Кантактныя сістэмы запальвання, прылада, прынцып працы

Любы аўтамабіль, абсталяваны рухавіком унутранага згарання, у электроніцы абавязкова будзе мець сістэму запальвання. Каб сумесь распыленага паліва і паветра, якая знаходзіцца ў цыліндрах, змагла загарэцца, трэба харошы разрад. У залежнасці ад мадыфікацыі бартавы сеткі аўто гэты паказчык дасягае 30 тысяч вольт.

Адкуль бярэцца такая энергія, калі АКБ ў машыне выдае толькі 12 вольт? Асноўны элемент, які генеруе такое напружанне, гэта шпулька запальвання. Падрабязна пра тое, як яна працуе і якія бываюць мадыфікацыі, расказана ў асобным аглядзе.

Зараз жа засяродзімся на прынцыпе працы адной з разнавіднасцяў сістэм запальвання - кантактнай (аб розных тыпах СЗ распавядаецца тут).

Што такое кантактная сістэма запальвання аўтамабіля

Сучасныя аўтамабілі атрымалі батарэйны тып электрычнай сістэмы. Яе схема наступная. Плюсавай полюс акумулятара правадамі падлучаецца на ўсе электраабсталяванне аўтамабіля. Мінус падлучаецца да кузава. З кожнага электрычнага прыбора мінусовы провад таксама падлучаецца да металічнай часткі, злучанай з кузавам. Дзякуючы гэтаму ў машыне менш правадоў, а электроцепь замыкаецца праз кузаў.

Чорная стрэлка - ток нізкай напругі, чырвоная - высокага

Сістэма запальвання аўтамабіля можа быць кантактнай, бескантактавы ці электроннай. Першапачаткова на машынах выкарыстоўваўся кантактны тып сістэм. Усе сучасныя мадэлі атрымліваюць электронную сістэму, якая мае прынцыповае адрозненне ад папярэдніх відаў. Запальванне ў іх кантралюецца мікрапрацэсарам. Як пераходная мадыфікацыя паміж гэтымі разнавіднасцямі існуе бескантактныя сістэма.

Гэтак жа, як і ў іншых выпадках, мэта дадзенай СЗ заключаецца ў тым, каб згенераваць электрычны імпульс патрэбнай сілы і накіраваць яго на канкрэтную свечку запальвання. Кантактны тып сістэмы ў сваёй схеме мае прерыватель-размеркавальнік або трамблер. Гэты элемент ажыццяўляе кіраванне назапашванне электрычнай энергіі ў шпульцы запальвання і размяркоўвае імпульс па цыліндрах. У яго прылада ўваходзіць кулачковый элемент, які круцячыся на вале, па чарзе замыкае электрычныя ланцугі канкрэтнай свечкі. Падрабязней пра яго прыладзе і працы распавядаецца у іншым артыкуле.

У адрозненне ад кантактнай сістэмы бескантактавы аналаг мае транзістарны тып кіравання назапашвання і размеркавання імпульсу.

Схема кантактнай сістэмы запальвання

Схема кантактнай СЗ складаецца з:

• Замка запальвання. Гэта кантактная група, з дапамогай якой актывуецца бартавая сістэма аўтамабіля і ажыццяўляецца запуск рухавіка пры дапамозе стартара. Гэты элемент раздзірае агульную электрасхему любога аўто.
• Акумулятарнага крыніцы харчавання. Пакуль рухавік не заведзены, электрычны ток паступае ад АКБ. Аўтамабільны акумулятар таксама выконвае функцыю рэзерву, калі генератар не выдае дастатковай энергіі для працы электраабсталявання. Падрабязна пра тое, як уладкованы акумулятар, чытайце тут.
• Размеркавальніка (трамблер). Як вынікае з назвы гэтай прылады, яго прызначэнне заключаецца ў тым, каб забяспечыць размеркаванне току з высокай напругай ад шпулькі запальвання на ўсе свечкі па чарзе. Каб выконвалася чарговасць спрацоўвання цыліндраў, ад размеркавальніка ідуць высакавольтныя драты рознай даўжыні (пры падлучэнні лягчэй правільна падключыць цыліндры да трамблер).
• Кандэнсатара. Кандэнсатар мацуецца да корпуса размеркавальнага механізму. Яго дзеянне ліквідуе искрообразование паміж стульваецца / размыкать кулачкамі трамблера. Іскра паміж гэтымі элементамі прыводзіць да таго, што кулачкі пачынаюць подгорают, з-за чаго можа знікаць кантакт паміж некаторымі з іх. Гэта прыводзіць да таго, што канкрэтная свечка не будзе спрацоўваць, і паветрана-паліўная сумесь будзе проста выкідвацца несгоревшего ў выхлапную трубу. У залежнасці ад мадыфікацыі сістэмы запальвання ёмістасць кандэнсатара можа быць рознай.
• Свечы запальвання. Падрабязна пра прыладу і пра тое, які ў іх прынцып працы, распавядаецца асобна. Калі коратка, то ад трамблера электрычны імпульс паступае на цэнтральны электрод. Так як паміж ім і бакавым элементам невялікую адлегласць, адбываецца пробай з адукацыяй магутнай іскры, якая запальвае сумесь паветра і паліва ў цыліндры.
• Прывада. Трамблер ня абсталяваны індывідуальным прывадам. Ён пасаджаны на вал, які сінхранізаваны з працай распредвала. Ротар механізму круціцца ў два разы павольней каленчатага вала, гэтак жа, як і размеркавальны вал ГРМ.
• Шпулькі запальвання. Праца гэтага элемента заключаецца ў тым, каб ператвараць ток нізкага напружання ў высакавольтны імпульс. Незалежна ад мадыфікацыі, КЗ будзе складацца з двух абмотак. Праз першасную праходзіць электрычнасць ад акумулятара (калі машына не заведзеная) або ад генератара (калі працуе ДВС). Дзякуючы рэзкага змянення магнітнага поля і электрычнага працэсу другасны элемент пачынае назапашваць ток высокага напружання.

1 генератар; 2 выключальнік запальвання; 3 разьмеркавальнік; 4 прерыватель; 5 свечкі запальвання; 6 шпулька запальвання; 7 акумулятар

Сярод кантактных сістэм існуе некалькі мадыфікацый. Вось іх асноўныя адрозненні:

1. Самая распаўсюджаная схема - КСЗ. Яна мае класічны тып канструкцыі: адна шпулька, прерыватель і размеркавальнік.
2. Яе мадыфікацыя, у прыладу якой уваходзіць кантактны датчык і элемент папярэдняга назапашвання энергіі.
3. Трэці тып кантактнай сістэмы - КТСЗ. У яе прыладзе акрамя кантактаў будзе прысутнічаць транзістар і назапашвальнік індукцыйнага тыпу. У параўнанні з класічным варыянтам кантактна-транзістарная сістэма мае некалькі добрых якасцяў. Першы плюс у тым, што праз кантакты не праходзіць высокае напружанне. Размеркавальнік будзе працаваць толькі з кіраўнікамі імпульсамі, дзякуючы чаму адсутнічае іскра паміж кулачкамі. Такая прылада дазваляе не выкарыстоўваць кандэнсатар ў размеркавальніку. У кантактна-транзістарны мадыфікацыі можна палепшыць искрообразование на свечках (больш напружанне на другаснай абмотцы, за кошт чаго свячны зазор можна павялічыць, каб іскра была даўжэй).

Каб разабрацца ў тым, якая СЗ выкарыстоўваецца ў пэўным аўтамабілі, неабходна паглядзець на чарцёж электрычнай сістэмы. Вось як выглядаюць схемы такіх сістэм:

(КСЗ): 1 - свечкі запальвання; 2 - размеркавальнік; 3- стартар; 4 - выключальнік запальвання; 5 цягавае рэле стартара; 6 - дадатковы супраціў (варыятар); 7 - шпулька запальвання

(КТСЗ): 1 - свечкі запальвання; 2 - размеркавальнік запальвання; 3 - камутатар; 4 - шпулька запальвання. Маркіроўка электродаў транзістара: Да - калектар, Э - эмітар (абодва сілавыя); Б - база (кіраўнік); R - рэзістар.

Прынцып працы кантактнай сістэмы запальвання

Падобна бескантактавы і электроннай сістэмы кантактны аналаг працуе па прынцыпе пераўтварэння і назапашвання энергіі, якая паступае ад акумулятара на першасную абмотку шпулькі запальвання. Гэты элемент мае трансфарматарную канструкцыю, якая забяспечвае пераўтварэнне 12В ў напругу да 30 тысяч вольт.

Гэтая энергія размяркоўваецца трамблер на кожную свечку, дзякуючы чаму ў цыліндрах па чарзе, у адпаведнасці з фазамі газаразмеркавання і тактамі рухавіка, утворыцца іскра, дастатковая для ўзгарання ВТС.

Усю работы кантактнай сістэмы запальвання можна ўмоўна падзяліць на наступныя этапы:

1. Актывацыя бартавы сеткі. Кіроўца паварочвае ключ, кантактная група замыкаецца. Электрычнасць ад батарэі ідзе на першасную абмотку КЗ.
2. Генерацыя току высокага напружання. Гэты працэс адбываецца за кошт адукацыі магнітнага поля паміж віткамі першаснага і другаснага контуру.
3. Запуск матора. Паварот ключа ў замку да ўпора правакуе падлучэнне стартара да электрасеткі аўто (усё, што трэба ведаць аб працы гэтага механізму, расказана тут). Проворачивание каленчатага вала актывуе працу газаразмеркавальнага механізму (для гэтага выкарыстоўваецца раменная або ланцуговая перадача, пра якую расказвае у іншым артыкуле). Бо трамблер часцяком пачынае працаваць разам з распредвалом, то яго кантакты па чарзе замыкаюцца.
4. Генерацыя току высокага напружання. Калі спрацоўвае прерыватель (на першаснай абмотцы рэзка знікае электрычнасць), магнітнае поле рэзка знікае. У гэты момант у другаснай абмотцы за кошт эфекту індукцыі з'яўляецца ток з напругай, неабходным для адукацыі іскры ў свечцы. Гэты параметр залежыць ад мадыфікацыі сістэмы.
5. Размеркаванне імпульсаў. Як толькі размыкается першасная абмотка, высакавольтная лінія (цэнтральны провад, які ідзе ад шпулькі да трамблера) аказваецца пад напругай. У працэсе кручэння вала трамблера круціцца і яго лятунок. Ён замыкае контур, прызначаны для канкрэтнай свечкі. Па высакавольтнага дроту імпульс адразу паступае ў адпаведны надсвечник.
6. Адукацыя іскры. Калі ток высокага напружання паступае на цэнтральны стрыжань свечкі, невялікую адлегласць паміж ім і бакавым электродам правакуе пробай з электрычнай дугой. Паветрана-паліўная сумесь загараецца.
7. Назапашванне энергіі. У долі секунды кантакты размеркавальніка размыкаются. У гэты момант замыкаецца контур першаснай абмоткі. Паміж ёй і другасным контурам зноў утворыцца магнітнае поле. Далей КСЗ працуе па прынцыпе, апісанаму вышэй.

Няспраўнасці кантактнай сістэмы запальвання

Такім чынам, эфектыўнасць працы рухавіка залежыць не толькі ад таго, у якой прапорцыі будзе змешвацца паліва з паветрам і ад часу адкрыцця клапанаў, але таксама ад моманту, калі на свечкі будзе падавацца імпульс. Большасці аўтамабілістаў вядомы такі тэрмін, як кут апярэджання запальвання.

Калі не ўдавацца ў падрабязнасці, то гэта момант, калі ў прочесе выканання такту сціску падаецца іскра. Напрыклад, на высокіх абарачэннях рухавіка з-за інэрцыі поршань ужо можа пачаць выконваць такт працоўнага ходу, а ВТС яшчэ не паспела запаліцца. З-за такога эфекту разгон аўтамабіля будзе млявым, і ў маторы можа ўтварацца дэтанацыя або пры адкрыцці выпускнога клапана дагарае сумесь будзе выкідвацца ў выпускны калектар.

Гэта абавязкова прывядзе да рознага роду паломак. Каб пазбегнуць гэтага, кантактная сістэма запальвання абсталявана вакуумным рэгулятарам, які рэагуе на націск педалі акселератара і змяняе УАЗ.

Калі СЗ будзе працаваць нестабільна, матор альбо страціць магутнасць, альбо наогул не зможа працаваць. Вось асноўныя няспраўнасці, якія могуць быць у кантактных мадыфікацыях сістэм.

Няма іскры на свечках

Іскра знікае ў такіх выпадках:

• Утварыўся абрыў нізкавольтнага провада (ідзе ад АКБ на катушку) або прапаў кантакт з-за акіслення;
• Згуба кантакту паміж лятунком і кантактамі размеркавальніка. Часцей за ўсё гэта адбываецца з-за адукацыі на іх нагара;
• Паломка КЗ (абрыў віткоў абмоткі), выхад з ладу кандэнсатара, з'яўленне расколін на вечку трамблера;
• Парушаная ізаляцыя высакавольтных правадоў;
• Паломка самой свечкі.

Каб ліквідаваць няспраўнасці, неабходна праверыць цэласнасць контуру высокага і нізкага напружання (ці ёсць кантакт правадоў з клемамі, калі знік, то пачысціць злучэнне), а таксама правесці візуальны агляд механізмаў. У працэсе дыягностыкі рэгулююцца зазоры паміж кантактамі прерывателя. Няспраўныя элементы змяняюцца на новыя.

Так як кіраванне імпульсамі сістэмы ажыццяўляецца пры дапамозе механічных прылад, то няспраўнасці ў выглядзе нагара або абрыву ланцуга - цалкам натуральныя, так як справакаваныя натуральным зносам некаторых дэталяў.

Рухавік працуе з перабоямі

Калі ў першым выпадку адсутнасць іскры на свечках не дасць магчымасці матору запусціцца, то нестабільная праца ДВС можа быць справакавана няспраўнасцямі ў асобным электрычным контуры (напрыклад, пробай аднаго з ВВ правадоў).

Вось якія непаладкі ў СЗ могуць выклікаць нестабільную працу агрэгата:

• Паломка свечкі;
• Занадта вялікі ці маленькі зазор паміж электродамі свечкі;
• Няправільны зазор паміж кантактамі прерывателя;
• Лопнула вечка трамблера або ротар;
• Памылкі ў выстаўленні УАЗ.

У залежнасці ад тыпу паломкі яны ўхіляюцца выстаўленнем карэктнага УАЗ, зазораў і заменай зламаных дэталяў на новыя.

Дыягностыка любых няспраўнасцяў гэтага тыпу сістэм запальвання заключаецца ў візуальным аглядзе ўсіх вузлоў электроцепи. Пры паломках шпулькі гэтую дэталь проста замяняюць на новую. Яе няспраўнасці можна выявіць праверкай на разрыў віткоў пры дапамозе мультиметра ў рэжыме прозвонки.

Дадаткова прапануем паглядзець невялікі відэаагляд пра тое, па якім прынцыпе працуе сістэма запальвання з механічным размеркавальнікам:

Што такое размеркавальнік запальвання (трамблёр) і як ён працуе?

Пытанні і адказы:

Чым лепшая бескантактавая сістэма запальвання? Так як у ёй няма рухомых размеркавальніка і прерывателя, то кантакты ў БК сістэме не патрабуюць частага абслугоўвання (рэгуляванне або ачыстка ад нагара). У такой сістэме больш стабільны запуск ДВС.

Якія існуюць сістэмы запальвання? Усяго існуе два тыпу сістэм запальвання: кантактная і бескантактавая. У першым выпадку маецца кантактны перарывальнік-размеркавальнік. У другім выпадку роля прерывателя (і размеркавальніка) гуляе камутатар.

Як працуе электронная сістэма запальвання? У такіх сістэмах імпульс на адукацыю іскры і размеркаванне току высокай напругі кантралюецца электронікай. У іх няма механічных элементаў, якія ўплываюць на размеркаванне ці перапыненне імпульсаў.