Beskontaktni sistem paljenja

Sistem paljenja u automobilu potreban je kako bi se zapalila smjesa zrak-gorivo koja je ušla u cilindar motora. Koristi se u agregatima koji rade na benzin ili plin. Dizelski motori imaju drugačiji princip rada. Koriste isključivo direktno ubrizgavanje goriva (za ostale modifikacije sistema goriva pročitajte ovdje).

U ovom slučaju, svježi dio zraka stlači se u cilindru, koji se u ovom slučaju zagrijava do temperature paljenja dizel goriva. U trenutku kada klip dosegne gornju mrtvu točku, elektronika raspršuje gorivo u cilindar. Pod uticajem visoke temperature, smeša se zapali. U modernim automobilima s takvom pogonskom jedinicom često se koristi sistem goriva tipa CommonRail koji pruža različite načine sagorijevanja goriva (detaljno je opisan u drugoj recenziji).

Rad benzinske jedinice odvija se na drugačiji način. U većini modifikacija opisan je zbog niskog oktanskog broja (šta je i kako se određuje ovdje) benzin se pali na nižim temperaturama. Iako mnogi premium automobili mogu biti opremljeni pogonima sa direktnim ubrizgavanjem koji rade na benzin. Da bi se smjesa zraka i benzina mogla zapaliti sa manje kompresije, takav motor radi zajedno sa sistemom za paljenje.

Bez obzira na način primjene ubrizgavanja goriva i dizajna sistema, ključni elementi SZ-a su:

• Zavojnica za paljenje (u modernijim modelima automobila može ih biti nekoliko), što stvara struju visokog napona;
• Svjećica (u osnovi jedna svijeća oslanja se na jedan cilindar), kojem se struja isporučuje u pravo vrijeme. U njemu se formira iskra koja pali VTS u cilindru;
• Distributer. Ovisno o vrsti sistema, on može biti mehanički ili elektronski.

Ako su svi sustavi paljenja podijeljeni u tipove, tada će ih biti dva. Prvi je kontakt. Već smo razgovarali o njoj u zasebnom pregledu... Druga vrsta je beskontaktna. Samo ćemo se usredotočiti na to. Razgovarat ćemo o tome od kojih se elemenata sastoji, kako to funkcionira, kao i o vrstama kvarova u ovom sustavu paljenja.

Šta je beskontaktni sistem paljenja automobila

Na starijim se vozilima koristi sistem u kojem je ventil tipa kontaktnog tranzistora. Kada su u određenom trenutku kontakti povezani, odgovarajući krug zavojnice paljenja se zatvara i nastaje visoki napon koji, ovisno o zatvorenom krugu (za to je odgovoran poklopac razvodnika - pročitajte ovdje) ide do odgovarajuće svijeće.

Uprkos stabilnom radu takvog SZ, s vremenom ga je trebalo modernizirati. Razlog tome je nemogućnost povećanja energije potrebne za paljenje VST-a u modernijim motorima s povećanom kompresijom. Pored toga, pri velikim brzinama mehanički ventil se ne nosi sa svojim zadatkom. Još jedan nedostatak takvog uređaja je habanje kontakata razvodnika-razdjelnika. Zbog toga je nemoguće fino podesiti i fino podesiti vrijeme paljenja (ranije ili kasnije), ovisno o brzini motora. Iz tih se razloga tip kontakta SZ ne koristi na modernim automobilima. Umjesto toga, instaliran je beskontaktni analog, a zamijenio ga je elektronički sustav, o čemu detaljnije čitajte ovdje.

Ovaj se sistem razlikuje od svog prethodnika po tome što u njemu postupak stvaranja električnog pražnjenja svijeća više ne pruža mehanički, već elektronski tip. Omogućava vam da jednom prilagodite vrijeme paljenja, a ne da ga mijenjate praktično tijekom cijelog radnog vijeka pogonske jedinice.

Zahvaljujući uvođenju više elektronike, kontaktni sistem je dobio niz poboljšanja. To ga omogućava instaliranje na klasike u kojima je ranije korišten KSZ. Signal za formiranje visokonaponskog impulsa ima induktivni tip formacije. Zbog jeftinog održavanja i ekonomičnosti, BSZ pokazuje dobru efikasnost na atmosferskim motorima male zapremine.

Čemu služi i kako se to događa

Da bismo razumjeli zašto je kontaktni sustav morao biti promijenjen u beskontaktni, dotaknimo se malo principa rada motora s unutrašnjim sagorijevanjem. Mješavina benzina i zraka dovodi se na usisnom hodu kada se klip pomiče u donju mrtvu točku. Zatim se usisni ventil zatvara i započinje hod kompresije. Da bi motor postigao maksimalnu efikasnost, izuzetno je važno odrediti trenutak kada je potrebno poslati signal za stvaranje visokonaponskog impulsa.

U kontaktnim sistemima u razdjelniku, tijekom rotacije osovine, kontakti prekidača se zatvaraju / otvaraju, a odgovorni su za trenutak nakupljanja energije u niskonaponskom namotu i nastanak visokonaponske struje. U beskontaktnoj verziji, ova je funkcija dodijeljena Hall senzoru. Kada je zavojnica formirala naboj, kada je kontakt razvodnika zatvoren (u poklopcu razdjelnika), ovaj impuls ide duž odgovarajuće linije. U normalnom režimu ovom procesu treba dovoljno vremena da svi signali dođu do kontakata sistema paljenja. Međutim, kada brzina motora poraste, klasični razdjelnik počinje raditi nestabilno.

Ovi nedostaci uključuju:

1. Zbog prolaska struje visokog napona kroz kontakte, oni počinju gorjeti. To dovodi do činjenice da se jaz između njih povećava. Ova neispravnost mijenja vrijeme paljenja (vrijeme paljenja), što negativno utječe na stabilnost pogonske jedinice, čini je proždrljivijom, jer vozač mora češće pritisnuti papučicu gasa na pod kako bi povećao dinamičnost. Iz ovih razloga, sistemu je potrebno periodično održavanje.
2. Prisustvo kontakata u sistemu ograničava količinu visokonaponske struje. Da bi iskra bila "masnija", neće biti moguće instalirati efikasniju zavojnicu, jer prenosni kapacitet KSZ-a ne dopušta da se na svijeće primijeni veći napon.
3. Kada se brzina motora poveća, kontakti razdjelnika se ne zatvaraju i otvaraju samo. Počinju lupati jedni o druge, što uzrokuje prirodno zveckanje. Ovaj efekt dovodi do nekontroliranog otvaranja / zatvaranja kontakata, što također utječe na stabilnost motora s unutarnjim sagorijevanjem.

Zamjena razvodnih i prekidačkih kontakata sa poluprovodničkim elementima koji rade u beskontaktnom načinu pomogla je djelomično eliminirati ove kvarove. Ovaj sistem koristi prekidač koji kontrolira zavojnicu na osnovu signala primljenih od blizinskog prekidača.

U klasičnom dizajnu, prekidač je dizajniran kao Hall senzor. Možete pročitati više o njegovoj strukturi i principu rada. u drugoj recenziji... Međutim, postoje i induktivne i optičke opcije. U "klasiku" je uspostavljena prva opcija.

Uređaj beskontaktnog sistema paljenja

BSZ uređaj je gotovo identičan kontaktnom analogu. Izuzetak je vrsta prekidača i ventila. U većini slučajeva, magnetni senzor koji djeluje na Hallov efekt je instaliran kao prekidač. Takođe otvara i zatvara električni krug, generišući odgovarajuće niskonaponske impulse.

Tranzistorska sklopka reagira na ove impulse i premotava namotaje zavojnica. Dalje, visokonaponski naboj ide u razdjelnik (isti razdjelnik, u kojem se, zbog rotacije osovine, visokonaponski kontakti odgovarajućeg cilindra naizmjenično zatvaraju / otvaraju). Zahvaljujući tome osigurava se stabilnije formiranje potrebnog punjenja bez gubitaka na kontaktima prekidača, budući da ih nema u tim elementima.

1. Svjećice; 2. Senzor razdjelnika paljenja; 3. Ekran; 4. Beskontaktni senzor; 5. Prekidač; 6. Zavojnica za paljenje; 7. Montažni blok; 8. Relej paljenja; 9. Prekidač za paljenje.

Općenito, krug beskontaktnog sistema paljenja sastoji se od:

• Napajanje (baterija);
• Kontakt grupa (brava za paljenje);
• Pulsni senzor (vrši funkciju prekidača);
• Tranzistorska sklopka koja uključuje namote kratkog spoja;
• Zavojnice za paljenje, u kojima se zbog djelovanja elektromagnetske indukcije struja od 12 volti pretvara u energiju, što je već desetine hiljada volti (ovaj parametar ovisi o vrsti SZ i bateriji);
• Distributer (u BSZ-u je distributer donekle moderniziran);
• Visokonaponske žice (jedan centralni kabel povezan je sa zavojnicom za paljenje i središnjim kontaktom razdjelnika, a 4 već idu od poklopca razdjelnika do svijećnjaka svake svijeće);
• Svjećice.

Pored toga, za optimizaciju procesa paljenja VTS-a, sistem paljenja ovog tipa opremljen je UOZ centrifugalnim regulatorom (radi na povećanim brzinama), kao i regulatorom vakuuma (aktivira se kada se povećava opterećenje pogonske jedinice).

Razmotrimo na kojem principu BSZ radi.

Princip rada beskontaktnog sistema paljenja

Sistem paljenja započinje okretanjem ključa u bravi (nalazi se na stupu upravljača ili pored njega). U ovom trenutku, brodska mreža je zatvorena, a struja se napaja u zavojnicu iz baterije. Da bi kontakt započeo s radom, potrebno je napraviti radilicu da se okreće (kroz razvodni remen spojen je na mehanizam za distribuciju plina, koji zauzvrat okreće osovinu razdjelnika). Međutim, neće se okretati dok se smjesa zrak / gorivo ne zapali u cilindrima. Za pokretanje svih ciklusa dostupan je pokretač. Već smo razgovarali o tome kako to funkcionira. u drugom članku.

Tijekom prisilne rotacije radilice, a s njom i bregastog vratila, osovina razdjelnika se okreće. Hall senzor otkriva trenutak kada je potrebna iskra. U ovom trenutku na prekidač se šalje impuls koji isključuje primarni namotaj zavojnice paljenja. Zbog naglog nestanka napona u sekundarnom namotu nastaje visokonaponski snop.

Budući da je zavojnica centralnom žicom spojena na poklopac razdjelnika. Rotirajući, osovina razdjelnika istovremeno okreće klizač, koji naizmjenično povezuje središnji kontakt s kontaktima visokonaponske linije koja ide na svaki pojedinačni cilindar. U trenutku zatvaranja odgovarajućeg kontakta, visokonaponski snop ide na zasebnu svijeću. Između elektroda ovog elementa stvara se iskra koja pali smjesu zrak-gorivo stisnutu u cilindru.

Čim se motor pokrene, više nema potrebe za pokretačem, a njegovi kontakti moraju se otvoriti otpuštanjem ključa. Uz pomoć povratnog opružnog mehanizma, kontakt grupa se vraća u položaj paljenja. Tada sistem radi samostalno. Međutim, trebali biste obratiti pažnju na nekoliko nijansi.

Posebnost rada motora sa unutrašnjim izgaranjem je da VTS ne izgori trenutno, jer bi u suprotnom, zbog detonacije, motor brzo otkazao, a za to je potrebno nekoliko milisekundi. Različite brzine radilice mogu uzrokovati paljenje prerano ili prekasno. Iz tog razloga smjesa se ne smije istovremeno paliti. U suprotnom, jedinica će se pregrijati, izgubiti struju, primijetit će se nestabilan rad ili detonacija. Ovi će se faktori očitovati ovisno o opterećenju motora ili brzini radilice.

Ako se smjesa zrak-gorivo rano zapali (veliki kut), tada će se šireći plinovi spriječiti pomicanje klipa na hodu kompresije (u ovom procesu ovaj element već prevladava ozbiljan otpor). Klip s nižom efikasnošću izvest će radni hod, jer je značajan dio energije iz gorućeg VTS-a već potrošen na otpor taktu kompresije. Zbog toga snaga jedinice pada, a pri malim brzinama čini se da se „guši“.

S druge strane, paljenje smjese u kasnijem trenutku (mali kut) dovodi do činjenice da ona sagorijeva tijekom cijelog radnog takta. Zbog toga se motor više zagrijava, a klip ne uklanja maksimalnu efikasnost od širenja plinova. Iz tog razloga, kasno paljenje značajno smanjuje snagu jedinice, a čini je i proždrljivijom (da bi osigurao dinamično kretanje, vozač će morati jače pritisnuti papučicu gasa).

Da biste eliminirali takve nuspojave, svaki put kada mijenjate opterećenje motora i brzinu radilice, morate postaviti različito vrijeme paljenja. U starijim automobilima (onima koji nisu koristili ni razdjelnik) u tu svrhu ugrađena je posebna poluga. Podešavanje potrebnog paljenja ručno je izvršio sam vozač. Da bi ovaj postupak bio automatski, inženjeri su razvili centrifugalni regulator. Instalira se u distributeru. Ovaj element su utezi s oprugom povezani s osnovnom pločom prekidača. Što je veća brzina osovine, to se težine više razilaze i što se ova ploča više okreće. Zbog toga dolazi do automatske korekcije trenutka odvajanja primarnog namota zavojnice (povećanje SPL).

Što je opterećenje jedinice jače, to su mu cilindri više napunjeni (što se više pritiska papučica za gas i veća količina VTS-a ulazi u komore). Zbog toga se sagorijevanje smjese goriva i zraka događa brže, kao kod detonacije. Da bi motor nastavio postizati maksimalnu efikasnost, vrijeme paljenja mora se podesiti prema dolje. U tu svrhu na razdjelnik je instaliran regulator vakuuma. Reagira na stupanj vakuuma u usisnom razvodniku i u skladu s tim prilagođava paljenje opterećenju motora.

Kondicioniranje signala Hall senzora

Kao što smo već primijetili, ključna razlika između beskontaktnog sustava i kontaktnog sustava je zamjena prekidača kontaktima s magnetoelektričnim senzorom. Krajem XNUMX. stoljeća fizičar Edwin Herbert Hall došao je do otkrića na osnovu kojeg djeluje istoimeni senzor. Suština njegovog otkrića je sljedeća. Kada magnetsko polje počne djelovati na poluvodič duž kojeg teče električna struja, u njemu se pojavljuje elektromotorna sila (ili poprečni napon). Ova sila može biti samo tri volta niža od glavnog napona koji djeluje na poluvodič.

Hallov senzor u ovom slučaju sastoji se od:

• Trajni magnet;
• Poluvodička ploča;
• Mikrokrugovi postavljeni na ploču;
• Cilindrični čelični zaslon (obturator) postavljen na osovinu razdjelnika.

Princip rada ovog senzora je sljedeći. Dok je kontakt uključen, kroz poluvodič do prekidača teče struja. Magnet se nalazi na unutrašnjoj strani čeličnog štitnika koji ima otvor. Poluprovodnička ploča je instalirana nasuprot magneta na vanjskoj strani zaporke. Kada se tijekom rotacije osovine razdjelnika zaslon zareže između ploče i magneta, magnetsko polje djeluje na susjedni element i u njemu se stvara poprečno naprezanje.

Čim se zaslon okrene i magnetsko polje prestane djelovati, poprečni napon nestaje u poluvodičkoj pločici. Izmjenom ovih procesa generiraju se odgovarajući niskonaponski impulsi u senzoru. Poslani su prekidaču. U ovom uređaju takvi se impulsi pretvaraju u struju primarnog namota kratkog spoja, koji prebacuje te namotaje, zbog čega se stvara struja visokog napona.

Kvarovi u beskontaktnom sistemu paljenja

Uprkos činjenici da je beskontaktni sistem paljenja evolucijska verzija kontaktnog i u njemu su uklonjeni nedostaci prethodne verzije, on ih nije potpuno lišen. Neki kvarovi karakteristični za kontakt SZ prisutni su i u BSZ. Evo nekih od njih:

• Kvar svjećica (kako ih provjeriti, pročitajte odvojeno);
• Prekid ožičenja namotaja u zavojnici paljenja;
• Oksidiraju se kontakti (i ne samo kontakti distributera, već i visokonaponske žice);
• Kršenje izolacije eksplozivnih kablova;
• Kvarovi na tranzistorskom prekidaču;
• Neispravan rad vakuumskih i centrifugalnih regulatora;
• Prekid Hallovog senzora.

Iako je većina kvarova rezultat normalnog trošenja, oni se često pojavljuju i zbog nemara samog vozača. Na primjer, vozač može napuniti automobil gorivom niske kvalitete, prekršiti raspored redovnog održavanja ili, kako bi uštedio novac, provesti održavanje na nekvalificiranim benzinskim pumpama.

Od male važnosti za stabilan rad sistema paljenja, kao i ne samo za beskontaktni, je kvalitet potrošnog materijala i dijelova koji se ugrađuju kada se zamijene otkazani. Drugi razlog za kvarove BSZ-a su negativni vremenski uslovi (na primjer, nekvalitetne eksplozivne žice mogu se probiti za vrijeme jake kiše ili magle) ili mehanička oštećenja (koja se često uočavaju tokom nepreciznih popravki).

Znaci neispravnog SZ-a su nestabilan rad pogonskog agregata, složenost ili čak nemogućnost pokretanja, gubitak snage, povećana proždrljivost itd. Ako se to dogodi samo kada je vani povećana vlaga (jaka magla), obratite pažnju na visokonaponski vod. Žice ne smiju biti mokre.

Ako je motor u praznom hodu nestabilan (dok sistem za gorivo radi ispravno), to može značiti oštećenje poklopca razvodnika. Sličan simptom je kvar prekidača ili Hallovog senzora. Povećanje potrošnje benzina može biti povezano s propadom vakuumskih ili centrifugalnih regulatora, kao i s nepravilnim radom svijeća.

Morate potražiti probleme u sistemu u sljedećem slijedu. Prvi korak je utvrditi da li se stvara iskra i koliko je ona efikasna. Odvrnemo svijeću, stavimo svijećnjak i pokušamo pokrenuti motor (bočna elektroda mora biti naslonjena na tijelo motora). Ako je pretanak ili ga uopće nema, ponovite postupak s novom svijećom.

Ako uopće ne dolazi do iskrenja, potrebno je provjeriti je li električni vod prekinut. Primjer za to bili bi oksidirani žičani kontakti. Odvojeno, treba podsjetiti da visokonaponski kabel mora biti suh. U suprotnom, struja visokog napona može se probiti kroz izolacioni sloj.

Ako je iskra nestala samo na jednoj svijeći, tada se dogodio jaz u razmaku od razdjelnika do SZ. Potpuno odsustvo iskrenja u svim cilindrima može ukazivati ​​na gubitak kontakta na središnjoj žici koja ide od zavojnice do poklopca razvodnika. Slična neispravnost može biti rezultat mehaničkih oštećenja poklopca razdjelnika (pukotina).

Prednosti beskontaktnog paljenja

Ako govorimo o prednostima BSZ-a, tada je njegova glavna prednost, u usporedbi s KSZ-om, što zbog odsustva kontakata prekidača pruža precizniji trenutak stvaranja iskre za paljenje smjese zrak-gorivo. To je upravo glavni zadatak svakog sistema paljenja.

Ostale prednosti razmatrane SZ uključuju:

• Manje trošenje mehaničkih elemenata zbog činjenice da ih je manje u njegovom uređaju;
• Stabilniji trenutak stvaranja visokonaponskog impulsa;
• Tačnije podešavanje UOZ-a;
• Pri velikim brzinama motora, sistem zadržava stabilnost zbog odsustva zveckanja kontakata prekidača, kao u KSZ;
• Finija prilagodba procesa nakupljanja naboja u primarnom namotu i upravljanje primarnim indikatorom napona;
• Omogućuje vam stvaranje većeg napona na sekundarnom namotaju zavojnice za snažniju iskru;
• Manje gubitaka energije tokom rada.

Međutim, bezkontaktni sistemi paljenja nisu bez svojih nedostataka. Najčešći nedostatak je kvar prekidača, posebno ako su izrađeni prema starom modelu. Česti su i kvarovi na kratkom spoju. Da bi se uklonili ovi nedostaci, vozačima se savjetuje da kupe poboljšane modifikacije ovih elemenata koji imaju duži radni vijek.

Za kraj, nudimo detaljan video o tome kako instalirati beskontaktni sistem paljenja:

Instalacija BSZ-a, detaljna video uputa.

Pitanja i odgovori:

Koje su prednosti beskontaktnog sistema paljenja? Nema gubitka kontakta prekidača/razdjelnika zbog naslaga ugljika. U takvom sistemu, snažnija iskra (gorivo sagorijeva efikasnije).

Koji sistemi paljenja postoje? Kontakt i bez kontakta. Kontakt može sadržavati mehanički prekidač ili Hall senzor (razdjelnik - razdjelnik). U beskontaktnom sistemu postoji prekidač (i prekidač i razvodnik).

Kako pravilno spojiti zavojnicu za paljenje? Smeđa žica (dolazi iz prekidača za paljenje) spojena je na + terminal. Crna žica se nalazi na kontaktu K. Treći kontakt u zavojnici je visokonaponski (odlazi do razvodnika).

Kako radi elektronski sistem paljenja? Struja niskog napona dovodi se do primarnog namotaja zavojnice. Senzor položaja radilice šalje impuls u ECU. Primarni namotaj je isključen, a u sekundarnom se stvara visoki napon. Prema signalu ECU-a, struja ide do željene svjećice.