Сердечник катушки зажигания

Как правило, сердечник катушки зажигания набран из тонких железных листов. Железо идеально для данной цели, поскольку легко намагничивается и размагничивается. Листовые железные сердечники уменьшают вихревые токи, приводящие к уменьшению к.п.д. из-за потерь на вихревые токи. Чем более гонкие листы используются, тем лучше работа катушки зажигания. Сегодня в качестве сердечника катушки можно использовать метало порошковые изделия. Это уменьшает вихревые токи до минимума, но при этом снижается напряженность магнитного поля. Однако применение порошков металла позволяет создавать катушки с большим к.пл. и с более высоким выходным напряжением. Разработки продолжаются, и вскоре проблема магнитной индукции будет решена, что позволит применять более эффективные компоненты.

Электронное зажигание

Введение

Электронное зажигание теперь устанавливается почти на все транспортные средства с искровым зажиганием, потому что традиционная механическая система имеет ряд существенных недостатков:

♦ проблемы с контактными прерывателями, из которых едва ли не самая худшая — ограниченный срок службы;

♦ ток, текущий в первичной цепи зажигания, ограничен величиной около 4 А, иначе или произойдет повреждение контактов, или, по крайней мере, срок их службы серьезно сократится;

♦ законодательство требует строгого ограничения вредных выбросов, следовательно, настройка момента зажигания должна быть стабильной в течение длительного периода времени, что контактные системы не могут обеспечить;

♦ более бедные смеси требуют большей энергии искры, чем способны обеспечить механические системы, чтобы даже при очень высокой частоте вращения двигателя гарантировать успешное зажигание.

Эти проблемы могут быть преодолены при использовании мощного транзистора, выполняющего функцию переключения тока, и генератор» импульсов, обеспечивающего сигнал зажигания. Самые первые конструкции электронного зажигания

использовали в качестве источника такого сигнала существующие контактные прерыватели. Это было шагом в правильном направлении, но не преодолевало все механические ограничения, на­ пример. скорость размыкания контактов и непостоянство момента зажигания. Большинство (если не все) систем в настоящее время - это системы с постоянной энергией искры, гарантирующие высококачественное зажигание даже при высокой частоте вращения двигателя. На рис. 8.6 показана схема стандартной электронной системы зажигания.

Системы с постоянной фазой активации

Термин «период активации» применительно к зажиганию это время, в течение которого катушка зажигания накапливает энергию, другими слова­ ми, когда в первичной обмотке идет ток. В обычных системах зажигания он определяется временем замкнутого состояния контактов прерывателя и часто выражается через фазу одного цикла заряда/разряда в процентах или угловых градусах. С ростом числа оборотов время активации сокращается и при большой частоте вращения энергия искры снижается. Электронные системы зажигания с постоянной фазой активации в настоящее время почти без исключения заменены системами с постоянной энергией, которые рассматриваются следующем разделе.

Старый, но хороший пример системы с постоянной фазой активации — система зажигания Lucas OPUS (система с генерирующим датчиком положения). На рис. 8.7 показан узел генератора импульсов со встроенным усилителем. Ротор датчика выполнен в виде пластмассового барабана с равномерно расположенными вблизи его края ферритовыми стержнями по числу цилиндров.

Этот ротор установлен на валу распределителя. Датчик установлен на опорной плате и содержит ферритовый Ш- образный сердечник с первичной и вторичной обмотками, заключенными в пластмассовый корпус. Три провода связывают датчик с модулем усилителя. Модуль усилителя содержит генератор, используемый для возбуждения первичной обмотки датчика, схему формирователя импульсов и мощный ключевой каскал. Работа системы основана на том, что генератор создаст на первичной обмотке датчика сигнал переменного тока с частотой 470 кГц. Пока напротив датчика не находится ни один из ферритовых стержней, магнитная связь между обмотками высокочастотного трансформатора датчика отсутствует. В это время мощный транзистор открыт, и в первичной цепи зажигания течет ток. Так как вал распределителя вращается, ферритовые стержни поочередно проходят вблизи датчика. Благодаря возникающей в эти моменты магнитной связи между обмотками датчика во вторичной обмотке наводится сигнал, поступающий на формирователь. Формирователь управляет мощным ключевым каскадом, прерывая первичную цепь зажигания. Катушка даст искру.

Хотя в свое время это была очень хорошая система, постоянная фаза активации означает, что при очень высоких скоростях двигателя изменение времени, доступного для зарядки катушки, может привести к снижению энергии искры. Отметим, что когда частота вращения двигателя увеличивается, фаза активации остается постоянной, но фактическое время зарядки уменьшается.