille equation, as both are linear models relating flux and potential in their respective systems, the voltage produced by each electrochemical cell in a battery is determined by the chemistry of that cell. Cells can be combined in series for multiples of that voltage, mechanical generators can usually be constructed to any voltage in a range of feasibility. High-voltage electric power lines,110 kV and up Lightning, Varies greatly. Volta had determined that the most effective pair of metals to produce electricity was zinc. In 1861, Latimer Clark and Sir Charles Bright coined the name volt for the unit of resistance, by 1873, the British Association for the Advancement of Science had defined the volt, ohm, and farad. In 1881, the International Electrical Congress, now the International Electrotechnical Commission and they made the volt equal to 108 cgs units of voltage, the cgs system at the time being the customary system of units in science. At that time, the volt was defined as the difference across a conductor when a current of one ampere dissipates one watt of power. The international volt was defined in 1893 as 1/1.434 of the emf of a Clark cell and this definition was abandoned in 1908 in favor of a definition based on the international ohm and international ampere until the entire set of reproducible units was abandoned in 1948. Prior to the development of the Josephson junction voltage standard, the volt was maintained in laboratories using specially constructed batteries called standard cells

7. Провод – Electrical wiring is commonly understood to be an electrical installation for operation by end users within a building, an engineered structure or a designated outdoor location. It includes the cabling and associated such as switches, distribution boards, sockets and light fittings. Such wiring is subject to safety standards for design and installation. Associated circuit protection, control and distribution devices within a buildings wiring system are subject to voltage, current, the International Electrotechnical Commission is attempting to harmonise wiring standards amongst member countries, but significant variations in design and installation requirements still exist. Wiring installation codes and regulations are intended to protect people and property from electrical shock and they are usually based on a model code produced by a national or international standards organisation, such as the IEC. The standard is mandatory in both New Zealand and Australia, therefore, all electrical work covered by the standard must comply, in European countries, an attempt has been made to harmonise national wiring standards in an IEC standard, IEC60364 Electrical Installations for Buildings. Hence national standards follow a system of sections and chapters. However, this standard is not written in language that it can readily be adopted as a national wiring code. Neither is it designed for use by electrical tradesmen and inspectors for testing compliance with national wiring standards. In Germany, DKE is the responsible for the promulgation of electrical standards. DIN VDE0100 is the German wiring regulations document harmonised with IEC60364, the first electrical codes in the United States originated in New York in 1881 to regulate installations of electric lighting. Since 1897 the US National Fire Protection Association, a private non-profit association formed by insurance companies, has published the National Electrical Code, States, counties or cities often include the NEC in their local building codes by reference along with local differences. The NEC is modified every three years and it is a consensus code considering suggestions from interested parties. The proposals are studied by committees of engineers, tradesmen, manufacturer representatives, fire fighters, since 1927, the Canadian Standards Association has produced the Canadian Safety Standard for Electrical Installations, which is the basis for provincial electrical codes. The Canadian code reprints Chapter 13 of IEC60364, but there are no numerical criteria listed in that chapter to assess the adequacy of any electrical installation. Although the US and Canadian national standards deal with the physical phenomena and broadly similar objectives. As part of the North American Free Trade Agreement program, US and Canadian standards are slowly converging toward each other, the 17th edition includes new sections for microgeneration and solar photovoltaic systems. The first edition was published in 1882, to enable wires to be easily and safely identified, all common wiring safety codes mandate a colour scheme for the insulation on power conductors

8. Лодочный мотор – An outboard motor is a propulsion system for boats, consisting of a self-contained unit that includes engine, gearbox and propeller or jet drive, designed to be affixed to the outside of the transom. They are the most common motorized method of propelling small watercraft, as well as providing propulsion, outboards provide steering control, as they are designed to pivot over their mountings and thus control the direction of thrust. The skeg also acts as a rudder when the engine is not running, unlike inboard motors, outboard motors can be easily removed for storage or repairs. In order to eliminate the chances of hitting bottom with an outboard motor and this helps when traveling through shallow waters where there may be debris that could potentially damage the motor as well as the propeller. Large outboards are usually bolted to the transom, and are linked to controls at the helm, small outboard motors, up to 15 horsepower or so are easily portable. They are affixed to the boat via clamps, and thus moved from boat to boat. These motors typically use a manual system, with throttle and gearshift controls mounted on the body of the motor. To provide auxiliary power for sailboats, for trolling aboard larger craft, in this application, the motor is frequently installed on the transom alongside and connected to the primary outboard to enable helm steering. In addition many small manufacturers have begun offering variants with power trim/tilt. Pump-jet propulsion is available as an option on most outboard motors, although less efficient than an open propeller, they are particularly useful in applications where the ability to operate in very shallow water is important. They also eliminate the dangers of an open propeller. The first known outboard motor was a small 5 kilogram electric unit designed around 1870 by Gustave Trouvé, later about 25 petrol powered outboards may have been produced in 1896 by American Motors Co—but neither of these two pioneering efforts appear to have had much impact. The Waterman outboard engine appears to be the first real gasoline-powered outboard offered for sale, the inboard boat motor firm of Caille Motor Company of Detroit were instrumental in making the cylinder and engines. The most successful early outboard motor, was created by Norwegian-American inventor Ole Evinrude in 1909, between 1909 and 1912, Evinrude made thousands of his outboards and the three horse units were sold around the world. His Evinrude Outboard Co. was spun off to other owners, the 1920s were the first high-water mark for the outboard with Evinrude, Johnson, ELTO, Atwater Lockwood and dozens of other makers in the field. Historically, a majority of outboards have been two-stroke powerheads fitted with a due to the designs inherent simplicity, reliability, low cost. Drawbacks include increased pollution, due to the volume of unburned gasoline and oil in their exhaust. In the early 1980s Honda Motor Co. introduced its first four-stroke powerhead, in 1984, Yamaha introduced their first four-stroke powerhead

9. Опережение зажигания – In a vast majority of cases, the angle will be described as a certain angle advanced before top dead center. Sparks occurring after top dead center are usually counter-productive unless there is need for a supplemental or continuing spark prior to the exhaust stroke, Setting the correct ignition timing is crucial in the performance of an engine. Sparks occurring too soon or too late in the cycle are often responsible for excessive vibrations. The ignition timing affects many variables including engine longevity, fuel economy, modern engines that are controlled in real time by an engine control unit use a computer to control the timing throughout the engines RPM and load range. Older engines that use mechanical spark distributors rely on inertia and manifold vacuum in order to set the timing throughout the engines RPM. Early cars required the driver to adjust timing via controls according to driving conditions, there are many factors that influence proper ignition timing for a given engine. Usually, any engine changes or upgrades will require a change to the ignition timing settings of the engine. Spark timing, relative to piston position, is based on static timing without mechanical advance, the distributors centrifugal timing advance mechanism makes the spark occur sooner as engine speed increases. Many of these engines also use a vacuum advance that advances timing during light loads and deceleration. This typically applies to use, marine gasoline engines generally use a similar system. In mid-1963, Ford offered transistorized ignition on their new 427 FE V8, engines so equipped carried special stickers on their valve covers reading “427-T. ”AC Delco’s Delcotron Transistor Control Magnetic Pulse Ignition System became optional on a number of General Motors vehicles beginning in 1964. The Delco system eliminated the mechanical points completely, using magnetic flux variation for current switching, in 1967, Ferrari and Fiat Dinos came equipped with Magneti Marelli Dinoplex electronic ignition, and all Porsche 911s had electronic ignition beginning with the B-Series 1969 models. In 1972, Chrysler introduced a magnetically-triggered pointless electronic ignition system as standard equipment on some production cars, Electronic control of ignition timing was introduced a few years later in 1975-76 with the introduction of Chryslers computer-controlled Lean-Burn electronic spark advance system. By 1979 with the Bosch Motronic engine management system, technology had advanced to include control of both the ignition timing and fuel delivery. These systems form the basis of modern management systems. Timing advance refers to the number of degrees before top dead center that the spark will ignite the mixture in the combustion chamber during the compression stroke. Retarded timing can be defined as changing the timing so that fuel ignition happens later than the specified time. For example, if the timing specified by the manufacturer was set at 12 degrees BTDC initially and adjusted to 11 degrees BTDC, it would be referred to as retarded

10. Прерыватель-распределитель зажигания – A distributor is an enclosed rotating shaft used in spark-ignition internal combustion engines that have mechanically-timed ignition. The distributors main function is secondary, or high voltage, current from the ignition coil to the spark plugs in the correct firing order. Except in magneto systems, the distributor also houses a mechanical or inductive breaker switch to open, the first reliable battery operated ignition was developed by Dayton Engineering Laboratories Co. and introduced in the 1910 Cadillac. This ignition was developed by Charles Kettering and was considered a wonder in its day, atwater Kent invented his Unisparker ignition system about this time in competition with the Delco system. A distributor consists of an arm or rotor inside the distributor cap, on top of the distributor shaft, but insulated from it. The distributor shaft is driven by a gear on the camshaft on most overhead valve engines, the metal part of the rotor contacts the high voltage cable from the ignition coil via a spring-loaded carbon brush on the underside of the distributor cap. The metal part of the arm passes close to the output contacts which connect via high tension leads to the spark plug of each cylinder. As the rotor spins within the distributor, electric current is able to jump the small gaps created between the arm and the contacts due to the high voltage created by the ignition coil. The distributor shaft has a cam that operates the contact breaker, opening the points causes a high induction voltage in the systems ignition coil. In addition, the distributor has a vacuum advance unit that advances the timing even further as a function of the vacuum in the inlet manifold, usually there is also a capacitor attached to the distributor. The capacitor is connected parallel to the points, to suppress sparking to prevent excessive wear of the points. Around the 1970s the primary breaker points were replaced with a Hall effect sensor or optical sensor. As this is a device and the ignition coil is controlled by solid state electronics. This also eliminates any problem with breaker follower or cam wear, the remaining secondary circuit stayed essentially the same, using an ignition coil and a rotary distributor. Most distributors used on electronically fuel injected engines lack vacuum and centrifugal advance units, on such distributors, the timing advance is controlled electronically by the engine computer. This allows more control of ignition timing, as well as the ability to alter timing based on factors other than engine speed. Additionally, eliminating vacuum and centrifugal advance results in a simpler, the distributor cap is the cover that protects the distributors internal parts and holds the contacts between internal rotor and the spark plug wires. The distributor cap has one post for each cylinder, and in points ignition systems there is a central post for the current from the ignition coil coming into the distributor

wikivisually.com

Катушка зажигания - это... Что такое Катушка зажигания?

Катушка зажигания

Катушка системы зажигания двигателя (часто называемая «бобина») — элемент cистемы зажигания, который служит для преобразования низковольтного напряжения, поступающего от аккумуляторной батареи или генератора, в высоковольтное.

Устройство

Контактная батарейная система зажигания

Катушка зажигания представляет собой высоковольтный импульсный повышающий трансформатор (упрощённая катушка Румкорфа) системы зажигания ДВС, первичная обмотка которого имеет сравнительно небольшое количество витков толстого провода и рассчитана на импульсы низкого напряжения, например 12 вольт (6 вольт на старых автомобилях и мотоциклах), вторичная обмотка выполнена из тонкого провода с большим количеством витков, благодаря чему во вторичной обмотке создаётся высокое импульсное выходное напряжение до 25.000 — 35.000 вольт по формуле: напряжение = индукция в витке × количество витков. Высокое напряжение от катушки зажигания с помощью высоковольтного кабеля подаётся на распределитель (трамблер), от него с помощью высоковольтных кабелей напряжение распределяется по свечам зажигания. Высокое напряжение обеспечивает искру между электродами свечи, тем самым воспламеняя топливо-воздушную смесь.

Принцип действия

Принцип действия любой катушки зажигания следующий. Через первичную обмотку катушки зажигания протекает постоянный ток. В момент, когда нужна искра, цепь первичной обмотки разрывается размыканием контактов прерывателя, механически связанных с кулачком на вале, или с помощью электронных (транзисторных или тиристорных) ключей, в которых управляющий импульс формируется электронной схемой (контактной или бесконтактной, содержащей датчик Холла). Согласно закону электромагнитной индукции, э.д.с., индуцируемая изменением силы тока в соседнем контуре, равна

$\mathcal{E}=-L_{12} \frac{dI}{dt}$ ,

учитывая мгновенное изменение силы тока (одномоментное размыкание), следовательно, большое значение производной, а также взаимную индукцию обмоток $L_{12}\propto N_1 N_2$ , где N_2 очень большое число (десятки тысяч витков), во вторичной обмотке наводится импульс э.д.с. амплитудой в десятки киловольт. Высокий потенциал от катушки передаётся на свечи с помощью высоковольтных проводов (изначально применённых Г. Хонольдом в системе зажигания с магнето), и обеспечивает искру пробоя между электродами свечи зажигания.

Схема включения двухискровой катушки зажигания

На некоторых образцах мото- и автотехники с двухцилиндровыми двигателями (например, мотоциклы «Днепр», автомобили «Ока») применяются двухискровые катушки зажигания (искра проскакивает одновременно на двух свечах). Топливо-воздушная смесь воспламеняется только в одном цилиндре, так как в другом проходит такт выпуска и воспламеняться нечему.

В последнее время получили распространение выносные катушки зажигания на каждую свечу (по числу цилиндров).

Добавочное сопротивление

Двигатель автомобиля ГАЗ-63 Под цифрой 18 — катушка зажигания, 17 — добавочное сопротивление.

Спираль дополнительного резистора изготавливается из стального сплава, при нагревании которого резко увеличивается температурный коэффициент электрического сопротивления. При прохождении избыточного тока сопротивление спирали увеличивается и сила тока уменьшается, таким образом происходит автоматическое регулирование. На высоких оборотах, когда контакты бо́льшую часть времени разомкнуты, нагрев резистора менее значителен (сопротивление спирали невелико). При запуске двигателя добавочное сопротивление шунтируется контактами реле стартера, тем самым повышается энергия электрической искры на свече зажигания.

Некоторые неопытные водители пытаются (бесполезно или с большим трудом) запустить пусковой рукояткой («кривым стартером») двигатель при «севшем» аккумуляторе, не зная, что нужно принудительно временно шунтировать добавочный резистор (какой-нибудь проволочкой).

См. также

Литература

Карягин А. В., Соловьёв Г. М., Устройство, обслуживание и правила движения автомобилей. Военное издательство Министерства Обороны Союза ССР, Москва, 1957 год.

Ссылки

dal.academic.ru

Катушка зажигания - Википедия

Катушка зажигания

Устройство[ | ]

Контактная батарейная система зажигания

Принцип действия[ | ]

Схема включения двухискровой катушки зажигания.

Через первичную обмотку катушки зажигания протекает постоянный ток. Когда поршень подходит к верхней мёртвой точке, цепь первичной обмотки разрывается размыканием контактов прерывателя (это происходит или механическим путём, когда контакты размыкаются кулачком на валу, или с помощью электронных (транзисторных или тиристорных) ключей, в которых управляющий импульс формируется электронной схемой (контактной или бесконтактной (положение коленчатого вала узнаётся с помощью датчика Холла, индуктивного или иного датчика).

Согласно закону электромагнитной индукции, ЭДС, индуцируемая изменением силы тока в соседнем контуре, равна

E=−L12dIdt{\displaystyle {\mathcal {E}}=-L_{12}{\frac {dI}{dt}}},

учитывая мгновенное изменение силы тока (одномоментное размыкание), следовательно, большое значение производной, а также взаимную индукцию обмоток L12∝N1N2{\displaystyle L_{12}\propto N_{1}N_{2}}, где N2{\displaystyle N_{2}} очень большое число (десятки тысяч витков), во вторичной обмотке наводится импульс э.д.с. амплитудой в десятки киловольт. Высокий потенциал от катушки передаётся на свечи с помощью высоковольтных проводов (изначально применённых Г. Хонольдом в системе зажигания с магнето), и обеспечивает искру пробоя между электродами свечи зажигания.

На некоторых образцах мото- и автотехники с (например, мотоциклы «Днепр», мотоциклы «Урал», автомобили «Ока») применяются двухискровые катушки зажигания (искра проскакивает одновременно на двух свечах). Топливо-воздушная смесь воспламеняется только в одном цилиндре, так как в другом проходит такт выпуска и воспламеняться нечему.

В последнее время получили распространение выносные катушки зажигания на каждую свечу (по числу цилиндров).

Добавочное сопротивление[ | ]

Двигатель автомобиля ГАЗ-63 Под цифрой 18 — катушка зажигания, 17 — добавочное сопротивление.

Рабочие характеристики[ | ]

К рабочим характеристикам катушки зажигания относят:

Индуктивность первичной обмотки;
Сопротивление первичной и вторичной обмотки;
Коэффициент трансформации;
Энергия искры;
Напряжение пробоя;
Количество образующихся искр в минуту.

Индуктивность[ | ]

Коэффициент трансформации[ | ]

Коэффициент трансформации показывает, во сколько раз катушка зажигания увеличивает первичное напряжение. На первичную катушку подается напряжение от аккумулятора в 12 В. Когда первичная цепь разрывается, ток в цепи изменяется — был 6-20 ампер, а стал 0. Изменение тока в катушке приводит к возникновению ЭДС индукции и образованию напряжения в первичной катушке в 300-400 В. Коэффициент трансформации катушки показывает, во сколько раз увеличивается именно это напряжение. Определяется отношением числа витков вторичной катушки к числу витков первичной катушки, или отношением пробивного напряжения свечи к разнице максимально допустимого напряжение между коллектором и эмиттером транзистора и напряжения бортовой сети питания, которые известны из производственных характеристик катушки зажигания и автомобиля.

Сопротивление[ | ]

Энергия искры[ | ]

Полезная энергия искры расходуется в течение 1,2 мс[1] – время, за которое сгорает воздушно-топливная смесь. Энергия искрового разряда составляет 0,05-0,1 Дж. В свече зажигания искра образуется вследствие явления дугового разряда, когда между двумя электродами, находящимися в газе, происходит электрический пробой. Напряжение на электродах зависит от размера диаметра свечи и его материала, зазора между электродами и от состава воздушно-топливной смеси, давления в камере сгорания и температуры. Во время старта двигателя и разгона автомобиля напряжение на электродах – максимальное, так как свеча не разогрета. При постоянной скорости – напряжение минимально. Чтобы свеча работала эффективно и не давала осечки, напряжение, генерируемое катушкой, должно быть в 1,5 больше, чем напряжение, необходимое для пробоя зазора.

Напряжение пробоя[ | ]

В зазоре между электродами свечи зажигания происходит пробой, когда напряжение на электродах становится равным напряжению пробоя. Значение напряжения пробоя зависит от величины зазора между электродами, давления и температуры воздушно-топливной смеси. При первом запуске двигателя напряжение должно быть выше, чтобы произошел пробой и образовалась искра, так как топливо и температура в камере сгорания холодные.

Расчет числа искрообразований в системе зажигания[ | ]

Чтобы рассчитать, сколько раз образуется искра в минуту в системе зажигания, нужно знать число оборотов в минуту двигателя и количества цилиндров. N – столько раз образуется искра в минуту. N= (Обороты/мин*число цилиндров) / 2. Для 6-цилиндрового двигателя при скорости вращения в 4000 об/мин число искрообразований равно: N=6*4000/2=12 000 раз в минуту.

См. также[ | ]

Примечания[ | ]

↑ А.Г. Ходасевич и Т.И. Ходасевич Справочник по устройству и ремонту электронных приборов автомобилей.. . - М.: Антелком, 2004.

Литература[ | ]

Карягин А. В., Соловьёв Г. М., Устройство, обслуживание и правила движения автомобилей. Военное издательство Министерства Обороны Союза ССР, Москва, 1957 год.

А.Г. Ходасевич и Т.И. Ходасевич Справочник по устройству и ремонту электронных приборов автомобилей. - М.: Антелком, 2004.

Ссылки[ | ]

encyclopaedia.bid

КАТУШКА ЗАЖИГАНИЯ - это... Что такое КАТУШКА ЗАЖИГАНИЯ?

КАТУШКА ЗАЖИГАНИЯ

то же, что индукционная катушка.

Большой энциклопедический политехнический словарь. 2004.

КАТОПТРИКА
КАТУШКА ИНДУКТИВНОСТИ

Смотреть что такое "КАТУШКА ЗАЖИГАНИЯ" в других словарях:

Катушка зажигания — У этого термина существуют и другие значения, см. Катушка (значения). Катушка системы зажигания двигателя (часто называемая «бобина») элемент cистемы зажигания, который служит для … Википедия
КАТУШКА ЗАЖИГАНИЯ — КАТУШКА ЗАЖИГАНИЯ, в транспортном механизме электрическое устройство, распределяющее синхронизированные импульсы вторичного тока высокого напряжения, создающегося на индукционной катушке, посредством вращающегося контакта, по нескольким… … Научно-технический энциклопедический словарь
катушка (зажигания) — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN bobbin … Справочник технического переводчика
катушка зажигания — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN ignition coilinduction coilsparking coil … Справочник технического переводчика
катушка зажигания — uždegimo ritė statusas T sritis Energetika apibrėžtis Vidaus degimo variklių ir kitų įrenginių baterinio uždegimo įtaisas, transformuojantis akumuliatoriaus žemosios įtampos (6 12 V) srovę į aukštosios įtampos (10 30 kV) srovę. atitikmenys: angl … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas
катушка — катушка зажигания, катушка в/в – устройство для получения высоковольтного напряжения. EdwART. Словарь автомобильного жаргона, 2009 … Автомобильный словарь
Катушка (значения) — Характерная форма и функциональность ниточной катушки, послужившие переносу значения слова Катушка многозначный термин. Катушка (тара) полый внутри цилиндр, стержень с кружками на концах для наматывания на него тесьмы, ниток,… … Википедия
Катушка — Характерная форма и функциональность ниточной катушки, послужившие переносу значения слова Катушка многозначный термин. Катушка (тара) полый внутри цилиндр, стержень с кружками на концах для наматывания на него … Википедия
Катушка индуктивности — У этого термина существуют и другие значения, см. Катушка (значения). Катушка индуктивности (дроссель) на материнской плате компьютера … Википедия
Катушка Румкорфа — У этого термина существуют и другие значения, см. Катушка (значения). Эту статью следует викифицировать. Пожалуйста, оформите её согласно правилам оформления статей … Википедия

dic.academic.ru

Катушка зажигания - это... Что такое Катушка зажигания?

Катушка зажигания

Устройство

Контактная батарейная система зажигания

Катушка зажигания представляет собой высоковольтный импульсный повышающий трансформатор (упрощённая катушка Румкорфа) системы зажигания ДВС, первичная обмотка которого имеет сравнительно небольшое количество витков толстого провода и рассчитана на импульсы низкого напряжения, например 12 вольт (6 вольт на старых автомобилях и мотоциклах), вторичная обмотка выполнена из тонкого провода с большим количеством витков, благодаря чему во вторичной обмотке создаётся высокое импульсное выходное напряжение до 25.000 — 35.000 вольт по формуле: напряжение = индукция в витке × количество витков. Высокое напряжение от катушки зажигания с помощью высоковольтного кабеля подаётся на распределитель (трамблер), от него с помощью высоковольтных кабелей напряжение распределяется по свечам зажигания. Высокое напряжение обеспечивает искру между электродами свечи, тем самым воспламеняя топливо-воздушную смесь.

Принцип действия

$\mathcal{E}=-L_{12} \frac{dI}{dt}$ ,

Схема включения двухискровой катушки зажигания

В последнее время получили распространение выносные катушки зажигания на каждую свечу (по числу цилиндров).

Добавочное сопротивление

Двигатель автомобиля ГАЗ-63 Под цифрой 18 — катушка зажигания, 17 — добавочное сопротивление.

См. также

Литература

Карягин А. В., Соловьёв Г. М., Устройство, обслуживание и правила движения автомобилей. Военное издательство Министерства Обороны Союза ССР, Москва, 1957 год.

Ссылки

dik.academic.ru