Samochodowe układy zapłonowe: rodzaje, urządzenie i zasada działania

Samochody są wykorzystywane do wystarczająco szybkiego transportu pasażerów i ładunków w określonych miejscach. Bez samochodu trudno wyobrazić sobie pracę jakiegokolwiek przedsiębiorstwa lub fabryki. Głównym elementem jest silnik, który z kolei do normalnej pracy potrzebuje układu zapłonowego, który musi być w dobrym stanie, a jego charakterystyka pasuje do elektrowni.

Układ zapłonowy

Układ zapłonowy pojazdu to dość złożony zestaw urządzeń odpowiedzialnych za pojawienie się w tym momencie iskry, co odpowiada trybowi działania elektrowni. Ten system jest częścią wyposażenia elektrycznego. Pierwsze silniki, takie jak Daimler, używały głowicy zapłonowej jako układu zapłonowego - to pierwsze urządzenie układu zapłonowego, które nie było pozbawione wad. Ich istotą było to, że zapłon został przeprowadzony na samym końcu cyklu, ponieważ komora była wystarczająco ogrzana wysoka temperatura. Przed uruchomieniem zawsze trzeba było ogrzać samą głowicę grzewczą i dopiero wtedy uruchomić silnik. W przyszłości głowa była ogrzewana przez utrzymywanie temperatury paliwa palnego. W nowoczesnych warunkach tę zasadę układu zapłonowego można stosować tylko w mikrosilnikach stosowanych w modelach samochodowych i innych urządzeniach stosowanych w silnikach spalinowych. Ta konstrukcja pozwala zmniejszyć ogólne wymiary, ale cała struktura może być droższa. W małych modelach jest to mało zauważalne, ale w samochodzie pełnowymiarowym może znacząco wpłynąć na cenę. We wszystkich auto-systemu zapłonu jest prawie taka sama. Niektóre różnice są podyktowane jedynie rodzajem wydajności.

Ogólny schemat układu zapłonu jest następujący.

System działający na zasadzie magneto

Po uruchomieniu głowicy spalania jednego z pierwszych układów zapłonowych stworzono urządzenia działające na zasadzie magneto. Główną ideą takiej instalacji jest generowanie niezbędnego impulsu do zapłonu w wyniku przechodzenia małego pola magnetycznego z nieruchomej cewki z zainstalowanego magnesu trwałego, który z kolei jest połączony z jedną z obracających się części silnika. Główną zaletą takiego systemu była maksymalna prostota projektu i brak konieczności instalowania jakichkolwiek baterii i akumulatorów. Zawsze jest gotowa do pracy.

We współczesnym świecie jest on używany głównie do silników zainstalowanych na piły łańcuchowe, małych generatorach benzynowych i innych podobnych urządzeniach. System nie jest pozbawiony wad, z których głównym jest bardzo wysoki koszt produkcji. Potrzebowaliśmy cewki z dużą liczbą zwojów bardzo cienkiego drutu. Magnesy muszą być również wysokiej jakości. W oparciu o wszystkie niedociągnięcia, taki system został porzucony, zastępując go prostszymi i bardziej niezawodnymi.

Rodzaje systemów

Do normalnej pracy silnika benzynowego koniecznie potrzebny jest układ zapłonowy. Dzięki temu mieszanina zapala się we właściwym momencie. Istnieją trzy rodzaje systemów:

• kontaktowy układ zapłonowy;
• bezdotykowe;
• elektroniczny.

Wszystkie trzy gatunki różnią się wzorem. Mimo to zasada ich pracy jest prawie taka sama.

Ogólna struktura i urządzenie zapłonowe

Wszystkie systemy zapłonowe, niezależnie od rodzaju, składają się z pięciu głównych elementów konstrukcyjnych:

• Źródło zasilania Po uruchomieniu silnika samochodu źródłem energii jest akumulator. Po uruchomieniu silnika funkcja ta jest wykonywana przez generator.
• Blokada zapłonu jest specjalnym urządzeniem służącym do przesyłania napięcia. Zamek, który jest również przełącznikiem, może być zarówno mechaniczny, jak i bardziej nowoczesny - elektryczny.
• Napęd wymaga energii. Ten element jest przeznaczony do akumulacji i przekształcania energii w wystarczającej ilości. W nowoczesnych samochodach można stosować dwa typy napędów: indukcyjny lub pojemnościowy. Indukcja - bardziej powszechna i ma wygląd cewki zapłonowej. Konwersję przeprowadza się przepuszczając prąd przez dwa uzwojenia tej cewki.
• Świeca . Bezpośrednio pracuj przedmiot, który tworzy niezbędną iskrę do zapłonu. Jest to mały izolator porcelanowy, który jest wkręcony na gwint i ma dwie elektrody, które znajdują się w niewielkiej odległości od siebie. Gdy prąd przepływa między stykami, powstaje iskra z powodu małej odległości.
• Układ stosowany do rozprowadzania zapłonu. Głównym celem jest dostarczanie energii do świec zapłonowych we właściwym momencie. Składa się z pewnego rodzaju dystrybutora (lub przełącznika) i oddzielnej jednostki do zarządzania. Rodzaj dystrybutora zależy od wybranego systemu, może być elektroniczny lub mechaniczny, który wykorzystuje obrotowy suwak do jego działania.

Styk kontaktowy

Najpowszechniejszy schemat - układ zapłonowy "Gaz", używany do zapalania mieszanki paliwowej, lepiej znany jako nieciągły system dystrybucji. To urządzenie wytwarza iskierkę bardzo wysokiego napięcia, do 30 tysięcy V, na stykach świec. W tym celu świece są podłączone do cewki, dzięki czemu generowane jest niezbędne napięcie. Sygnał do cewki dostarczany jest za pomocą specjalnych przewodów o wymaganych charakterystykach. Gdy grupa kontaktów otwiera się specjalną krzywką, tworzona jest iskra.

Należy zauważyć, że moment jego wystąpienia musi wyraźnie odpowiadać specjalnej pozycji tłoków. Osiąga się to w wyniku instalacji dobrze zaprojektowanego dystrybutora, który przesyła ruch obrotowy na specjalnym dystrybutorze łamacza. Główną wadą takiego układu jest obecność zużycia mechanicznego, w wyniku czego zmienia się czas powstawania iskry, a także jej jakość. Jeżeli iskra nie zostanie wniesiona w odpowiednim czasie, wpłynie to na poprawną pracę silnika, co oznacza, że ​​będzie wymagać dość częstej interwencji w jego obsługę i regulację.

Mimo to do chwili obecnej wykorzystywany jest system zapłonu stykowego tranzystora. Taki system zapłonu palnej mieszaniny jest popularny ze względu na doskonałą wydajność i wysoką niezawodność.

Bezdotykowy zapłon

Bezstykowy układ zapłonowy jest bardziej złożonym układem, który zależy bezpośrednio od otwarcia specjalnych styków. Najważniejszą rolę w jego pracy pełni przełącznik, który opiera się na tranzystorowym typie pracy. Oddzielny czujnik służy również do normalnego wtrysku iskier. Ten system jest dobry pod tym względem, że nie ma pewnej zależności od poziomu jakości powierzchni styku i można zagwarantować iskrzenie wyższej jakości. Ale ten typ układu zapłonowego wykorzystuje również dystrybutor, który jest wymagany do przeniesienia pewnej ilości prądu do żądanej świecy zapłonowej. Zewnętrznie system jest nieco podobny do obwodu zapłonu stykowego.

Transfer prądu wymaganej wartości odbywa się za pomocą specjalnych przewodów wysokiego napięcia.

Zalety bezszczotkowego urządzenia zapłonowego

W porównaniu ze stykiem, ten schemat ma kilka zalet:

• Styki na wyłączniku nie palą się, a także nie są podatne na zanieczyszczenie. Nie trzeba bardzo długo wybierać i ustawiać momentu, w którym zostanie wykonana bieżąca dostawa. Nie ma potrzeby kontrolowania ani dostosowywania położenia styków, jak również ich kąta zamknięcia i otwarcia, wszystko dzięki temu, że bezdotykowy system zapłonowy eliminuje obecność mechanicznych kontaktów w układzie. W rezultacie silnik nie traci mocy.
• Ze względu na fakt, że nie ma otwierania styków za pomocą specjalnej krzywki, w dystrybutorze nie ma również wibracji i wirnika - równomierność dostarczania iskry do każdej świecy zapłonowej nie jest zakłócana.
• Zapewnia pewny rozruch nawet zimnego silnika, pomimo temperatury otoczenia.

Elektroniczny zapłon

Ten system eliminuje użycie ruchomych części mechanicznych. Osiąga się to za pomocą specjalnych czujników i jednostka sterująca. Tworzenie iskry, a także czas jej wypełniania na konkretnej świecy, odbywa się dokładniej niż w systemach wykorzystujących mechaniczne rozdzielacze. Podsumowując, daje to dobrą okazję do poprawy działania elektrowni samochodowej, a także znacznie zwiększa moc bez zwiększania zużycia paliwa. System ma bardzo wysoką niezawodność i jakość wykonania zadań. Taki elektroniczny system zapłonowy stosowany jest w wielu nowoczesnych samochodach, dzięki wysokiej niezawodności i doskonałym parametrom pracy.

Mikroprocesorowy rodzaj zapłonu

Mikroprocesorowy układ zapłonowy jest jedną z odmian elektronicznego zapłonu. Służy on do wytworzenia pewnej zależności od wyprzedzenia zapłonu w instalacjach z systemem zasilania gaźnika na ciśnienie powietrza w kolektorze, a także na prędkości obrotowej w silniku wału korbowego.

Elektroniczny układ zapłonowy oparty na mikroprocesorze ma bardzo wiele zalet w porównaniu ze standardowym zestawem samochodów z układem zasilania gaźnika.

- Zużycie jest znacznie zmniejszone. Wynika to z optymalizacji spalania mieszanki paszowej.

- Ulepszono wszystkie dynamiczne charakterystyki samochodu.

- Poprawia wydajność silnika, przejścia pomiędzy poszczególnymi biegami stają się płynniejsze. Brak strat mocy przy niskich obrotach.

- Mikroprocesorowy układ zapłonowy obejmuje instalację HBO, w wyniku czego oszczędza się paliwo, a koszt na kilometr maleje.

- Istnieje możliwość zainstalowania dodatkowego przełącznika do zmiany trybów. Na przykład między paliwami.

Dzisiaj system zapłonu VAZ pozwala zainstalować ten schemat, aby poprawić wszystkie dynamiczne wskaźniki. Ta możliwość ponownie zwraca VAZ do rzeczywistych samochodów, ze względu na niską cenę, ale z dobrą charakterystyką prędkości.

Główne etapy pracy z zapłonem

Istnieje kilka podstawowych etapów działania układu zapłonowego, które nie zależą od rodzaju i właściwości konstrukcyjnych:

- Akumulacja i złożenie wymaganego poziomu opłat.

- Specjalna konwersja wysokiego napięcia.

- Etap dystrybucji.

- Powstanie iskry ze świecami.

- Zapłon mieszaniny paliwa.

Na każdym etapie konieczne jest najbardziej dokładne i skoordynowane działanie wszystkich elementów. W takim przypadku lepiej wybrać najbardziej niezawodny i sprawdzony system. Według statystyk najlepszy jest elektroniczny układ zapłonowy silnika, ze względu na brak elementów mechanicznych.

Świece zapłonowe

Żaden system zapłonu nie może pracować bez głównego elementu - świec. Ta część jest w stanie przekształcić impulsy otrzymane z wysokiego napięcia w specjalny ładunek iskrowy, aby zapalić parę paliwa w komorze spalania. Aby świeca działała prawidłowo, poziom temperatury jej dolnego izolatora powinien wynosić około 500-600 stopni. Należy zauważyć, że w temperaturze 500 stopni można osadzać węgiel na powierzchni izolatora. W rezultacie - przerwy w pracy, słaba transmisja iskry. W temperaturze 600 stopni możliwy jest tak zwany zapłon łuku - jest to przedwczesny zapłon mieszaniny spowodowany wysoką temperaturą izolatora.

Wybierając świece, kieruje nimi tak zwana liczba ciepła, której wartość jest początkowo ustalana przez producenta. Im większa liczba świecących świec, tym mniej świeca jest wystawiona na działanie ciepła, jest również nazywana chłodniejszą świecą.

Sprawdź stan i stan zdrowia zapłonu

Od czasu do czasu system zapłonu samochodu do normalnej pracy wymaga sprawdzenia integralności i spójności elementów układu zapłonu. Tylko właściwe podejście zapewni trwałość i niezawodność silnika. W szczególności sprawdzane są następujące parametry:

- Przyspieszenie zapłonu i jego kąt. W razie potrzeby dostosuj i ustaw standardową wartość dla pojazdu.

- Sprawdź obwody napięcia. W tym celu przewody wysokiego napięcia są usuwane i za pomocą specjalnego testera sprawdzana jest ich wydajność i obecność awarii.

W celu uzyskania najdokładniejszych informacji o stanie obwodów zapłonowych, a także o wszystkich procesach zachodzących w ich wnętrzu, używają specjalistycznych stanowisk wyposażonych w oscyloskopy. Dzięki temu możesz uzyskać najdokładniejszą wartość i bardzo szybko określić poziom wydajności systemu. Wszystkie te działania są potrzebne do określenia awarii układu zapłonu. Na początkowym etapie można uzyskać przy minimalnych stratach, na przykład, zastępując przewody. Utrzymuje to sprawność silnika, co jest bardzo ważne, ponieważ jego naprawa kosztuje znacznie więcej niż wymiana jednego z elementów układu zapłonowego.

Najbardziej charakterystyczny nieprawidłowo działający zapłon

Nieprawidłowe działanie układu zapłonu może prowadzić do awarii pozostałych urządzeń używanych do normalnej pracy maszyny. Istnieje osobna lista często spotykanych usterek, które utrudniają pracę układu zapłonu roboczego:

- Możliwy obwód pierwotnego uzwojenia cewki zapłonowej do ziemi oraz obwód wtórny do pierwotnego. W rezultacie, dodatkowy rezystor wypala się, a charakterystyczne pęknięcia pojawiają się w izolatorze, a także w pokrywie cewki. W takim przypadku konieczna jest wymiana uszkodzonych elementów, ale jeśli cewka jest prawie zniszczona, to wymiana całego zespołu.

- Typowe awarie przerywacza: możliwe jest spalenie lub zanieczyszczenie oleju kontaktami wewnątrz przerywacza; naruszenie standardowej przerwy między stykami, co prowadzi do przerw w przełączaniu między świecami.

Spalanie lub natłuszczanie styków może powodować bardzo gwałtowny wzrost poziomu rezystancji między nimi, z tego powodu zmniejsza się prąd generowany w uzwojeniu pierwotnym, w wyniku czego zmniejsza się moc iskry wytwarzana przez świece.

Naruszenie szczeliny prowadzi również do pogorszenia powstawania iskry, która powstaje między elektrodami świecy. W rezultacie - przerwy w normalnej pracy silnika.

- Świece: możliwy wygląd sadzy na wewnętrznej powierzchni, a także intensywne zanieczyszczenia z zewnątrz. Naruszenie szczeliny między elektrodami, różne pęknięcia w izolatorze, nieprawidłowe działanie elektrody bocznej - wszystko to prowadzi do słabego przepływu iskry lub jej braku. Powoduje to niestabilną, nierównomierną i niestabilną pracę silnika, zmniejsza jego moc. Możliwe i zatrzymaj się przy rosnącym obciążeniu.

Normalna praca świece zapłonowe możliwe tylko, jeśli:

- powierzchnia nici jest sucha (w żadnym przypadku nie jest mokra);

- występuje bardzo cienka warstwa sadzy lub sadzy;

- kolor elektrod, jak również izolatora, musi być od jasnobrązowego do jasnoszarego, prawie białego.

Mokra powierzchnia nici może wskazywać na wszystkie usterki - może to być benzyna lub olej. W wadliwej świecy, elektrody i część izolatora są pokryte grubą warstwą sadzy i mokre.

Świece olejowane i inne oznaki nieprawidłowego działania

Jeśli silnik ma bardzo duży przebieg, a jednocześnie wszystkie świece zostały wymienione w tym samym czasie, to główną wadą tego stanu jest zwiększone zużycie cylindrów, pierścieni lub tłoków. Na powierzchni świecy może znajdować się olej w okresie, w którym samochód przejeżdża. To mija z czasem. Jeśli olej został znaleziony tylko na jednej świecy, przyczyną tego jest najprawdopodobniej nieprawidłowe działanie zaworu wydechowego, może się wypalić. Aby to ustalić, musisz dobrze słuchać silnika, na wolnych obrotach działa on nierównomiernie. W takim przypadku nie można odroczyć napraw, ponieważ wtedy siodło się spali, a naprawa będzie jeszcze droższa.

Wypalone lub bardzo skorodowane elektrody mówią tylko o przegrzaniu świecy. Jest to możliwe, jeśli użyto benzyny o niskiej liczbie oktanowej lub wystąpiło nieprawidłowe ustawienie momentu zapłonu. Zbyt zubożona mieszanina - również wynik topnienia elektrod.

Na powierzchni świecy występują różne mechaniczne uszkodzenia. Może mieć zakrzywiony wygląd lub elektroda umieszczona w boku świecy ulegnie odkształceniu. Konsekwencje tej pracy - przerwy w zapłonie. Przyczyną takich problemów może być niewłaściwa długość świecy lub długość nici nie odpowiada siedzeniu w głowicy silnika. W takim przypadku należy wybrać standardową świecę, zalecaną przez producenta. Jeśli jego długość została wybrana poprawnie, należy zwrócić uwagę na obecność obcych elementów mechanicznych w wewnętrznej części cylindra.

Po wymianie świec możesz dowiedzieć się bardzo dużego ilość informacji o ich stanie. Jeśli świeca nadal jest pokryta sadzą już w innym cylindrze - oznacza to jej wadliwe działanie. Ale jeśli normalna i sprawna świeca jednego z sąsiednich cylindrów również zaczyna pokrywać się sadzą, podobnie jak jej poprzednik, to jest to usterka bezpośrednio w korbie łączącej korbę tego cylindra.

Wnioski

Wszystkie systemy wykorzystywane do zapalania mieszanki paliwa są dobre w niektórych obszarach inżynierii. Wszyscy nie są pozbawieni wad. Nie zawsze jest konieczne stworzenie złożonego i wysoce niezawodnego systemu, czasami znacznie taniej jest używać prostych i tańszych. Nie ma potrzeby instalowania drogiego układu zapłonowego w samochodzie, który jest znacznie tańszy niż reszta w swojej klasie. Takie działania mogą tylko zwiększyć jego koszt, ale jakość niestety pozostanie taka sama. Po co zmieniać coś, jeśli praca układu zapłonowego wykazała tylko najlepsze wyniki w wielu testach?