Érintés nélküli gyújtási rendszer

Az autó gyújtórendszerére azért van szükség, hogy meggyulladjon a motor hengerébe jutott levegő-üzemanyag keverék. Benzinnel vagy gázzal működő erőművekben használják. A dízelmotorok működési elve más. Kizárólag közvetlen üzemanyag-befecskendezést használnak (az üzemanyag-rendszerek egyéb módosításaihoz, olvassa el itt).

Ebben az esetben a hengerben egy friss levegőrész van összenyomva, amely ebben az esetben a dízel üzemanyag gyújtási hőmérsékletére melegszik fel. Abban a pillanatban, amikor a dugattyú eléri a felső holtpontot, az elektronika üzemanyagot szór a hengerbe. Magas hőmérséklet hatására a keverék meggyullad. Az ilyen erőforrással rendelkező modern autókban gyakran használnak egy CommonRail típusú üzemanyag-rendszert, amely különböző üzemanyag-égési módokat biztosít (részletesen leírják) egy másik áttekintésben).

A benzinegység munkáját más módon végzik. A legtöbb módosításban leírják az alacsony oktánszám miatt (mi ez, és hogyan határozzák meg) itt) benzin alacsonyabb hőmérsékleten meggyullad. Bár sok prémium autó felszerelhető közvetlen befecskendezésű hajtásláncokkal, amelyek benzinnel működnek. Annak érdekében, hogy a levegő és a benzin keveréke kisebb tömörítéssel meggyulladjon, egy ilyen motor egy gyújtórendszerrel együtt működik.

Függetlenül az üzemanyag-befecskendezés és a rendszer tervezésének módjától, az SZ kulcselemei a következők:

• Gyújtótekercs (a modernebb autómodellekben több is lehet), ami nagyfeszültségű áramot hoz létre;
• Gyújtógyertya (alapvetően egy gyertya egy hengerre támaszkodik), amelyet a megfelelő időben áramellátással látnak el. Szikra keletkezik benne, amely meggyújtja a hengerben lévő VTS-t;
• Elosztó. A rendszer típusától függően lehet mechanikus vagy elektronikus.

Ha az összes gyújtási rendszert típusokra osztják, akkor kettő lesz. Az első a kapcsolat. Már beszéltünk róla külön áttekintésben... A második típus érintés nélküli. Csak arra fogunk koncentrálni. Megbeszéljük, hogy milyen elemekből áll, hogyan működik, és azt is, hogy milyen működési zavarok vannak ebben a gyújtási rendszerben.

Mi az érintés nélküli autógyújtás

Régebbi járműveknél olyan rendszert alkalmaznak, amelyben a szelep kontakt tranzisztor típusú. Amikor egy bizonyos pillanatban az érintkezők csatlakoztatva vannak, a gyújtótekercs megfelelő áramköre bezárul, és nagyfeszültség keletkezik, amely a zárt áramkör függvényében (az elosztó fedele felelős ezért - olvassa el itt) a megfelelő gyertyához megy.

Egy ilyen SZ stabil működése ellenére idővel korszerűsíteni kellett. Ennek oka az a képtelenség, hogy megnövelje a VST meggyújtásához szükséges energiát a korszerűbb, nagyobb kompressziójú motorokban. Ezenkívül nagy sebességnél a mechanikus szelep nem képes megbirkózni a feladatával. Egy ilyen eszköz másik hátránya a megszakító-elosztó érintkezőinek kopása. Emiatt lehetetlen finomhangolni és finomhangolni a gyújtás időzítését (korábban vagy később), a motor fordulatszámától függően. Ezen okok miatt az SZ érintkezőtípust nem használják a modern autókon. Ehelyett egy érintés nélküli analóg van telepítve, és egy elektronikus rendszer jött a helyére, amelyről részletesebben olvashatunk itt.

Ez a rendszer abban különbözik elődjétől, hogy abban a gyertyák elektromos kisülésének folyamatát nem mechanikus, hanem elektronikus típus biztosítja. Lehetővé teszi a gyújtás időzítésének egyszeri beállítását, és gyakorlatilag nem változtatja meg azt a tápegység teljes élettartama alatt.

A több elektronika bevezetésének köszönhetően az érintkezési rendszer számos fejlesztést kapott. Ez lehetővé teszi a klasszikusokra történő telepítést, amelyben korábban a KSZ-t használták. A nagyfeszültségű impulzus kialakulásának jele induktív típusú. Az olcsó karbantartás és takarékosság miatt a BSZ jó hatékonyságot mutat a légköri motorokon, kis térfogattal.

Mire való és hogyan történik

Annak megértéséhez, hogy miért kellett az érintkező rendszert érintés nélkülire cserélni, érintse meg egy kicsit a belső égésű motor működési elvét. Benzin és levegő keveréke jut be a szívó löketnél, amikor a dugattyú elmozdul az alsó holtpontba. Ezután a szívószelep bezárul, és megkezdődik a nyomóütem. Annak érdekében, hogy a motor elérje a maximális hatékonyságot, rendkívül fontos meghatározni azt a pillanatot, amikor jelet kell küldeni a nagyfeszültségű impulzus létrehozásához.

Az elosztóban található érintkezőrendszerekben a tengely forgása során a megszakító érintkezői zárva / nyitva vannak, amelyek felelősek a kisfeszültségű tekercsben felhalmozódó energia pillanatáért és a nagyfeszültségű áram kialakulásáért. Az érintés nélküli változatban ez a funkció a Hall érzékelőhöz van rendelve. Amikor a tekercs töltést képez, amikor az elosztó érintkezője zárva van (az elosztó fedelében), ez az impulzus a megfelelő vonal mentén halad. Normál üzemmódban ez a folyamat elegendő időt vesz igénybe, amíg az összes jel eljut a gyújtásrendszer érintkezőihez. Amikor azonban a motor fordulatszáma emelkedik, a klasszikus elosztó instabilan kezd dolgozni.

Ezek a hátrányok a következők:

1. Az érintkezőkön keresztüli nagyfeszültségű áram áthaladása miatt égni kezdenek. Ez oda vezet, hogy növekszik a különbség közöttük. Ez a meghibásodás megváltoztatja a gyújtás időzítését (gyújtás időzítése), ami negatívan befolyásolja az erőforrás stabilitását, zabálóbbá teszi, mivel a sofőrnek a dinamizmus növelése érdekében a gázpedált gyakrabban kell a padlóhoz nyomnia. Ezen okok miatt a rendszer időszakos karbantartást igényel.
2. Az érintkezők jelenléte a rendszerben korlátozza a nagyfeszültségű áram mennyiségét. Annak érdekében, hogy a szikra "zsírosabb" legyen, nem lehet hatékonyabb tekercset telepíteni, mivel a KSZ átviteli kapacitása nem teszi lehetővé a gyertyák nagyobb feszültségének felhelyezését.
3. Amikor a motor fordulatszáma nő, az elosztó érintkezői nem csak becsukódnak és nyitnak. Dörömbölni kezdenek egymás ellen, ami természetes zörgést okoz. Ez a hatás az érintkezők ellenőrizetlen nyitásához / bezárásához vezet, ami szintén befolyásolja a belső égésű motor stabilitását.

Az elosztó és a megszakító érintkezők félvezető elemekkel történő cseréje, amelyek érintés nélküli üzemmódban működnek, segítettek részben megszüntetni ezeket a meghibásodásokat. Ez a rendszer egy kapcsolót használ, amely a tekercset a közelségi kapcsolótól kapott jelek alapján vezérli.

A klasszikus kivitelben a megszakítót Hall érzékelőként tervezték. A szerkezetéről és működési elvéről bővebben olvashat. egy másik áttekintésben... Vannak azonban induktív és optikai lehetőségek is. A "klasszikusban" az első lehetőség létrejön.

Érintés nélküli gyújtórendszer

A BSZ készülék szinte megegyezik az érintkező analógjával. Kivételt képez a megszakító és a szelep típusa. A legtöbb esetben a Hall-effektuson működő mágneses érzékelőt megszakítóként telepítik. Ezenkívül kinyitja és bezárja az elektromos áramkört, kialakítva a megfelelő kisfeszültségű impulzusokat.

A tranzisztorkapcsoló reagál ezekre az impulzusokra, és kapcsolja a tekercstekercseket. Ezenkívül a nagyfeszültségű töltés az elosztóra kerül (ugyanaz az elosztó, amelyben a tengely forgása miatt a megfelelő henger nagyfeszültségű érintkezői felváltva záródnak / nyílnak). Ennek köszönhetően a szükséges töltés stabilabb kialakulása veszteség nélkül történik a megszakító érintkezőinél, mivel ezek nincsenek ezekben az elemekben.

1. Gyújtógyertyák; 2. gyújtáselosztó érzékelő; 3. Képernyő; 4. Érintés nélküli érzékelő; 5. Kapcsoló; 6. Gyújtótekercs; 7. Szerelőblokk; 8. Gyújtás relé; 9. Gyújtáskapcsoló.

Az érintés nélküli gyújtási rendszer áramköre általában:

• Tápegység (akkumulátor);
• Kontaktcsoport (gyújtászár);
• Pulzusérzékelő (ellátja a megszakító funkcióját);
• Tranzisztorkapcsoló, amely kapcsolja a rövidzárlati tekercseket;
• Gyújtótekercsek, amelyekben az elektromágneses indukció hatására egy 12 voltos áram alakul energiává, ami már több tízezer volt (ez a paraméter az SZ és az elem típusától függ);
• Forgalmazó (BSZ-ben a forgalmazó némileg korszerűsítve);
• Nagyfeszültségű vezetékek (egy központi kábel van csatlakoztatva a gyújtótekercshez és az elosztó központi érintkezőjéhez, és 4 már eljut az elosztó fedelétől az egyes gyertyák gyertyatartójáig);
• Gyújtógyertyák.

Ezenkívül a VTS gyújtási folyamatának optimalizálása érdekében az ilyen típusú gyújtási rendszer UOZ centrifugális szabályozóval van felszerelve (nagyobb sebességgel működik), valamint vákuumszabályzóval (amely akkor aktiválódik, amikor az erőegység terhelése növekszik).

Vizsgáljuk meg, hogy a BSZ milyen elv alapján működik.

Az érintés nélküli gyújtási rendszer működési elve

A gyújtási rendszer úgy indul, hogy elfordítja a kulcsot a zárban (vagy a kormányoszlopon, vagy mellette található). Ebben a pillanatban a fedélzeti hálózat zárva van, és az akkumulátorból áramot juttat a tekercsbe. A gyújtás működésének megkezdéséhez szükséges, hogy a főtengely forogjon (a vezérműszíjon keresztül csatlakozik a gázelosztó mechanizmushoz, amely viszont elosztja az elosztótengelyt). Azonban addig nem forog, amíg a levegő / üzemanyag keverék meg nem gyullad a hengerekben. Indítómotor áll rendelkezésre az összes ciklus elindításához. Már megbeszéltük, hogyan működik. egy másik cikkben.

A főtengely, és vele együtt a vezérműtengely kényszerű forgatása során az elosztótengely forog. A Hall érzékelő érzékeli azt a pillanatot, amikor szikra szükséges. Ebben a pillanatban impulzus érkezik a kapcsolóhoz, amely kikapcsolja a gyújtótekercs elsődleges tekercselését. A szekunder tekercsben a feszültség éles eltűnése miatt nagyfeszültségű nyaláb képződik.

Mivel a tekercset központi huzal köti össze az elosztó sapkájával. Forgás közben az elosztótengely egyidejűleg elfordítja a csúszkát, amely felváltva összeköti a központi érintkezőt az egyes hengerekhez vezető nagyfeszültségű vezetékek érintkezőivel. A megfelelő érintkező lezárásának pillanatában a nagyfeszültségű sugár egy külön gyertyához kerül. Ennek az elemnek az elektródái között szikra keletkezik, amely meggyújtja a hengerbe összenyomott levegő-üzemanyag keveréket.

Amint a motor beindul, már nincs szükség az önindító működésére, és a kapcsolóját a kulcs felengedésével kell kinyitni. Visszatérő rugós mechanizmus segítségével az érintkezőcsoport visszatér a gyújtás helyzetbe. Ezután a rendszer önállóan működik. Figyelnie kell azonban néhány árnyalatra.

A belső égésű motor működésének sajátossága, hogy a VTS nem ég ki azonnal, különben a robbanás miatt a motor gyorsan meghibásodik, és ehhez több milliszekundum szükséges. A főtengely eltérő sebessége miatt a gyújtás túl korán vagy túl későn indulhat el. Emiatt a keveréket nem szabad egyszerre meggyújtani. Ellenkező esetben az egység túlmelegszik, elveszíti az energiát, instabil működést vagy detonációt észlel. Ezek a tényezők a motor terhelésétől vagy a főtengely fordulatszámától függően nyilvánulnak meg.

Ha a levegő-üzemanyag keverék korán meggyullad (nagy szög), akkor a táguló gázok megakadályozzák a dugattyú elmozdulását a kompressziós löketen (ebben a folyamatban ez az elem már legyőzi a komoly ellenállást). Az alacsonyabb hatásfokú dugattyú működési löketet fog végrehajtani, mivel az égő VTS energiájának jelentős részét már a kompressziós löket ellenállására fordították. Emiatt az egység teljesítménye csökken, és alacsony sebességnél úgy tűnik, hogy "megfullad".

Másrészt a keverék későbbi meggyújtása (kis szög) azt a tényt eredményezi, hogy a teljes munkaütem alatt kiég. Emiatt a motor jobban felmelegszik, és a dugattyú nem távolítja el a maximális hatékonyságot a gázok terjeszkedéséből. Emiatt a késői gyújtás jelentősen csökkenti az egység teljesítményét, és egyben falánkabbá is teszi (a dinamikus mozgás biztosítása érdekében a vezetőnek erősebben kell megnyomnia a gázpedált).

Az ilyen mellékhatások kiküszöbölése érdekében minden egyes alkalommal, amikor megváltoztatja a motor terhelését és a főtengely fordulatszámát, más és más gyújtási időzítést kell beállítania. Régebbi autókban (olyanokban, amelyek még elosztót sem használtak) erre a célra egy speciális kart telepítettek. A szükséges gyújtás beállítását a vezető saját kezűleg végezte el. Ennek a folyamatnak az automatizálásához a mérnökök kifejlesztettek egy centrifugális szabályozót. A forgalmazóba van telepítve. Ez az elem egy rugóval terhelt súly, amely a megszakító alaplemezéhez kapcsolódik. Minél nagyobb a tengely sebessége, annál inkább eltérnek a súlyok, és annál jobban megfordul ez a lemez. Emiatt bekövetkezik a tekercs elsődleges tekercselésének lekapcsolási pillanatának automatikus korrekciója (az SPL növekedése).

Minél nagyobb az egység terhelése, annál jobban kitöltik a hengerét (minél jobban megnyomják a gázpedált, és nagyobb térfogatú VTS jut a kamrákba). Emiatt az üzemanyag és a levegő keverékének égése gyorsabban történik, mint a detonációnál. Annak érdekében, hogy a motor továbbra is maximális hatékonyságot érjen el, a gyújtás időzítését lefelé kell állítani. Erre a célra vákuumszabályozót helyeznek el az elosztóra. Reagál a szívócsatorna vákuumának mértékére, és ennek megfelelően a gyújtást a motor terheléséhez igazítja.

Hall-érzékelő jelének kondicionálása

Mint már észrevettük, az érintés nélküli rendszer és az érintkező rendszer között a legfontosabb különbség a megszakító cseréje az érintkezőkkel egy magnetoelektromos érzékelővel. A XNUMX. század végén Edwin Herbert Hall fizikus felfedezést tett, amely alapján az azonos nevű szenzor működik. Felfedezésének lényege a következő. Amikor egy mágneses tér elkezd hatni egy félvezetőre, amely mentén elektromos áram folyik, akkor egy elektromotoros erő (vagy keresztirányú feszültség) jelenik meg benne. Ez az erő csak három volttal lehet alacsonyabb, mint a félvezetőre ható főfeszültség.

A Hall-érzékelő ebben az esetben a következőkből áll:

• Állandómágnes;
• Félvezető lemez;
• Tányérra szerelt mikrokapcsolások;
• Az elosztótengelyre szerelt hengeres acélszita (obturátor).

Ennek az érzékelőnek a működési elve a következő. Amíg a gyújtás be van kapcsolva, a félvezetőn áram áramlik a kapcsolóig. A mágnes az acélpajzs belső oldalán helyezkedik el, amelynek van rése. Egy félvezető lemez van felszerelve a mágnessel szemben az obturátor külsején. Amikor az elosztótengely forgása során a szita vágása a lemez és a mágnes között van, a mágneses mező hat a szomszédos elemre, és keresztirányú feszültség keletkezik benne.

Amint a képernyő megfordul, és a mágneses mező leáll, a keresztirányú feszültség eltűnik a félvezető ostyában. Ezen folyamatok váltakozása megfelelő kisfeszültségű impulzusokat generál az érzékelőben. A kapcsolóra küldik őket. Ebben az eszközben az ilyen impulzusok átalakulnak az elsődleges rövidzárlati tekercs áramává, amely ezeket a tekercseket átkapcsolja, emiatt nagyfeszültségű áram keletkezik.

Meghibásodások az érintés nélküli gyújtási rendszerben

Annak ellenére, hogy az érintés nélküli gyújtási rendszer a kontaktus evolúciós változata, és az előző változat hátrányai kiküszöbölődnek benne, nem mentes tőlük teljesen. Néhány érintkezési SZ-re jellemző üzemzavar a BSZ-ben is jelen van. Íme néhány közülük:

• A gyújtógyertyák meghibásodása (olvassa el külön);
• A gyújtótekercs tekercselő vezetékének törése;
• Az érintkezők oxidálódnak (és nemcsak az elosztó érintkezői, hanem a nagyfeszültségű vezetékek is);
• A robbanókábelek szigetelésének megsértése;
• A tranzisztorkapcsoló hibái;
• A vákuum- és a centrifugális szabályozók helytelen működése;
• Hall-érzékelő törése.

Bár a legtöbb meghibásodás a szokásos kopás következménye, gyakran maga az autós hanyagsága miatt is megjelenik. Például a sofőr rossz minőségű üzemanyaggal töltheti fel az autót, megsértheti a rutinszerű karbantartási ütemtervet, vagy pénzmegtakarítás érdekében karbantartást végez szakképzetlen benzinkutakon.

A gyújtási rendszer stabil működése, valamint nem csak az érintés nélküli rendszer szempontjából nem kis jelentőségű a fogyóeszközök és alkatrészek minősége, amelyeket a meghibásodottak cseréjekor telepítenek. A BSZ meghibásodásának másik oka a negatív időjárási viszonyok (például rossz minőségű robbanóhuzalok lyukadhatnak ki erős eső vagy köd idején) vagy mechanikai sérülések (gyakran pontatlan javítások során figyelhetők meg).

A hibás SZ jelei a tápegység instabil működése, az indítás bonyolultsága vagy akár lehetetlensége, áramvesztés, fokozott falánkság stb. Ha ez csak akkor történik meg, ha kint nagyobb a páratartalom (erős köd), akkor figyeljen a nagyfeszültségű vezetékre. A vezetékek nem lehetnek nedvesek.

Ha a motor alapjáraton instabil (miközben az üzemanyag-rendszer megfelelően működik), akkor ez az elosztó burkolatának sérülését jelezheti. Hasonló tünet a kapcsoló vagy a Hall-érzékelő meghibásodása. A benzinfogyasztás növekedése a vákuum vagy a centrifugális szabályozók meghibásodásával, valamint a gyertyák helytelen működésével hozható összefüggésbe.

A rendszerben a következő sorrendben kell keresnie a problémákat. Az első lépés annak meghatározása, hogy szikra keletkezik-e és mennyire hatékony. Kicsavarjuk a gyertyát, feltesszük a gyertyatartót, és megpróbáljuk elindítani a motort (az oldalsó tömegelektródát a motorházhoz kell támasztani). Ha túl vékony, vagy egyáltalán nem, ismételje meg az eljárást egy új gyertyával.

Ha egyáltalán nincs szikra, ellenőrizni kell az elektromos vezeték szakadását. Erre példa lehet az oxidált huzalérintkezők. Külön kell emlékeztetni arra, hogy a nagyfeszültségű kábelnek száraznak kell lennie. Ellenkező esetben a nagyfeszültségű áram áttörheti a szigetelő réteget.

Ha a szikra csak egy gyertyán tűnt el, akkor az elosztótól ÉNy-ig terjedő intervallumban rés keletkezett. A szikrázás teljes hiánya az összes hengerben a tekercstől az elosztó fedeléig tartó középső vezeték érintkezésének elvesztésére utalhat. Hasonló meghibásodás lehet az elosztó sapkájának mechanikai károsodásának (repedés) eredménye.

Az érintés nélküli gyújtás előnyei

Ha a BSZ előnyeiről beszélünk, akkor a KSZ-hez képest legfőbb előnye, hogy a megszakító érintkezők hiánya miatt pontosabb szikraképződési momentumot biztosít a levegő-üzemanyag keverék meggyújtásához. Ez pontosan minden gyújtási rendszer fő feladata.

A figyelembe vett SZ további előnyei a következők:

• Kevesebb mechanikai elem kopása annak a ténynek köszönhető, hogy a készülékében kevesebb van;
• Stabilabb pillanat a nagyfeszültségű impulzus kialakulásához;
• Az UOZ pontosabb beállítása;
• Nagy motorfordulatszám mellett a rendszer megőrzi stabilitását a megszakító érintkezők zörgésének hiánya miatt, hasonlóan a KSZ-hez;
• A töltési felhalmozási folyamat finomabb beállítása a primer tekercselésben és az elsődleges feszültségjelző vezérlése;
• Lehetővé teszi, hogy nagyobb feszültséget képezzen a tekercs szekunder tekercsén az erősebb szikra érdekében;
• Kevesebb energiaveszteség üzem közben.

Az érintés nélküli gyújtási rendszerek azonban nem hátrányosak. A leggyakoribb hátrány a kapcsolók meghibásodása, különösen, ha a régi modell szerint készülnek. A rövidzárlat meghibásodása is gyakori. Ezen hátrányok kiküszöbölése érdekében az autósoknak azt javasoljuk, hogy vásárolják meg a hosszabb élettartamú elemek továbbfejlesztett változatait.

Összegzésként egy részletes videót kínálunk az érintés nélküli gyújtórendszer telepítéséről:

A BSZ telepítése, részletes videó utasítás.

Kérdések és válaszok:

Milyen előnyei vannak az érintésmentes gyújtásrendszernek? Nem vész el a megszakító/elosztó érintkezés a szénlerakódások miatt. Egy ilyen rendszerben erősebb szikra (az üzemanyag hatékonyabban ég).

Milyen gyújtórendszerek vannak? Kapcsolattartás és nem érintkezés. Az érintkező tartalmazhat mechanikus megszakítót vagy Hall-érzékelőt (elosztó - elosztó). Érintés nélküli rendszerben van kapcsoló (megszakító és elosztó is).

Hogyan kell helyesen csatlakoztatni a gyújtótekercset? A barna vezeték (a gyújtáskapcsolóból jön) a + kapocshoz csatlakozik. A fekete vezeték a K érintkezőn ül. A harmadik érintkező a tekercsben nagyfeszültségű (az elosztóhoz megy).

Hogyan működik az elektronikus gyújtásrendszer? A tekercs primer tekercséhez alacsony feszültségű áramot vezetünk. A főtengely helyzetérzékelője impulzust küld az ECU-nak. A primer tekercs le van választva, és a szekunder tekercsben nagy feszültség keletkezik. Az ECU jele szerint az áram a kívánt gyújtógyertyához megy.