Kontaktiton sytytysjärjestelmä

Auton sytytysjärjestelmää tarvitaan moottorin sylinteriin tulleen ilman ja polttoaineen seoksen sytyttämiseksi. Sitä käytetään voimayksiköissä, jotka toimivat bensiinillä tai kaasulla. Dieselmoottoreilla on erilainen toimintaperiaate. He käyttävät yksinomaan suoraa polttoaineen ruiskutusta (muihin polttoainejärjestelmien muutoksiin, lue täällä).

Tällöin sylinteriin puristetaan tuore osa ilmaa, joka tässä tapauksessa lämpenee dieselpolttoaineen syttymislämpötilaan. Heti kun mäntä saavuttaa ylimmän umpikujan, elektroniikka ruiskuttaa polttoainetta sylinteriin. Seos syttyy korkean lämpötilan vaikutuksesta. Nykyaikaisissa autoissa, joissa on tällainen voimayksikkö, käytetään usein CommonRail-tyyppistä polttoainejärjestelmää, joka tarjoaa erilaisia ​​polttoaineen polttotapoja (se on kuvattu yksityiskohtaisesti) toisessa arvostelussa).

Bensiiniyksikön työ suoritetaan eri tavalla. Useimmissa modifikaatioissa kuvataan matalan oktaaniluvun vuoksi (mikä se on ja miten se määritetään) täällä) bensiini syttyy alemmissa lämpötiloissa. Vaikka monet premium-luokan autot voidaan varustaa suoraruiskutusisilla voimansiirroilla, jotka toimivat bensiinillä. Jotta ilman ja bensiinin seos syttyisi vähemmän puristamalla, tällainen moottori toimii yhdessä sytytysjärjestelmän kanssa.

Riippumatta siitä, miten polttoaineen ruiskutus toteutetaan ja järjestelmän rakenteesta, SZ: n tärkeimmät elementit ovat:

• Sytytyspuola (nykyaikaisemmissa automalleissa niitä voi olla useita), mikä luo suurjännitevirran;
• Sytytystulpat (pohjimmiltaan yksi kynttilä riippuu yhdestä sylinteristä), jolle sähkö syötetään oikeaan aikaan. Siihen muodostuu kipinä, joka sytyttää VTS: n sylinterissä;
• Jakelija. Järjestelmän tyypistä riippuen se voi olla mekaaninen tai elektroninen.

Jos kaikki sytytysjärjestelmät on jaettu tyyppeihin, niitä on kaksi. Ensimmäinen on kontakti. Olemme jo puhuneet hänestä erillisessä katsauksessa... Toinen tyyppi on kontaktiton. Keskitymme vain siihen. Keskustelemme mistä elementeistä se koostuu, miten se toimii, ja myös millaista toimintahäiriötä tässä sytytysjärjestelmässä on.

Mikä on kontaktiton auton sytytysjärjestelmä

Vanhemmissa ajoneuvoissa käytetään järjestelmää, jossa venttiili on kontaktitransistorityyppiä. Kun koskettimet on kytketty tietyllä hetkellä, vastaava sytytyspuolan piiri sulkeutuu ja syntyy korkea jännite, joka riippuu suljetusta piiristä (jakelijan kansi on vastuussa tästä - lue siitä täällä) menee vastaavaan kynttilään.

Huolimatta tällaisen SZ: n vakaasta toiminnasta, se tarvitsi ajan mittaan nykyaikaistaa. Syynä tähän on kyvyttömyys lisätä VST: n sytyttämiseen tarvittavaa energiaa nykyaikaisemmissa moottoreissa, joissa on suurempi puristus. Lisäksi suurilla nopeuksilla mekaaninen venttiili ei selviydy tehtävistään. Toinen tällaisen laitteen haittapuoli on katkaisija-jakelijan koskettimien kuluminen. Tämän vuoksi sytytyksen ajoitusta (aikaisempaa tai myöhemmin) on mahdotonta hienosäätää ja hienosäätää moottorin kierrosluvun mukaan. Näistä syistä kosketustyyppiä SZ ei käytetä nykyaikaisissa autoissa. Sen sijaan asennetaan kontaktiton analogi, ja sen tilalle tuli elektroninen järjestelmä, josta lue tarkemmin täällä.

Tämä järjestelmä eroaa edeltäjässään siinä, että siinä kynttilöiden sähköpurkauksen muodostusprosessi ei ole mekaaninen vaan elektroninen. Sen avulla voit säätää sytytyksen ajoitusta kerran, etkä muuttaa sitä käytännössä koko voimayksikön koko käyttöiän ajan.

Elektroniikan lisäämisen ansiosta kontaktijärjestelmään on tehty useita parannuksia. Tämä mahdollistaa sen asentamisen klassikoihin, joissa KSZ: ää aiemmin käytettiin. Suurjännitepulssin muodostumisen signaalilla on induktiivinen muodostumistyyppi. Edullisen huollon ja taloudellisuuden vuoksi BSZ: llä on hyvä hyötysuhde ilmakehämoottoreissa, joiden tilavuus on pieni.

Mille se on tarkoitettu ja miten se tapahtuu

Koskettakaamme hieman polttomoottorin toimintaperiaatetta ymmärtääksemme, miksi kosketusjärjestelmä oli vaihdettava kosketuksettomaksi. Bensiinin ja ilman seosta syötetään imuiskulla, kun mäntä liikkuu pohjaan umpikujaan. Sitten imuventtiili sulkeutuu ja puristusisku alkaa. Jotta moottori saavuttaisi maksimaalisen hyötysuhteen, on erittäin tärkeää määrittää hetki, jolloin on tarpeen lähettää signaali korkeajännitepulssin muodostamiseksi.

Jakelijan kosketusjärjestelmissä akselin pyörimisen aikana katkaisijan koskettimet suljetaan / avataan, jotka ovat vastuussa energian kertymishetkestä matalajännitekäämityksessä ja suurjännitevirran muodostumisesta. Kosketuksettomassa versiossa tämä toiminto on määritetty Hall-anturille. Kun kela on muodostanut varauksen, kun jakelukontakti on suljettu (jakelijan kannessa), tämä pulssi kulkee vastaavaa linjaa pitkin. Normaalitilassa tämä prosessi vie riittävästi aikaa kaikkien signaalien siirtymiseen sytytysjärjestelmän koskettimiin. Kuitenkin, kun moottorin nopeus kasvaa, klassinen jakelija alkaa toimia epävakaasti.

Näitä haittoja ovat:

1. Koska suurjännitevirta kulkee koskettimien läpi, ne alkavat palaa. Tämä johtaa siihen, että niiden välinen kuilu kasvaa. Tämä toimintahäiriö muuttaa sytytyksen ajoitusta (sytytyksen ajoitus), mikä vaikuttaa negatiivisesti voimayksikön vakauteen ja tekee siitä ahneimman, koska kuljettajan on painettava kaasupoljinta lattiaan useammin dynaamisuuden lisäämiseksi. Näistä syistä järjestelmä tarvitsee säännöllistä huoltoa.
2. Koskettimien läsnäolo järjestelmässä rajoittaa suurjännitevirran määrää. Jotta kipinä olisi "rasvaisempaa", ei ole mahdollista asentaa tehokkaampaa kelaa, koska KSZ: n siirtokapasiteetti ei salli kynttilöiden suurempaa jännitettä.
3. Kun moottorin nopeus kasvaa, jakelukontaktit tekevät muutakin kuin vain sulkeutuvat ja avautuvat. He alkavat lyödä toisiaan vastaan, mikä aiheuttaa luonnollisen kolinaa. Tämä johtaa koskettimien hallitsemattomaan avaamiseen / sulkemiseen, mikä vaikuttaa myös polttomoottorin vakauteen.

Jakelijan ja katkaisijan koskettimien korvaaminen kosketuksettomassa tilassa toimivilla puolijohde-elementeillä auttoi poistamaan nämä toimintahäiriöt osittain. Tämä järjestelmä käyttää kytkintä, joka ohjaa kelaa läheisyyden kytkimestä vastaanotettujen signaalien perusteella.

Klassisessa mallissa katkaisija on suunniteltu Hall-anturiksi. Voit lukea lisää sen rakenteesta ja toimintaperiaatteesta. toisessa arvostelussa... On kuitenkin myös induktiivisia ja optisia vaihtoehtoja. "Klassisessa" ensimmäinen vaihtoehto on vakiintunut.

Kontaktiton sytytysjärjestelmä

BSZ-laite on melkein identtinen kosketusanalogin kanssa. Poikkeuksena on katkaisijan ja venttiilin tyyppi. Useimmissa tapauksissa Hall-efektillä toimiva magneettianturi asennetaan katkaisijana. Se avaa ja sulkee myös sähköpiirin ja tuottaa vastaavat matalajännitepulssit.

Transistorikytkin reagoi näihin pulsseihin ja kytkee kelakäämit. Lisäksi suurjännitelataus menee jakelijaan (sama jakelija, jossa akselin pyörimisen takia vastaavan sylinterin suurjännitekoskettimet suljetaan / avataan vuorotellen). Tämän ansiosta vaadittu varaus muodostuu vakaammin ilman katkaisijan koskettimien häviöitä, koska niitä ei näissä elementeissä ole.

1. Sytytystulpat; 2. sytytysjakajan anturi; 3. Näyttö; 4. kosketukseton anturi; 5. Kytkin; 6. Sytytyspuola; 7. Asennuspalikka; 8. Sytytysrele; 9. Virtakytkin.

Koskettoman sytytysjärjestelmän piiri koostuu yleensä:

• Virtalähde (akku);
• Kontaktiryhmä (virtalukko);
• Pulssianturi (suorittaa katkaisijan toiminnon);
• Transistorikytkin, joka kytkee oikosulkukäämitykset;
• Sytytyspuolat, joissa sähkömagneettisen induktion vaikutuksesta 12 voltin virta muunnetaan energiaksi, joka on jo kymmeniä tuhansia volttia (tämä parametri riippuu SZ: n ja pariston tyypistä);
• Jakelija (BSZ: ssä jakelija on hieman nykyaikaistettu);
• Suurjännitekaapelit (yksi keskikaapeli on kytketty sytytyspuolaan ja jakelijan keskikoskettimeen ja 4 menee jo jakelijan kannesta kunkin kynttilän kynttilänjalkaan);
• Sytytystulpat.

Lisäksi VTS: n sytytysprosessin optimoimiseksi tämän tyyppinen sytytysjärjestelmä on varustettu UOZ-keskipakosäätimellä (toimii suuremmilla nopeuksilla) sekä alipainesäätimellä (laukeaa, kun voimayksikön kuorma kasvaa).

Tarkastellaan, mistä periaatteesta BSZ toimii.

Kontaktittoman sytytysjärjestelmän toimintaperiaate

Sytytysjärjestelmä käynnistyy kääntämällä avainta lukossa (se sijaitsee joko ohjauspylväässä tai sen vieressä). Tällä hetkellä aluksen verkko on suljettu, ja virtaa syötetään kelaan akusta. Sytytyksen aloittamiseksi on tarpeen saada kampiakseli pyörimään (jakohihnan läpi se on kytketty kaasunjakomekanismiin, joka puolestaan ​​kiertää jakeluakselia). Se ei kuitenkaan pyöri, ennen kuin ilman / polttoaineen seos syttyi sylintereissä. Käynnistin on käytettävissä kaikkien syklien aloittamiseen. Olemme jo keskustelleet siitä, miten se toimii. toisessa artikkelissa.

Kampiakselin ja sen mukana nokka-akselin pakotetun pyörimisen aikana jakajan akseli pyörii. Hall-anturi havaitsee hetken, jolloin kipinä tarvitaan. Tällä hetkellä kytkimelle lähetetään pulssi, joka sammuttaa sytytyspuolan ensiökäämin. Toisiokäämin jännitteen äkillisen katoamisen vuoksi muodostuu korkeajännitepalkki.

Koska kela on kytketty keskijohdolla jakelukankaan. Pyörimällä jakeluvarsi kääntää samanaikaisesti liukusäädintä, joka yhdistää vuorotellen keskikontaktin kullekin yksittäiselle sylinterille menevän suurjännitelinjan koskettimiin. Vastaavan koskettimen sulkemishetkellä suurjännitesäde menee erilliseen kynttilään. Tämän elementin elektrodien väliin muodostuu kipinä, joka sytyttää sylinteriin puristuneen ilman ja polttoaineen seoksen.

Heti kun moottori käynnistyy, käynnistintä ei enää tarvitse toimia, ja sen koskettimet on avattava vapauttamalla avain. Palautusjousimekanismin avulla kontaktiryhmä palaa sytytysasentoon. Sitten järjestelmä toimii itsenäisesti. Sinun tulisi kuitenkin kiinnittää huomiota muutamaan vivahteeseen.

Polttomoottorin toiminnan erityispiirre on, että VTS ei palaa välittömästi, muuten räjähdyksen takia moottori vikaantuu nopeasti, ja tähän tarvitaan useita millisekunteja. Kampiakselin eri nopeudet voivat aiheuttaa sytytyksen käynnistymisen liian aikaisin tai liian myöhään. Tästä syystä seosta ei saa sytyttää samanaikaisesti. Muuten yksikkö ylikuumenee, menettää virtaa, epävakaa toiminta tai räjähdys havaitaan. Nämä tekijät ilmenevät moottorin kuormituksesta tai kampiakselin nopeudesta riippuen.

Jos ilma-polttoaineseos syttyy aikaisin (suuri kulma), laajenevat kaasut estävät mäntää liikkumasta puristusiskulla (tässä prosessissa tämä elementti voittaa jo vakavan vastuksen). Pienemmän hyötysuhteen omaava mäntä suorittaa työiskun, koska merkittävä osa palavan VTS: n energiasta on jo käytetty puristusiskun vastustukseen. Tämän vuoksi yksikön teho laskee, ja pienillä nopeuksilla se näyttää "tukehtuvan".

Toisaalta seoksen sytyttäminen myöhemmin (pieni kulma) johtaa siihen, että se palaa läpi koko työiskun. Tämän vuoksi moottori lämpenee enemmän, eikä mäntä poista maksimaalista hyötysuhdetta kaasujen paisumisesta. Tästä syystä myöhäinen sytytys vähentää merkittävästi yksikön tehoa ja tekee siitä myös ahneemman (dynaamisen liikkeen varmistamiseksi kuljettajan on painettava kaasupoljinta voimakkaammin).

Tällaisten sivuvaikutusten poistamiseksi sinun on määritettävä eri sytytysajastus aina, kun vaihdat moottorin kuormitusta ja kampiakselin nopeutta. Vanhemmissa autoissa (jotka eivät edes käyttäneet jakelijaa) tähän tarkoitukseen asennettiin erityinen vipu. Tarvittava sytytysasetus tehtiin kuljettajan itse. Tämän prosessin tekemiseksi automaattiseksi insinöörit kehittivät keskipakosäätimen. Se asennetaan jakelijaan. Tämä elementti on jousikuormitetut painot, jotka liittyvät murskaimen pohjalevyyn. Mitä suurempi akselin nopeus, sitä enemmän painot eroavat toisistaan, ja sitä enemmän tämä levy kääntyy. Tästä johtuen kelan ensiökäämin katkaisumomentin automaattinen korjaus tapahtuu (SPL: n kasvu).

Mitä voimakkaampi yksikön kuormitus, sitä enemmän sen sylinterit täyttyvät (sitä enemmän kaasupoljinta painetaan ja suurempi määrä VTS: ää tulee kammioihin). Tämän vuoksi polttoaineen ja ilman seoksen palaminen tapahtuu nopeammin, kuten räjähdyksen yhteydessä. Jotta moottori voisi tuottaa edelleen maksimaalisen hyötysuhteen, sytytysaikaa on säädettävä alaspäin. Tätä tarkoitusta varten jakelijaan on asennettu alipainesäädin. Se reagoi imusarjan tyhjiöasteeseen ja säätää sytytyksen vastaavasti moottorin kuormitukseen.

Hall-anturin signaalin ilmastointi

Kuten olemme jo huomanneet, keskeinen yhteys kontaktittoman järjestelmän ja kosketusjärjestelmän välillä on katkaisijan korvaaminen koskettimilla magneettisella anturilla. XNUMX-luvun lopulla fyysikko Edwin Herbert Hall teki löytön, jonka perusteella samanniminen sensori toimii. Sen löytämisen ydin on seuraava. Kun magneettikenttä alkaa vaikuttaa puolijohteeseen, jota pitkin sähkövirta kulkee, siihen ilmestyy sähkömoottori (tai poikittainen jännite). Tämä voima voi olla vain kolme volttia pienempi kuin puolijohteeseen vaikuttava pääjännite.

Hall-anturi koostuu tässä tapauksessa:

• Kestomagneetti;
• Puolijohdelevy;
• Levylle asennetut mikropiirit;
• Sylinterinmuotoinen teräsruuvi (obturator), joka on asennettu jakeluakseliin.

Anturin toimintaperiaate on seuraava. Sytytyksen ollessa päällä virta kulkee puolijohteen läpi kytkimeen. Magneetti sijaitsee teräsvaipan sisäpuolella, jossa on aukko. Puolijohdelevy on asennettu magneettia vastapäätä obturaattorin ulkopuolelle. Kun jakeluakselin pyörimisen aikana seulaleikkaus on levyn ja magneetin välissä, magneettikenttä vaikuttaa viereiseen elementtiin ja siinä syntyy poikittaisjännitys.

Heti kun näyttö kääntyy ja magneettikenttä lakkaa toimimasta, poikittainen jännite katoaa puolijohdekiekossa. Näiden prosessien vuorottelu tuottaa vastaavia matalajännitepulsseja anturiin. Ne lähetetään kytkimelle. Tässä laitteessa tällaiset pulssit muunnetaan primäärisen oikosulkukäämin virraksi, joka kytkee nämä käämit, minkä seurauksena syntyy suurjännitevirta.

Toimintahäiriöt kontaktittomassa sytytysjärjestelmässä

Huolimatta siitä, että kontaktiton sytytysjärjestelmä on kontaktijärjestelmän evoluutioversio ja edellisen version haitat on poistettu siinä, se ei ole täysin puuttunut niistä. Joitakin kontaktin SZ tyypillisiä toimintahäiriöitä esiintyy myös BSZ: ssä. Tässä on joitain niistä:

• Sytytystulppien vika (lue ohjeet niiden tarkistamiseen) erikseen);
• Sytytyspuolan käämitysjohtojen rikkoutuminen;
• Koskettimet ovat hapettuneita (eivätkä vain jakelijan koskettimet, vaan myös suurjännitelangat);
• Räjähtävien kaapeleiden eristeen rikkominen;
• Transistorikytkimen viat;
• Tyhjiö- ja keskipakosäätimien virheellinen toiminta;
• Hall-anturin rikkoutuminen.

Vaikka suurin osa toimintahäiriöistä johtuu normaalista kulumisesta, ne ilmenevät usein myös itse autoilijan huolimattomuudesta. Esimerkiksi kuljettaja voi tankata autoon heikkolaatuista polttoainetta, rikkoa normaalia huoltoaikataulua tai suorittaa säästöjen vuoksi huoltotöitä pätevöimättömillä huoltoasemilla.

Ei ole vähäistä merkitystä sytytysjärjestelmän vakaan toiminnan kannalta, eikä vain kosketuksettoman, kannalta kulutustarvikkeiden ja osien laatu, jotka asennetaan viallisten osien vaihdon yhteydessä. Toinen syy BSZ: n rikkoutumiseen ovat negatiiviset sääolosuhteet (esimerkiksi huonolaatuiset räjähdyslangat voivat lävistää rankkasateessa tai sumussa) tai mekaaniset vauriot (havaitaan usein epätarkkoissa korjauksissa).

Viallisen SZ: n merkkejä ovat voimayksikön epävakaa toiminta, sen käynnistämisen monimutkaisuus tai jopa mahdottomuus, virran menetys, lisääntynyt ahmiminen jne. Jos näin tapahtuu vain, kun ulkona on lisääntynyt kosteus (voimakas sumu), sinun on kiinnitettävä huomiota suurjännitepiiriin. Johdot eivät saa olla märät.

Jos moottori on epävakaa joutokäynnillä (kun polttoainejärjestelmä toimii kunnolla), tämä voi viitata jakelijan kannen vaurioihin. Samanlainen oire on kytkimen tai Hall-anturin hajoaminen. Bensiinin kulutuksen kasvu voi liittyä tyhjiö- tai keskipakosäätimien rikkoutumiseen sekä kynttilöiden virheelliseen toimintaan.

Sinun on etsittävä järjestelmässä olevia ongelmia seuraavassa järjestyksessä. Ensimmäinen vaihe on selvittää, syntyykö kipinä ja kuinka tehokas se on. Kierrämme kynttilän auki, laitamme kynttilänjalan päälle ja yritämme käynnistää moottorin (sivusuuntainen massaelektrodi on nojattava moottorin runkoa vasten). Jos se on liian ohut tai ei lainkaan, toista toimenpide uudella kynttilällä.

Jos kipinöintiä ei ole lainkaan, on tarkistettava sähköjohto katkosten varalta. Esimerkki tästä ovat hapettuneet lankakontaktit. Erikseen on muistettava, että suurjännitekaapelin on oltava kuiva. Muuten suurjännitevirta voi rikkoa eristekerroksen.

Jos kipinä katosi vain yhdellä kynttilällä, jakelijasta luoteeseen tapahtui aukko. Kipinän täydellinen puuttuminen kaikista sylintereistä voi osoittaa kosketuksen menetyksen kelasta jakelijan kanteen menevässä keskilangassa. Vastaava toimintahäiriö voi johtua venttiilin kannen mekaanisesta vahingoittumisesta (halkeilu).

Kontaktittoman sytytyksen edut

Jos puhumme BSZ: n eduista, sen tärkein etu verrattuna KSZ: ään on se, että katkaisijakoskettimien puuttuessa se tarjoaa tarkemman kipinämuodon ilman ja polttoaineen seoksen sytyttämiseksi. Tämä on nimenomaan minkä tahansa sytytysjärjestelmän päätehtävä.

Muita harkitun SZ: n etuja ovat:

• Vähemmän mekaanisten elementtien kulumista johtuu siitä, että niitä on vähemmän laitteessa;
• Vakaampi korkeajännitepulssin muodostumishetki;
• Tarkempi UOZ: n säätö;
• Suurilla moottorin kierrosluvuilla järjestelmä ylläpitää vakautta, koska katkaisijakoskettimet eivät koske, kuten KSZ: ssä;
• Enemmän hienosäätöä varauksen kertymisprosessissa ensiökäämityksessä ja ensiöjännitteen ilmaisimen ohjauksessa;
• Antaa sinun muodostaa suuremman jännitteen kelan toissijaiseen käämiin voimakkaamman kipinän saamiseksi;
• Vähemmän energian menetystä käytön aikana.

Kosketuksettomat sytytysjärjestelmät eivät kuitenkaan ole ilman haittoja. Yleisin haitta on kytkinten vika, varsinkin jos ne on valmistettu vanhan mallin mukaan. Oikosulkuhäiriöt ovat myös yleisiä. Näiden haittojen poistamiseksi kuljettajia kehotetaan ostamaan parannetut modifikaatiot näistä elementeistä, joilla on pidempi käyttöikä.

Lopuksi tarjoamme yksityiskohtaisen videon kontaktittoman sytytysjärjestelmän asentamisesta:

BSZ: n asennus, yksityiskohtainen video-ohje.

Kysymyksiä ja vastauksia:

Mitkä ovat kontaktittoman sytytysjärjestelmän edut? Katkaisijan/jakelijan kosketus ei katoa hiilikerrostumien vuoksi. Tällaisessa järjestelmässä tehokkaampi kipinä (polttoaine palaa tehokkaammin).

Mitä sytytysjärjestelmiä on olemassa? Yhteydenpito ja ei-kontakti. Kosketin voi sisältää mekaanisen katkaisijan tai Hall-anturin (jakaja - jakaja). Kontaktittomassa järjestelmässä on kytkin (sekä katkaisija että jakolaite).

Kuinka kytkeä sytytyspuola oikein? Ruskea johto (tulee virtalukosta) on kytketty + napaan. Musta johto on koskettimessa K. Kolmas kosketin kelassa on korkeajännite (menee jakelijalle).

Miten elektroninen sytytysjärjestelmä toimii? Kelan ensiökäämiin syötetään matalajännitevirta. Kampiakselin asentoanturi lähettää pulssin ECU:lle. Ensiökäämi kytketään pois päältä ja toisiokäämitykseen syntyy korkea jännite. ECU-signaalin mukaan virta menee haluttuun sytytystulppaan.