Kontaktní zapalovací systémy, zařízení, princip činnosti

Každé auto vybavené elektronickým spalovacím motorem bude nutně mít zapalovací systém. Aby se směs atomizovaného paliva a vzduchu ve válcích vznítila, je zapotřebí slušný výboj. V závislosti na úpravě palubní sítě vozu dosahuje toto číslo 30 tisíc voltů.

Odkud tato energie pochází, pokud baterie v autě produkuje pouze 12 voltů? Hlavním prvkem, který generuje toto napětí, je zapalovací cívka. Jsou popsány podrobnosti o tom, jak to funguje a jaké úpravy jsou k dispozici v samostatné recenzi.

Nyní se zaměříme na princip činnosti jednoho z typů zapalovacích systémů - kontakt (je popsáno několik typů SZ) zde).

Co je to kontaktní zapalovací systém automobilu

Moderní automobily dostaly bateriový elektrický systém. Jeho schéma je následující. Kladný pól baterie je připojen vodiči ke všem elektrickým zařízením automobilu. Mínus je spojen s tělem. Z každého elektrického zařízení je záporný vodič také připojen ke kovové části připojené k tělu. Díky tomu je v autě méně vodičů a elektrický obvod je uzavřen skrz tělo.

Černá šipka - proud nízkého napětí, červená šipka - vysoké napětí

Systém zapalování automobilu může být kontaktní, bezkontaktní nebo elektronický. Zpočátku stroje používaly kontaktní typ systémů. Všechny moderní modely dostávají elektronický systém, který se zásadně liší od předchozích typů. Zapalování v nich je řízeno mikroprocesorem. Jako přechodná modifikace mezi těmito odrůdami existuje bezkontaktní systém.

Stejně jako v jiných možnostech je účelem tohoto SZ generovat elektrický impuls požadované síly a nasměrovat jej na konkrétní zapalovací svíčku. Typ kontaktu systému v jeho obvodu má přerušovač-distributor nebo distributor. Tento prvek řídí akumulaci elektrické energie v zapalovací cívce a distribuuje impuls do válců. Jeho zařízení obsahuje vačkový prvek, který se otáčí na hřídeli a střídavě uzavírá elektrické obvody konkrétní svíčky. Jsou popsány další podrobnosti o jeho struktuře a fungování v jiném článku.

Na rozdíl od kontaktního systému má bezkontaktní analogový tranzistorový typ řízení akumulace a distribuce impulsu.

Schéma kontaktního zapalovacího systému

Kontaktní obvod SZ se skládá z:

• Zámek zapalování. Jedná se o kontaktní skupinu, se kterou se aktivuje palubní systém automobilu a motor se nastartuje pomocí startéru. Tento prvek narušuje obecný elektrický obvod jakéhokoli automobilu.
• Napájení z baterie. Když motor neběží, elektrický proud pochází z baterie. Autobaterie funguje také jako záloha, pokud alternátor nedodává dostatek energie pro provoz elektrického zařízení. Podrobnosti o fungování baterie naleznete v části zde.
• Distributor (distributor). Jak název napovídá, jeho účelem je distribuovat vysokonapěťový proud ze zapalovací cívky postupně na všechny zapalovací svíčky. Za účelem dodržení sledu činnosti válců vycházejí z rozvaděče vysokonapěťové vodiče různých délek (při připojení je snazší správně připojit válce k rozdělovači).
• Kondenzátor. Kondenzátor je připojen k tělu ventilu. Jeho působení eliminuje jiskření mezi zavíracími / otevíracími vačkami rozvaděče. Jiskra mezi těmito prvky způsobí spálení vaček, což může vést ke ztrátě kontaktu mezi některými z nich. To vede ke skutečnosti, že určitá zástrčka nebude střílet a směs vzduchu a paliva bude jednoduše vržena nespálená do výfukového potrubí. V závislosti na úpravě zapalovacího systému se může kapacita kondenzátoru lišit.
• Zapalovací svíčka. Jsou popsány podrobnosti o zařízení a jaké jsou jejich principy fungování odděleně... Stručně řečeno, elektrický impuls z rozdělovače jde do centrální elektrody. Vzhledem k tomu, že mezi ním a bočním prvkem je malá vzdálenost, dojde k poruše vytvořením silné jiskry, která zapálí směs vzduchu a paliva ve válci.
• Řídit. Distributor není vybaven samostatným pohonem. Sedí na hřídeli synchronizovaném s vačkovým hřídelem. Rotor mechanismu se otáčí dvakrát tak pomalu jako klikový hřídel, stejně jako rozvodový vačkový hřídel.
• Zapalovací cívky. Úkolem tohoto prvku je převést nízkonapěťový proud na vysokonapěťový puls. Bez ohledu na modifikaci bude zkrat sestávat ze dvou vinutí. Elektřina prochází primárním zdrojem z baterie (když není spuštěno auto) nebo z generátoru (je-li spuštěný spalovací motor). V důsledku prudké změny magnetického pole a elektrického procesu začne sekundární prvek akumulovat vysokonapěťový proud.

1 generátor; 2 spínač zapalování; 3 distributor; 4 jistič; 5 zapalovacích svíček; 6 zapalovací cívky; 7 baterie

Mezi kontaktními systémy existuje několik modifikací. Zde jsou jejich hlavní rozdíly:

1. Nejběžnějším schématem je KSZ. Má klasický design: jednu cívku, jistič a rozdělovač.
2. Jeho modifikace, jejíž zařízení zahrnuje kontaktní snímač a prvek předběžného skladování energie.
3. Třetím typem kontaktního systému je KTSZ. Kromě kontaktů bude jeho zařízení obsahovat tranzistor a úložné zařízení indukčního typu. Ve srovnání s klasickou verzí má systém kontaktního tranzistoru několik výhod. Prvním plusem je, že vysoké napětí neprochází kontakty. Ventil bude fungovat pouze s řídicími impulsy, takže mezi vačkami není jiskra. Takové zařízení umožňuje nepoužívat kondenzátor v rozvaděči. Při modifikaci kontaktního tranzistoru lze zlepšit tvorbu jisker na zapalovacích svíčkách (napětí na sekundárním vinutí je vyšší, díky čemuž lze zvětšit mezeru zapalovací svíčky tak, aby byla jiskra delší).

Abyste pochopili, který SZ se používá v konkrétním automobilu, musíte se podívat na výkres elektrického systému. Takto vypadají diagramy těchto systémů:

(KSZ): 1 - zapalovací svíčky; 2 - rozdělovač; 3- startér; 4 - spínač zapalování; 5 startovací trakční relé; 6 - přídavný odpor (variátor); 7 - zapalovací cívka

(KTSZ): 1 - zapalovací svíčky; 2 - rozdělovač zapalování; 3 - spínač; 4 - zapalovací cívka. Označení elektrod tranzistoru: K - kolektor, E - emitor (obě výkonové); B - základna (manažer); R je rezistor.

Princip činnosti systému kontaktního zapalování

Podobně jako bezkontaktní a elektronický systém funguje analogový kontakt na principu přeměny a ukládání energie, která je dodávána z baterie do primárního vinutí zapalovací cívky. Tento prvek má transformátorovou konstrukci, která převádí 12V na napětí až 30 tisíc voltů.

Tato energie je distribuována distributorem do každé zapalovací svíčky, díky čemuž se ve válcích střídavě vytváří jiskra, v souladu s časováním ventilů a zdvihy motoru, dostatečné k zapálení VTS.

Veškeré práce kontaktního zapalovacího systému lze podmíněně rozdělit do následujících fází:

1. Aktivace palubní sítě. Řidič otočí klíčem, skupina kontaktů se zavře. Elektřina z baterie jde do primárního zkratu.
2. Generování vysokonapěťového proudu. K tomuto procesu dochází v důsledku tvorby magnetického pole mezi závity primárního a sekundárního obvodu.
3. Spuštění motoru. Úplné otočení klíče v zámku vyvolá připojení startéru k elektrické síti vozu (je popsáno vše, co potřebujete vědět o fungování tohoto mechanismu) zde). Otáčením klikového hřídele se aktivuje činnost mechanismu rozvodu plynu (k tomu se používá řemen nebo řetězový pohon, který je popsán v jiném článku). Protože rozdělovač často začíná pracovat společně s vačkovým hřídelem, jsou jeho kontakty střídavě sepnuty.
4. Generování vysokonapěťového proudu. Když se aktivuje jistič (elektřina náhle zmizí na primárním vinutí), magnetické pole náhle zmizí. V tomto okamžiku se v důsledku indukčního efektu objeví v sekundárním vinutí proud s napětím nezbytným pro vytvoření jiskry ve svíčce. Tento parametr závisí na modifikaci systému.
5. Rozložení impulsů. Jakmile se primární vinutí otevře, vysokonapěťové vedení (středový vodič od cívky k rozdělovači) je pod napětím. V procesu otáčení rozdělovacího hřídele se otáčí také jeho posuvník. Uzavře smyčku pro konkrétní svíčku. Přes vysokonapěťový vodič impuls okamžitě vstupuje do příslušného svícenku.
6. Tvorba jisker. Když je na středové jádro zástrčky přiveden vysokonapěťový proud, malá vzdálenost mezi ní a boční elektrodou vyvolá obloukový záblesk. Vznítí se směs paliva a vzduchu.
7. Akumulace energie. Ve zlomku sekundy se kontakty distributora otevřou. V tomto okamžiku je obvod primárního vinutí uzavřen. Mezi ním a sekundárním obvodem se opět vytváří magnetické pole. Další KSZ pracuje podle výše popsaného principu.

Kontaktujte funkční poruchy zapalovacího systému

Účinnost motoru tedy závisí nejen na poměru, ve kterém bude palivo smícháno se vzduchem, a na době otevření ventilů, ale také na okamžiku, kdy je na zapalovací svíčky aplikován impuls. Většina motoristů zná termín časování zapalování.

Aniž bychom zacházeli do podrobností, jedná se o okamžik, kdy se během provádění kompresního zdvihu použije jiskra. Například při vysokých otáčkách motoru může v důsledku setrvačnosti již píst začít provádět zdvih pracovního zdvihu a VTS ještě neměl čas na vznícení. Díky tomuto efektu bude zrychlení vozu pomalé a v motoru se může vytvořit detonace, nebo když se otevře výfukový ventil, směs spalování se vrhne do výfukového potrubí.

To určitě povede k nejrůznějším poruchám. Aby se tomu zabránilo, je systém kontaktního zapalování vybaven podtlakovým regulátorem, který reaguje na sešlápnutí plynového pedálu a mění SPL.

Pokud je SZ nestabilní, motor buď ztratí výkon, nebo nebude schopen vůbec pracovat. Zde jsou hlavní chyby, které mohou být při úpravách kontaktů systémů.

Žádná jiskra na svíčkách

Jiskra zmizí v takových případech:

• Praskl se vodič nízkého napětí (vede z baterie do cívky) nebo kontakt zmizel v důsledku oxidace;
• Ztráta kontaktu mezi jezdcem a kontakty distributora. Nejčastěji je to způsobeno tvorbou uhlíkových usazenin na nich;
• Rozbití zkratu (zlomení závitů vinutí), porucha kondenzátoru, výskyt trhlin na krytu rozdělovače;
• Izolace vodičů vysokého napětí je přerušená;
• Rozbití samotné svíčky.

Aby se odstranily poruchy, je nutné zkontrolovat integritu obvodu vysokého a nízkého napětí (zda je kontakt mezi vodiči a svorkami, pokud chybí, pak vyčistit připojení) a také provést vizuální kontrolu mechanismů . V procesu diagnostiky se upravují mezery mezi kontakty vypínače. Vadné položky jsou nahrazeny novými.

Jelikož jsou impulsy systému ovládány mechanickými zařízeními, jsou poruchy ve formě usazenin uhlíku nebo otevřeného okruhu zcela přirozené, protože jsou vyvolávány přirozeným opotřebením některých částí.

Motor běží přerušovaně

Pokud v prvním případě nepřítomnost jiskry na svíčkách neumožní spuštění motoru, může být nestabilní provoz spalovacího motoru spuštěn poruchami v samostatném elektrickém obvodu (například porucha jednoho výbušných drátů).

Zde jsou některé problémy v SZ mohou způsobit nestabilní provoz jednotky:

• Rozbití svíčky;
• Příliš velká nebo malá mezera mezi elektrodami zapalovací svíčky;
• Špatná mezera mezi kontakty jističe;
• Kryt rozdělovače nebo prasknutí rotoru;
• Chyby v nastavení UOZ.

V závislosti na typu poruchy jsou eliminovány nastavením správného UOZ, mezer a nahrazením poškozených částí novými.

Diagnostika jakýchkoli poruch tohoto typu zapalovacích systémů spočívá ve vizuální kontrole všech uzlů elektrického obvodu. Pokud se cívka rozpadne, je tato část jednoduše nahrazena novou. Jeho poruchy lze zjistit kontrolou multimetru v režimu vytáčení, zda nedochází k přerušení zatáček.

Dále doporučujeme sledovat krátké video o fungování zapalovacího systému s mechanickým rozdělovačem:

Co je distributor zapalování (distributor) a jak to funguje?

Otázky a odpovědi:

Proč je bezkontaktní zapalování lepší? Vzhledem k tomu, že v něm není žádný pohyblivý rozdělovač a jistič, kontakty v systému BC nevyžadují častou údržbu (seřizování nebo čištění od karbonových usazenin). V takovém systému stabilnější start spalovacího motoru.

Jaké zapalovací systémy existují? Celkově existují dva typy zapalovacích systémů: kontaktní a bezkontaktní. V prvním případě se jedná o přerušovač kontaktů-rozdělovač. V druhém případě plní spínač roli jističe (a rozdělovače).

Jak funguje elektronický zapalovací systém? V takových systémech jsou jiskrový impuls a distribuce vysokonapěťového proudu elektronicky řízeny. Nemají žádné mechanické prvky, které ovlivňují distribuci nebo přerušení impulsů.