Оборудование и наглядные пособия
1.Стенд НТЦ-42 «Системы зажигания двигателей внутреннего сгорания», Автомобиль ГАЗ-53
2.Плакаты
«Система зажигания двигателей внутреннего сгорания»
3.Литература
В.К. Вахламов, М.Г. Шатров, А.А. Юрчевский «Автомобили». -М.: «Академия», 2003.
А.Г. Пузанков «Автомобили. Устройство автотранспортных средств». – М.: «Академия», 2008.
А.Г. Пузанков «Автомобили. Конструкция, теория и расчет». – М.: «Академия», 2008.
К.Б. Пятков «Электрооборудование ВАЗ 2108, ВАЗ 2109 и их модификации. Устройство и ремонт». – М.: «Третий Рим», 2003.
Контрольные вопросы
Перечислите функции трамблера?
Охарактеризуйте функции и работу центробежного и вакуумного корректоров угла опережения зажигания.
Охарактеризуйте влияние величины зазора в контактах прерывателя на функционирование системы зажигания.
4. Охарактеризуйте эмулированные на стенде неисправности в системе зажигания и причины их возникновения в контактной системе зажигания.
5. Какие меры необходимо принять при разработке конструкции автомобиля в целом и системы зажигания в частности, для уменьшения вероятности возникновения подобных неисправностей?
6. Оцените общую надежность и долговечность контактной системы зажигания.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №33
Тема «Бесконтактная система зажигания с датчиком Холла»
Цель работы: 1. Закрепить знания об устройстве и принципе действия бесконтактной системы зажигания.
2. Сформировать умение определять характерные неисправности и проводить диагностику полупроводниковых систем зажигания.
.
Краткие теоретические сведения
Датчик Холла содержит пластинку кремния, к двум боковым граням которой приложено небольшое напряжение. Если пластинку поместить в магнитное поле, то на двух других гранях пластинки также появится напряжение, в этом и заключается эффект Холла (Рис.1).
Рис.1 Явление эффекта Холла.
Изменение магнитного поля вызовет изменение напряжения Холла, которое используется для управления коммутатором. Магнитное поле, создаваемое постоянным магнитом, может прерываться лопастями обтюратора, вращающегося на валу распределителя зажигания (Рис.2). Через кремниевую пластинку пропускается ток в среднем в 30 мА, тогда как напряжение Холла составляет около 2 мВ, увеличиваясь с ростом температуры. Пластинка обычно составляет одно целое с интегральной схемой, осуществляющей усиление и формирование сигнала.
В датчиках Холла автомобильных электронных бесконтактных систем зажигания магнитное поле создается неподвижным магнитом, который отделен от полупроводникового чувствительного элемента (элемента Холла - ЭХ) «магнитомягким» экраном с прорезями (обтюратором). При прохождении прорези обтюратора около постоянного магнита силовые линии его магнитного поля пронизывают поверхность ЭХ, и на его выходе возникает ЭДС, принимающая максимальное значение, а при прохождении около магнита лопасти обтюратора магнитное поле экранируется и ЭДС на выходе элемента Холла снижается до минимального значения. Величина ЭДС датчика Холла очень мала, поэтому ее усиливают с помощью схемы преобразователя, включающей в себя: усилитель, пороговый элемент (релейный усилитель) - триггер Шмидта, выходной транзистор и стабилизатор напряжения, обеспечивающий независимость характеристик датчика от изменений напряжения бортовой сети автомобиля. Схема преобразователя для исключения влияния радиоэлектронных полей на работу датчика и элемент Холла, конструктивно выполненной на одной интегральной микросхеме в одном корпусе с датчиком Холла, что обеспечивает механическую надежность и идентичность датчиков.
|
|
|
|
Рис. 2 Конструкция генератора Холла.
1 - обтюратор с лопастями, 2 – постоянный магнит, 3 – чувствительный элемент, 4 - провода датчика.
Рис. 3 Электрическая схема бесконтактной системы зажигания с датчиком Холла.
Выходной сигнал датчика Холла имеет два уровня: "высокий", когда около магнита датчика проходит экран (лопасть), и "низкий", когда около магнита датчика проходит прорезь, т.е. сигнал об угловом положении вала трамблера, а, следовательно, и коленчатого вала двигателя формируется в датчике Холла в виде прямоугольных импульсов. Образование искры происходит в момент, когда задняя кромка экрана обтюратора достигает середины датчика. Фронт сигнала практически не зависит от частоты вращения обтюратора и, следовательно, абсолютно стабилен, что обеспечивает точность и стабильность управления схемой коммутатора системы зажигания и таким образом коммутацией первичной обмотки катушки зажигания (Рис.3).
Порядок выполнения работы
Снимите крышку трамблера и изучите устройство его узлов, проворачивая вручную вал, ознакомьтесь с конструктивным исполнением генератора Холла
С помощью длинных перемычек подключите вольтметр к индуктивному датчику, для измерения потенциала на его выходе относительно массы.
Включите питание стенда выключателем на передней панели.
Включите зажигание, поворотом ключа в замке зажигания.
Вручную проворачивая вал трамблера, наблюдайте за прохождением лопастей обтюратора через прорезь сердечника датчика Холла и за уровнем напряжения на выходе датчике, и за реакцией схемы системы зажигания на сигнал датчика.
Выключите питание системы зажигания, поворотом ключа в замке зажигания.
Установите и закрепите трамблер во фланце электропривода, на передней панели стенда, не устанавливая при этом крышки распределителя.
Подключите вакуумную трубку к вакуумному регулятору опережения зажигания.
Включите питание инвертора электродвигателя стенда, и ручкой задания скорости плавно увеличивая обороты двигателя, визуально наблюдайте работу центробежного регулятора угла опережения зажигания.
Плавно снизьте обороты двигателя, ручкой задания скорости, и выключите питание инвертора.
Проведение измерений в бесконтактной системе зажигания с датчиком Холла
Вместо перемычки в разрыв провода питания, с помощью длинных перемычек, включите амперметр, переключатель пределов амперметра переведите в положение «10А».
Подключите вольтметр к выходу индуктивного датчика системы зажигания
Включите питание инвертора электродвигателя стенда, и ручкой задания скорости плавно увеличивая обороты двигателя, снимите показания амперметра, вольтметра и значения УЗСК для трех-четырех положений трамблера и значений оборотов двигателя, по тахометру стенда или мотор - тестера.
Полученные значения занесите в таблицу.
Обороты, об/мин |
Ток, А |
U,датчика Холла |
УЗСК, % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С помощью мультиметра измерьте электрическое сопротивление обмоток катушки зажигания, полученные результаты занесите в отчет по лабораторной работе вместе с записью марки катушки зажигания.
Сделайте выводы на основании полученных результатов.
Поиск неисправностей в бесконтактной системе зажигания с датчиком Холла.
Нажмите кнопку ввода неисправностей, на передней панели стенда.
Используя имеющиеся средства диагностики, локализуйте возникшую неисправность в бесконтактной системе зажигания.
Нажмите кнопку «сброс» в блоке ввода неисправностей и убедитесь в восстановлении работоспособности системы зажигания, а также в достоверности проведенной диагностики.
Плавно снизьте обороты двигателя, ручкой задания скорости двигателя, и выключите питание инвертора.
Поворотом ключа в замке зажигания, выключите питание системы зажигания.
Результаты диагностики занесите в отчет по лабораторной работе.
Сделайте выводы на основании проведенных измерений и наблюдений и занесите в отчет по лабораторной работе и дайте ответы на контрольные вопросы.