Beskontaktni sustav paljenja

Sustav paljenja u automobilu potreban je kako bi se zapalila smjesa zrak-gorivo koja je ušla u cilindar motora. Koristi se u pogonskim jedinicama koje rade na benzin ili plin. Dizelski motori imaju drugačiji princip rada. Koriste isključivo izravno ubrizgavanje goriva (za ostale preinake sustava goriva pročitajte здесь).

U tom se slučaju u cilindru komprimira svježi dio zraka koji se u ovom slučaju zagrijava do temperature paljenja dizelskog goriva. U trenutku kad klip dosegne gornju mrtvu točku, elektronika raspršuje gorivo u cilindar. Pod utjecajem visoke temperature smjesa se zapali. U modernim automobilima s takvom pogonskom jedinicom često se koristi sustav goriva tipa CommonRail koji osigurava 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 (što je i kako se određuje здесь) benzin se pali na nižim temperaturama. Iako mnogi premium automobili mogu biti opremljeni pogonima s izravnim ubrizgavanjem koji rade na benzin. Da bi se smjesa zraka i benzina mogla zapaliti s manje kompresije, takav motor radi zajedno sa sustavom paljenja.

Bez obzira na to kako se implementiraju ubrizgavanje goriva i dizajn sustava, ključni elementi SZ-a su:

• Zavojnica za paljenje (u modernijim modelima automobila može ih biti nekoliko), što stvara struju visokog napona;
• Svječica (u osnovi jedna svijeća oslanja se na jedan cilindar), koji se u pravo vrijeme napaja električnom energijom. U njemu se stvara iskra koja pali VTS u cilindru;
• Distributer. Ovisno o vrsti sustava, može biti mehanički ili elektronički.

Ako su svi sustavi paljenja podijeljeni u vrste, tada će biti dvije. Prvi je kontakt. Već smo razgovarali o njoj u zasebnoj recenziji... 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.

Što je beskontaktni sustav paljenja automobila

Na starijim se vozilima koristi sustav u kojem je ventil tipa kontaktnog tranzistora. Kada se u određenom trenutku kontakti povežu, odgovarajući krug zavojnice paljenja zatvara se i nastaje visoki napon koji, ovisno o zatvorenom krugu (za to je odgovoran poklopac razdjelnika - pročitajte o tome здесь) odlazi na odgovarajuću svijeću.

Unatoč stabilnom radu takvog SZ-a, s vremenom ga je trebalo modernizirati. Razlog tome je nemogućnost povećanja energije potrebne za paljenje VST-a u modernijim motorima s povećanom kompresijom. Osim toga, pri velikim brzinama mehanički ventil se ne nosi sa svojim zadatkom. Još jedan nedostatak takvog uređaja je trošenje 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 здесь.

Ovaj se sustav razlikuje od svog prethodnika po tome što u njemu postupak stvaranja električnog pražnjenja svijeća više nije osiguran mehaničkim, već elektroničkim tipom. Omogućuje vam da jednom prilagodite vrijeme paljenja, a ne da ga mijenjate praktički tijekom cijelog radnog vijeka pogonske jedinice.

Zahvaljujući uvođenju više elektronike, kontaktni sustav dobio je niz poboljšanja. To ga omogućuje instaliranje na klasike, u kojima se ranije koristio KSZ. Signal za stvaranje visokonaponskog impulsa ima induktivni tip formacije. Zbog jeftinog održavanja i ekonomičnosti, BSZ pokazuje dobru učinkovitost 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 unutarnjim izgaranjem. Mješavina benzina i zraka dovodi se na ulazni hod kad se klip pomiče u donju mrtvu točku. Tada se usisni ventil zatvara i započinje hod kompresije. Da bi motor postigao maksimalnu učinkovitost, izuzetno je važno odrediti trenutak kada trebate poslati signal za generiranje visokonaponskog impulsa.

U kontaktnim sustavima u razdjelniku, tijekom rotacije osovine, kontakti prekidača se zatvaraju / otvaraju, 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 razdjelnika zatvoren (u poklopcu razdjelnika), ovaj impuls ide duž odgovarajuće crte. U normalnom načinu ovom procesu treba dovoljno vremena da svi signali dođu do kontakata sustava paljenja. Međutim, kada se okreće broj okretaja motora, 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 tih razloga sustav treba povremeno održavati.
2. Prisutnost kontakata u sustavu ograničava količinu visokonaponske struje. Kako bi iskra bila "masnija", neće biti moguće instalirati učinkovitiju zavojnicu, jer prijenosni 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 učinak dovodi do nekontroliranog otvaranja / zatvaranja kontakata, što također utječe na stabilnost motora s unutarnjim izgaranjem.

Zamjena razvodnih i prekidačkih kontakata s poluvodičkim elementima koji rade u beskontaktnom načinu pomogla je djelomično ukloniti ove kvarove. Ovaj sustav koristi prekidač koji upravlja zavojnicom na temelju signala primljenih od blizinskog prekidača.

U klasičnom dizajnu, prekidač je izveden 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 sustava paljenja

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

Tranzistorska sklopka reagira na te impulse i prebacuje namote zavojnice. 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 stvaranje potrebnog punjenja bez gubitaka na kontaktima prekidača, jer oni u tim elementima nedostaju.

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

Općenito, krug beskontaktnog sustava paljenja sastoji se od:

• Napajanje (baterija);
• Kontakt grupa (brava za paljenje);
• Pulsni senzor (izvršava 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 deseci tisuća volti (ovaj parametar ovisi o vrsti SZ i bateriji);
• Distributer (u BSZ-u je distributer donekle moderniziran);
• Visokonaponske žice (jedan središnji kabel spojen je na zavojnicu paljenja i središnji kontakt razdjelnika, a 4 već idu od poklopca razdjelnika do svijećnjaka svake svijeće);
• Svjećice.

Osim toga, za optimizaciju procesa paljenja VTS-a, sustav paljenja ovog tipa opremljen je UOZ centrifugalnim regulatorom (radi pri povećanim brzinama), kao i regulatorom vakuuma (aktivira se kad se poveća opterećenje pogonske jedinice).

Razmotrimo na kojem principu BSZ djeluje.

Načelo rada beskontaktnog sustava paljenja

Sustav paljenja započinje okretanjem ključa u bravi (nalazi se na stupu upravljača ili pored njega). U ovom je trenutku brodska mreža zatvorena, a zavojnica se napaja strujom iz baterije. Da bi kontakt mogao početi raditi, potrebno je napraviti radilicu da se okreće (kroz razvodni remen spojen je na mehanizam za raspodjelu 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 djeluje. u drugom članku.

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

Budući da je zavojnica centralnom žicom spojena na poklopac razdjelnika. Rotirajući, osovina razdjelnika istodobno okreće klizač, koji naizmjenično povezuje središnji kontakt s kontaktima visokonaponskog voda koji ide na svaki pojedini cilindar. U trenutku zatvaranja odgovarajućeg kontakta, visokonaponska zraka ide na zasebnu svijeću. Između elektroda ovog elementa stvara se iskra koja pali smjesu zrak-gorivo stlačenu u cilindru.

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

Osobitost rada motora s unutarnjim izgaranjem je da VTS ne izgori trenutno, inače bi, uslijed 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 napajanje, primijetit će se nestabilan rad ili će doći do detonacije. Ti će se čimbenici 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 učinkovitošću izvest će radni hod, jer je značajan dio energije iz gorućeg VTS-a već potrošen na otpor taktu kompresije. Zbog toga se snaga jedinice smanjuje i čini se da pri malim brzinama "guši".

S druge strane, paljenje smjese u kasnijem trenutku (mali kut) dovodi do toga da ona izgara tijekom cijelog radnog takta. Zbog toga se motor više zagrijava, a klip ne uklanja maksimalnu učinkovitost 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 je svrhu ugrađena posebna poluga. Ispravno paljenje vozač je sam postavio ručno. Kako 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 su okretaji vratila veći, to se utezi više razilaze i što se ova ploča više okreće. Zahvaljujući tome dolazi do automatske korekcije trenutka odvajanja primarnog namota zavojnice (povećanje SPL-a).

Što je jače opterećenje jedinice, to se više pune cilindri (što se više pritiska papučica za gas i veći volumen VTS-a ulazi u komore). Zbog toga se izgaranje smjese goriva i zraka događa brže, kao kod detonacije. Da bi motor nastavio postizati maksimalnu učinkovitost, 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 temelju 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 (zasun) postavljen na osovinu razdjelnika.

Princip rada ovog senzora je sljedeći. Dok je kontakt uključen, kroz poluvodič do sklopke teče struja. Magnet se nalazi na unutarnjoj strani čeličnog štita koji ima utor. Poluprovodnička ploča instalirana je nasuprot magneta na vanjskoj strani zaporke. Kada je tijekom rotacije osovine razdjelnika zaslon zasječen 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 stvaraju se odgovarajući niskonaponski impulsi u senzoru. Poslani su prekidaču. U ovom uređaju takvi se impulsi pretvaraju u struju primarnog namota kratkog spoja, koji prekida te namote, zbog čega se stvara struja visokog napona.

Kvarovi u beskontaktnom sustavu paljenja

Unatoč činjenici da je beskontaktni sustav paljenja evolucijska inačica kontaktnog i u njemu su uklonjeni nedostaci prethodne verzije, on ih nije potpuno lišen. Neki kvarovi karakteristični za kontakt SZ također su prisutni 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 kabela;
• Kvarovi na tranzistorskoj sklopki;
• Neispravan rad vakuumskih i centrifugalnih regulatora;
• Prijelom Hallovog senzora.

Iako je većina kvarova rezultat uobičajenog 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 postajama.

Od male važnosti za stabilan rad sustava paljenja, kao i ne samo za beskontaktni, jest kvaliteta potrošnog materijala i dijelova koji se ugrađuju kada se zamijene oni koji su propali. Drugi razlog za kvarove BSZ-a su negativni vremenski uvjeti (na primjer, nekvalitetne eksplozivne žice mogu se probiti tijekom jake kiše ili magle) ili mehanička oštećenja (često uočena tijekom netočnih popravaka).

Znakovi neispravnog SZ-a su nestabilan rad pogonske jedinice, složenost ili čak nemogućnost pokretanja, gubitak snage, povećana proždrljivost itd. Ako se to dogodi samo kada je vlaga visoka na ulici (jaka magla), tada trebate obratiti pažnju na visokonaponski vod. Žice ne smiju biti mokre.

Ako je motor u praznom hodu nestabilan (dok sustav za gorivo radi ispravno), to može značiti oštećenje poklopca razdjelnika. 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.

Probleme u sustavu morate potražiti u sljedećem slijedu. Prvi korak je utvrditi stvara li se iskra i koliko je učinkovita. Odvijamo svijeću, stavljamo svijećnjak i pokušavamo pokrenuti motor (masna elektroda, bočna, mora biti naslonjena na tijelo motora). Ako je pretanak ili ga uopće nema, ponovite postupak s novom svijećom.

Ako uopće nema 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. Inače, visokonaponska struja može probiti izolacijski 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 razdjelnika. Sličan kvar može biti rezultat mehaničkih oštećenja poklopca razdjelnika (pukotina).

Prednosti beskontaktnog paljenja

Ako govorimo o prednostima BSZ-a, tada je, u usporedbi s KSZ-om, njegova glavna prednost u tome što, zbog odsutnosti kontakata prekidača, pruža točniji trenutak stvaranja iskre za paljenje smjese zrak-gorivo. Upravo je to glavni zadatak bilo kojeg sustava paljenja.

Ostale prednosti razmatranog SZ uključuju:

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

Međutim, bezkontaktni sustavi paljenja nemaju svoje nedostatke. 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, automobilistima se savjetuje kupnja poboljšanih preinaka ovih elemenata koji imaju duži radni vijek.

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

Instalacija BSZ-a, detaljna video uputa.

Pitanja i odgovori:

Koje su prednosti beskontaktnog sustava paljenja? Nema gubitka kontakta prekidača/razdjelnika zbog naslaga ugljika. U takvom sustavu, snažnija iskra (gorivo gori učinkovitije).

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

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

Kako funkcionira elektronički sustav paljenja? Struja niskog napona dovodi se do primarnog namota zavojnice. Senzor položaja radilice šalje impuls u ECU. Primarni namot je isključen, a u sekundarnom se stvara visoki napon. Prema ECU signalu struja ide na željenu svjećicu.