Т.15. СИСТЕМИ ЗАПАЛЮВАННЯ

Ключові слова та поняття

Генератор

Акумуляторна батарея (АКБ)

Котушка запалювання

Свіча запалювання

Вхідна інформація

Приступаючи до вивчення даної теми, ВАМ необхідно відновити в пам’яті знання з минулих періодів навчання:

• з курсу «Електротехніки»: електричні машини змінного струму, трансформатори.

Зміст теми

§ 1. Загальна характеристика систем запалювання

§ 2. Джерела струму

§ 3. Контактна система запалювання

§ 4. Контактно-транзисторна система запалювання

§ 5. Електронні системи запалювання

§ 6. Тенденції розвитку систем запалювання

Тематичний зміст

§ 1. Загальна характеристика систем запалювання

Система запалювання призначена для формування імпульсів високої напруги, які забезпечують надійне іскроутворення у свічі та запалювання робочої суміші. До її складу входить комплекс приладів, що забезпечує генерацію імпульсів та їх розподілення по циліндрах у визначені моменти. Для того, щоб робоча суміш повністю згорала у циліндрах при зміні частоти обертання колінчастого вала, необхідно зі збільшенням частоти здійснювати більш раннє запалювання. Таким чином, у комплекс приладів запалювання мають входити й прилади регулювання моменту запалювання.

Основні вимоги до систем:

• система має розвивати напругу, що достатня для пробивання іскрового проміжку свічі, забезпечуючи при цьому безперебійне іскроутворення на усіх режимах роботи ДВЗ;

• момент запалювання має бути строго визначеним і відповідати режиму роботи;

• надійність роботи системи;

• мала ерозія електродів свічі.

Системи запалювання класифікують за такими ознаками:

• за способом отримання високої напруги — від магнето і батарейні;

• за типом накопичувача — з накопиченням енергії в індуктивності та в ємності;

• за способом комутації струму у первинній обмотці — контактні, контактно-транзисторні, безконтактні;

• за ознакою нормування часу накопичення енергії — з ненормованим і нормованим часом накопичення енергії у котушці запалювання.

Система запалювання від магнето — це генератор змінного струму з постійними магнітами, який конструктивно поєднаний з індуктивною котушкою і переривником-розподільником. Таке запалювання використовується у тракторах, дорожніх машинах, мотоциклах, човнах, де відсутня акумуляторна батарея.

У теперішній час на бензинових ДВЗ використовують в основному батарейну систему запалювання, у якій напруга акумуляторної батареї або генератора перетворюється в імпульсну високовольтну напругу, яка утворює електричний розряд у свічі. Для формування високовольтного імпульсу використовують явище появи струму самоіндукції у котушці при вимиканні струму живлення.

Батарейні системи бувають:

• контактними (класичними);

• контактно-транзисторними;

• електронними.

Системою з накопиченням енергії у індуктивності називають систему, у якій енергія, що необхідна для створення високої напруги, акумулюється в індуктивності первинної обмотки котушки запалювання.

Системою з накопиченням енергії у ємності називають систему, у якій енергія, що необхідна для створення високої напруги, акумулюється у конденсаторі, а котушка виконує роль лише трансформатора.

§ 2. Джерела струму

У якості джерел електричного струму звичайно використовують генератор і акумуляторну батарею (АКБ). Робочою напругою найчастіше є 12 В.

Генератор приводиться у обертання від вала ДВЗ, перетворює механічну енергію у електричну. Генератор живить усі споживачі струму і заряджає АКБ при роботі ДВЗ.

У сучасних ДВЗ використовують генератори змінного струму (рис. 1), що являють собою трифазну синхронну електричну машину з електромагнітним збудженням. Основними елементами його є статор з обмоткою і ротор, що утворює магнітне поле. Ротор приводиться ременем від колінчастого вала. При його обертанні магнітне поле індуцює у обмотці статора змінний струм, який перетворюється у постійний у випрямному блоці.

Оскільки напруга, що виробляється генератором, залежить від частоти обертання ротора, обмеження максимальної напруги здійснюється регулятором напруги (реле-регулятором).

Рис. 1. Генератор: 1, 6 — кришки; 2 — випрямний блок; 3 — щітки; 4 — шків; 5 — підшипник; 7 — ротор; 8 — статор; 9 — втулка

Рис.2. Акумуляторна батарея: 1 — корпус; 2 — кришка; 3, 5 — виводи; 4 — мостик; 6 — пробка; 7 — індикатор; 8 — сепаратор; 9 — позитивна пластина, 10 — негативна пластина

Акумуляторна батарея (АКБ) перетворює хімічну енергію у електричну. АКБ живить усі споживачі струму при виключеному ДВЗ та якщо потужності генератора не вистачає для роботи споживачів.

Найбільш розповсюджені свинцево-кислотні АКБ, які мають невеликий опір та здатні віддавати струм у декілька сот ампер, що необхідно для пуску двигуна стартером.

Акумуляторні батареї характеризуються ємністю, тобто кількістю енергії, яку може віддати батарея від повністю зарядженого стану до розрядженого. Ємність вимірюється у ампер-годинах.

У корпусі АКБ (рис. 2) встановлено декілька (найчастіше 6) секцій. У кожній секції встановлено окремий акумулятор, який складається з позитивних та негативних пластин і сепараторів між ними. Акумулятори мають напругу 2 В і послідовно з’єднані між собою мостиками. Усередину заливають електроліт — водний розчин сірчаної кислоти, який забезпечує протікання хімічної реакції між пластинами.

У маркуванні АКБ вказують: кількість акумуляторів, призначення батареї, ємність при режимі розряду 20 годин, матеріал корпусу і кришки. Наприклад, 6СТ-55ЭМ:

6 — кількість акумуляторів;

СТ — стартерна;

55 — ємність батареї у ампер-годинах;

Э — матеріал корпусу і кришки — ебоніт (П — поліетилен, Т — термопласт);

М — матеріал сепаратора — міпласт (Р — міпор, П — пластипор, С — скловолокно);

додаткові букви: Н — несухозаряджена; А — із загальною кришкою.