Sistemul de aprindere include nodurile și firele de legătură necesare pentru formarea și alimentarea cu tensiune înaltă a bujiilor într-o secvență predeterminată.
PRINCIPIUL OPERAȚIUNII SISTEMULUI DE IGNIȚIE
Structura sistemului de aprindere include nodurile și firele necesare pentru formarea tensiunii înalte (până la 40 000 V și mai sus). În toate sistemele de aprindere, tensiunea rețelei de la bord este aplicată la borna pozitivă a bobinei de aprindere, iar terminalul său minus prin comutator este conectat la "masa" mașinii. Când borna negativă a bobinei de aprindere este conectată la "masă", un curent care curge prin bobina primară de joasă tensiune a bobinei de aprindere curge. Când circuitul se întrerupe, câmpul magnetic dispare, determinând un impuls de înaltă tensiune în bobina secundară (înaltă tensiune) a bobinei de aprindere. În sistemele de aprindere ale schemei clasice, închiderea și deschiderea contactului bobinei de aprindere la "masă" este efectuată de un întrerupător mecanic. În sistemele electronice de aprindere, acest lucru face modulul electronic prin semnalul unui senzor magnetoelectric sau printr-un declanșator.
Bobina de aprindere este "inima" oricărui sistem de aprindere. În această bobină, un impuls de înaltă tensiune este creat prin inducție electromagnetică. Multe modele de bobine de aprindere constau din două bobine de cupru separate, dar conectate electric între ele. Altele sunt transformatoare clasice - în acestea, înfășurările primare și secundare sunt complet izolate una de alta (Figura 5.1).
Miezul (miezul magnetic) al bobinei de aprindere este recrutat din plăcile de fier transformator (foi subțiri de fier magnetic moale). Miezul crește cuplajul inductiv între bobine. O înfășurare constând din aproximativ 20 de răsuciri LLC ale unui fir subțire (calibru de aproximativ 42-AWG) este înfășurată pe miez. Această lichidare
Fig. 5.1. Proiectarea bobinei de aprindere cu răcire cu ulei. Rețineți că înfășurările primare și secundare sunt conectate electric între ele. Polaritatea conductelor bobinei este determinată de direcția de înfășurare
numită bobina secundară (amplificatoare) a bobinei de aprindere. O înfășurare constând din aproximativ 150 de fire de sârmă groasă (calibru, aproximativ 21-AWG) este înfășurată deasupra acesteia. Această înfășurare este denumită înfășurarea primară a bobinei de aprindere. În multe modele de bobine de aprindere, aceste înfășurări sunt înconjurate de un scut metalic subțire, izolat cu hârtie electroizolantă și plasat într-o carcasă metalică. Carcasa bobinei de aprindere este de obicei umpluta cu ulei de transformator pentru o mai buna racire. Motoarele cu aprindere HEI GM (aprindere mare de energie - sistem de aprindere cu scânteie creșterea puterii), așa-numitele E-coil, care prin design sunt aprindere bobina înfășurată în jurul miezului de fier typesetting-E în formă și umplut cu epoxi. Răcirea elicoidelor este răcită cu aer (figurile 5.2 și 5.3).
Fig. 5.2. Exemplu de bobină cu aprindere prin epoxidizare și răcire cu aer
Deoarece bobina de aprindere creează o tensiune de 40 kilovolți
Tensiunea la borna pozitivă a bobinei primare a bobinei de aprindere provine de la borna pozitivă a bateriei prin contactele închise ale contactului de aprindere. Contactul negativ al înfășurării primare se spală în "masa" prin intermediul modulului electronic de comandă a aprinderii.
Când acest circuit este închis, un curent de circa 3 A până la 8 A curge prin bobina primară a bobinei de aprindere. Acest curent creează un câmp magnetic puternic în bobina de aprindere. Când contactul de înfășurarea primară a bobinei de aprindere pe „masă“ este rupt, câmpul magnetic scade brusc, inducând în înfășurarea impulsului de înaltă tensiune bobina secundară - tensiune de 20 000 la 40 000 și un mic curent (de la 20 mA la 80 mA) de forță. Acest impuls de înaltă tensiune prin contactele distribuitorului de aprindere trece prin firele de înaltă tensiune la bujii. Că scânteia a alunecat, bobina de aprindere trebuie "încărcată" de la o rețea primară de joasă tensiune și din nou să fie descărcată.
Fig. 5.4. Schema unui sistem tipic de aprindere cu un întrerupător electronic care utilizează o rezistență suplimentară și un distribuitor mecanic de aprindere. Pentru a proteja bobina de aprindere împotriva supraîncălzirii la viteze reduse ale motorului, în multe sisteme de aprindere electronică, în loc de rezistență suplimentară, se folosesc circuite electronice speciale care funcționează în modulul electronic de comandă a aprinderii
Circuitul care controlează curentul bobinei primare a bobinei de aprindere - care îl conectează la sursa de alimentare și îl deconectează - se numește circuitul primar al sistemului de aprindere. Circuitul care asigură formarea și distribuția tensiunii înalte generate în bobina de înaltă tensiune a bobinei de aprindere se numește circuitul secundar al sistemului de aprindere (figurile 5.4 și 5.5).
Fig. 5.5. Un exemplu de bobină de aprindere tipică a sistemului de aprindere General Motors HE1 instalat în capacul distribuitorului. La înlocuirea bobinei de aprindere și / sau a distribuitorului de aprindere, verificați dacă terminalul de împământare este deplasat de la vechiul distribuitor la cel nou. Lipsa contactului corespunzător cu solul poate deteriora bobina de aprindere. Două tipuri de bobine de aprindere sunt utilizate în sistemele de aprindere HEI. Prima variantă se deosebește prin faptul că bornele înfășurării primare au izolare de culoare roșie și albă - este prezentată în fotografie. În cea de-a doua variantă, bobina este pornită în polaritate inversă, izolația terminalelor este roșie și galbenă
Funcționarea circuitului principal
Pentru a forma un impuls de înaltă tensiune în bobina secundară a bobinei de aprindere, este necesară scurtcircuitarea și deschiderea circuitului primar. Închiderea și deschiderea circuitului primar al tranzistorului de putere de aprindere este realizată (întrerupătorul electronic) montat într-un modul de control electronic de aprindere, de control, care, la rândul său, se realizează pe semnale de diverși senzori:
• Senzor magnetoelectric al poziției rotorului distribuitorului de aprindere (generator de impulsuri). Acest senzor, instalat în carcasa distribuitorului, generează un semnal de tensiune AC, prin care întrerupătorul tranzistorului este comutat în modulul de comandă a aprinderii (figurile 5.6 și 5.7).
Fig. 5.6. Principiul funcționării senzorului magnetoelectric (generator de impulsuri). Figura de mai jos prezintă o oscilogramă tipică a tensiunii de ieșire a acestui senzor magnetoelectric. Ieșirea de semnal de impuls de la senzor este furnizat la modulul de control electronic de aprindere care rupe contactul înfășurare primară pe „greutate“ în momentul în care tensiunea de impuls atinge un maxim și începe să scadă (acest lucru se întâmplă în momentul în care discul de viteze de oțel dinte începe să se deplaseze departe de bobina senzorului )
Fig. 5.7. Semnalul de impuls provenit de la ieșire
• Senzor de Hall. Instalat în carcasa distribuitorului sau lângă arborele cotit, senzorii integrați Hall formează un semnal de puls pătrat. Un semnal de impuls de la ieșirea senzorului, care conține informații despre poziția pistoanelor și viteza motorului, este trimis la modulul de comandă a aprinderii și la computerul de la bord (figurile 5.8 și 5.9).
Fig. 5.8. metalic disc obturator șunt liniile câmpului magnetic, adăpostind-de la senzor Hall, fabricat prin tehnologia microelectronice cu un circuit de amplificare utilizat în senzor Hall integrat. Toți senzorii integrați de Hall formează impulsuri dreptunghiulare care asigură o sincronizare foarte precisă a modulului de control al aprinderii
Fig. 5.9. Rotorul obturatorului de pe rotorul rotativ trece în spațiul dintre senzorul Hall integrat și magnetul permanent
• Senzori magnetoelectrici pentru poziția unghiulară a arborelui cotit. În aceste senzori, semnalul este format prin schimbarea rezistenței câmpului magnetic care înconjoară bobina senzorului. Acest semnal, care conține informații despre poziția pistoanelor și viteza de rotație a motorului, intră în modulul de comandă a aprinderii și pe calculatorul de la bord (Figura 5.10).
Fig. 5.10. Senzorul de rezistență variabilă (VRS) este o bobină de bobină înfășurată pe un magnet permanent. Dinții obturatorului magnetic fixat pe arborele cotit (sau arborele cu came), care trec prin bobina senzorului, determină o schimbare a rezistenței câmpului magnetic care o înconjoară. Când proeminența obturatorului se apropie de bobină, intensitatea câmpului magnetic crește, deoarece în metal concentrația liniilor câmpului magnetic este mai mare decât în aer
• Senzori optici. Acești senzori la bord sistem de control al motorului de calculator fabricat de LED-uri și fototranzistor. Discul rotativ cu fante (obturatoare) modulează fluxul de semnal de impulsuri de radiație LED apare ca rezultat al cărui ieșire din fotodetector. În senzori optici (de obicei instalate în carcasa distribuitorului de aprindere) este prevăzut în general două rânduri de fante, care asigură formarea semnalelor individuale de identificare a cilindrilor (semnal de rezoluție mică) și precizie de măsurare a unghiului de rotație a rotorului distribuitorului de aprindere (semnal de înaltă rezoluție) (Fig. 5.11 ).
Fig. 5.11. Senzor-distribuitor optic pe un motor V cu 6 cilindri Nissan în volum de 3 litri cu ecranul optic îndepărtat (). Înainte de a instala rotorul, senzorul este închis cu un ecran optic (6)
Sisteme de aprindere fără contact
În sistemul de aprindere cu conectare directă a bobinei de aprindere la bujii - denumit și un sistem de aprindere fără contact (DIS) sau pur și simplu un sistem electronic de aprindere (IE) - lipsa distribuitorului de aprindere. În acest sistem de aprindere, ambele ieșiri ale bobinei sunt conectate la fiecare cilindru, cilindrii fiind selectați astfel încât ciclurile lor de operare să fie în faza opusă unul cu celălalt (Figura 5.12). Aceasta înseamnă că o scânteie apare simultan în ambele bujii! Când un curse de comprimare se deplasează într-unul dintre cilindri (de exemplu, nr. 6), în celălalt cilindru (nr. 3) - în același timp - ciclul de gaze de eșapament merge.
Fig. 5.12. Fără contact Sistemul de aprindere prin scânteie se produce simultan în două dintre cilindri - de lucru, în care există un accident vascular cerebral de compresie, și o pereche sau opus, în care în același timp, gazele de evacuare trece timpi de evacuare. Într-un motor tipic pentru producerea de scântei în cilindru unic, în care cursa de evacuare este de obicei suficientă tensiune de 2 până la 3 kV. Bobina de aprindere stocată rămasă energie este consumată în cilindru, în care există o cursă de compresie (o tensiune tipică între 8 și 12 kV)
Senzorul optic-distribuitor nu-i place iluminarea exterioară
Principiul de funcționare a senzorului optic-distribuitor al sistemului de aprindere constă în iluminarea pulsată a fototranzistorului senzorului prin radiație generată de o diodă de lumină. În proiectarea unui distribuitor optic de aprindere, de regulă, este instalat un ecran optic între rotorul distribuitorului de aprindere și obturatorul optic al inelului, care modulează fluxul de radiații al LED-ului. O scânteie care sare între contactul rotorului și contactele cablurilor de înaltă tensiune din capacul distribuitorului de aprindere în timpul funcționării distribuitorului creează o lumină parazită. Ecranul optic protejează senzorul optic de lumina externă generată de aprinderea contactelor distribuitorului de aprindere.
Dacă efectuați întreținerea, uitați să instalați ecranul optic în loc, semnalul optic al senzorului datorat luminii externe va fi slăbit, ceea ce poate duce la o funcționare defectuoasă a motorului. O astfel de defecțiune este dificil de detectat din cauza absenței semnelor externe. Nu uitați că în distribuitorul optic-senzor între obturația inelului optic și rotor trebuie să existe un ecran optic.
Sparks în cursa de evacuare, scânteia este numit un gol, pentru că nu efectuează o muncă utilă, și oferă doar un circuit pe „greutate“ a ieșirii înfășurarea secundară a bobinei de aprindere. Tensiunea necesară pentru descompunerea scânteii eclator №3 cilindru de ardere (în cursa de evacuare) este cuprinsă în intervalul de numai 2 kV la 3 kV și asigură o conexiune la masă aprindere circuitul secundar. Energia rămasă acumulată de bobina de aprindere este consumată în cilindrul în care curge compresia. In fiecare pereche de bujii, o lumânare este inclusă în polaritate normală, în timp ce celălalt - în polaritate inversă. Polaritatea inversă a incluziunii nu afectează foarte mult resursele lumânării. Dar eșecul unuia dintre conductorii de înaltă tensiune sau unul dintre bujiile poate duce la inoperabilitate a doi cilindri.
Sistemul de aprindere cu distribuitor de aprindere mecanică, există două lacune în circuitul secundar de aprindere: primul - între contactele rotor și terminalele montate într-un capac distribuitor (la presiune atmosferică), iar al doilea - diferența de evacuare dintre electrozii bujiei (stocat sub presiune în tact compresie). Sistemul de circuit secundar de aprindere fără contact are două intervale: una - eclator între electrozii bujiilor ale cilindrului în care există un accident vascular cerebral de compresie, iar al doilea - diferența de descărcare între electrozii bujiilor ale cilindrului, care vine cursa de evacuare.
Pentru a controla funcționarea sistemului de aprindere fără contact, este necesar un senzor (de obicei un senzor de unghi al manivelului), la semnalul căruia comutatorul electronic de tensiune de înaltă tensiune este sincronizat (Figura 5.13).
Fig. 5.13. Diagrama funcțională a unui sistem tipic de contact fără contact (EDIS) al unui motor cu patru cilindri, echipat cu vehicule Ford. Senzorul de unghi al arborelui cotit, denumit senzor de rezistență variabilă (VRS), transmite informații despre poziția unghiulară a arborelui cotit și viteza de rotație a acestuia la modulul de comandă a aprinderii (EDIS). Un semnal convertit este transmis la computerul de la bord - un semnal PIP, care urmărește sincronizarea sistemului de aprindere. La semnalul PIP, calculatorul calculează temporizarea sincronizării sistemului de aprindere și trimite o comandă către modulul de control al aprinderii EDIS despre momentul în care se aplică o tensiune înaltă a bujiei. Acest semnal de comandă se numește comanda de sincronizare a aprinderii - semnalul SAW
Corectarea temporizării aprinderii prin mișcarea senzorului unghiului arborelui cotit este imposibilă, deoarece este făcută neregulată.
SISTEM DE SIGURANȚĂ TIP "COIL ON SUN"
În sistemul de aprindere a tipului "bobină pe scânteie", este prevăzută o bobină de aprindere separată pentru fiecare bujie (Figura 5.14). În sistemul de aprindere cu bobine de aprindere separate pentru fiecare bujie, nu există fire de înaltă tensiune, care sunt adesea surse de interferență electromagnetică care perturba funcționarea sistemului de control al calculatorului la bord. Computerul de bord închide pinul minus al fiecărei bobine la momentul potrivit.
Fig. 5.14. Sistemul de aprindere tip "bobină pe o lumanare"