5.3 Особливості будови та принцип дії елементів систем запалення з комп’ютерним керуванням
Датчик детонації
Датчик детонації служить для визначення режиму детонації при роботі двигуна автомобіля. Детонація – це несанкціоноване надшвидке згорання робочої суміші в циліндрах двигуна. При роботі двигуна в такому режимі виникають надзвичайно великі вібраційні, механічні і термічні навантаження на деталі двигуна. Робота двигуна з детонацією може привести до руйнування його деталей, наприклад, поршня, поршневих кілець, прокладки голівки блоку та ін. Датчик детонації встановлюється на блоці циліндрів двигуна. На автомобільних двигунах, переважно, використовуються датчики детонації, які працюють на основі п’єзоелектрики.
Будова п'єзоелектричного датчика детонації наведена на рис. 5.9. Основними елементами датчика є: кварцовий п'єзоелемент 7 і інерційна маса 6 (шайба).
1 - штекер, 2 - ізолятор, 3 - корпус, 4 - гайка,
5 - пружна шайба, 6 - інерційна шайба, 7 -
п’єзоелемент, 8 - контактна пластина
Рисунок 5.9 - Датчик детонації
1 - магнітопровід, 2 - корпус, 3 - котушка,
4 - обмотка вторинна, 5 - обмотка первинна,
6 - високовольтний вивід, 7 - компаунд, 8
- скоба кріплення
Рисунок 5.10 – Котушка запалення
При роботі двигуна виникає вібрація його деталей. Інерційна шайба 6 датчика впливає на п'єзоелемент 7 і в ньому виникають електричні сигнали визначеної величини й форми. Виникнення детонації в роботі двигуна приводить до різкого збільшення вібрації, що викликає збільшення амплітуди напруги електричних сигналів датчика. Електричні сигнали датчика передаються в блок керування. По сигналах датчика детонації, блок керування коректує кут випередження запалювання до зменшення амплітуди напруги електричних сигналів до їх нормального значення, тобто до припинення детонації. При виході з ладу датчика блок керування сигналізує про це включенням контрольної лампи.
Котушка (модуль) запалення
Котушки запалення призначені для створення електричних імпульсів високої напруги, необхідних для запалення робочої суміші в циліндрах двигуна. Будова сучасної котушки запалення показане на рис. 5.10. Котушка запалення являє собою фактично високовольтний трансформатор. У комплексних системах керування двигуном електричні імпульси низької напруги (12 В) поступають у котушку запалення з блоку керування (контролера). У котушці запалення вони трансформуються в електричні імпульси високої напруги, які передаються до свічок запалення. Електричний розряд відбувається одночасно на двох свічках, наприклад, для чотирьохциліндрового двигуна для 1-го й 4-го циліндрів чи 2-го й 3-го циліндрів. При цьому один електричний розряд відбувається на свічці 1-го циліндра, коли там закінчується такт стиску, а другий розряд відбувається на свічці 4-го циліндра, коли там відбувається такт випуску відпрацьованих газів. Електричний розряд на свічці 4-го циліндра, при такті випуску, на роботу двигуна не впливає. При подальшому повороті колінчастого вала електричний розряд буде відбуватися на свічці 4-го циліндра наприкінці такту стиску, а в 1-му циліндрі електричний розряд на свічці буде відбуватися при такті випуску. Якщо в одному корпусі об’єднуються дві двохіскрові котушки запалення та низьковольтний блок підсилення струму, то така конструкція називається модулем запалення.