Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
2237.pdf
Скачиваний:
73
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
4.34 Mб
Скачать

3.4. Контактно-транзисторная система зажигания

Данная СЗ имеет электрическую схему, похожую на

предыдущую. Здесь лишь добавлен транзистор VT (рис. 3.4).

3

Первичная

Вторичная обмотка

 

 

 

 

обмотка

i1

 

к

 

 

К

 

R

 

б

VT

4

 

 

 

1

 

 

2

 

э

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ω

 

 

 

 

 

 

 

iб

 

 

5

Рис. 3.4. Контактно-транзисторная система зажигания:

1 – АКБ; 2 – ключ базовой цепи; 3 – катушка зажигания;

4 – распределитель; 5 – свечи зажигания

 

 

 

 

 

 

 

И

 

Транзистор VT здесь используется в качестве силового

ключа в первичной цепи. Такой ключ разомкнут,

когда ток iб

 

 

 

 

 

Д

 

(база эмиттер) равен нулю. При iб > 0 ключ замыкается и по

первичной цепи течет ток i1, который на два порядка больше

 

 

 

А

 

 

базового тока iб. Поэтому в такой схеме износ механических

контактов много меньше.

 

 

 

 

 

 

 

б

 

 

 

Кроме того, быстродействие транзисторного ключа

значительно вышеимеханического. Поэтому при размыкании

противоЭДС

E

d

L di1

будет (по модулю) больше.

 

1

dt

1

dt

 

 

 

С

 

 

 

 

 

Еще одним важным достоинством по сравнению с

контактной СЗ является то обстоятельство, что в транзисторном

ключе при замыкании-размыкании отсутствует искрообразование

(дуговой разряд) между контактами, так как данный ключ

бесконтактный.

 

 

 

 

 

 

Контрольные вопросы и задания:

 

1.Что представляет собой прерыватель контактнотранзисторной СЗ?

2.Объясните, как работает транзисторный ключ.

3.Проведите сравнение контактной и контактнотранзисторной СЗ.

65

3.5. Бесконтактные системы зажигания

 

 

 

Данные СЗ в качестве прерывателя также используют

транзисторный ключ, но в базовой цепи такого ключа вместо

механического ключа, генерирующего сигнал для транзистора,

используется либо магнитно-электрический датчик (МЭД), либо

датчик Холла. Рассмотрим бесконтактную систему зажигания с

магнитно-электрическим датчиком (рис. 3.5).

 

 

 

3

 

Первичная

 

Вторичная обмотка

 

 

 

 

 

i1

 

 

 

 

 

обмотка

 

 

 

к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К

 

 

 

 

б

 

VT

 

4

 

 

 

N

 

 

э

 

И

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

ω

 

 

2

 

 

 

 

 

 

S

 

 

iб

 

5

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 3.5. Контактная система зажигания: 1 – АКБ; 2 – МЭД;

3 – катушка зажигания; 4Д– распределитель; 5 – свечи

зажигания

 

 

А

 

 

 

 

МЭД,

который здесь

 

 

 

 

спользуется в качестве генератора

сигналов для транз сторного ключа,

состоит из ротора, который

 

 

 

б

 

 

 

 

 

делает один оборот за два оборота коленчатого вала, постоянного

магнита и катушкиидатчика.

 

 

 

 

 

 

Ротор имеет число зубьев, равное числу цилиндров

двигателя, и может вращаться в любую сторону в зависимости от

вращения коленчатогоС

вала. Магнитный поток постоянного

магнита пронизывает ротор. При вращении ротора, благодаря его

зубьям, будет меняться длина воздушного зазора, а

следовательно, и сопротивление в магнитопроводе: магнит,

воздушный зазор, ротор. Поэтому магнитный поток Ф

будет

меняться во времени, и в катушке датчика появится ЭДС

индукции E

 

d . При увеличении длины воздушного зазора

1

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

поток Ф будет уменьшаться, а ЭДС тогда будет иметь

положительный знак; при уменьшении этой длины поток Ф будет

возрастать, а ЭДС будет иметь отрицательный знак.

 

 

 

66

При отрицательном потенциале на базе транзистор запирается, а при положительном – отпирается. Так работает прерыватель в данном случае.

При системном подходе к расчету бесконтактных систем зажигания с магнитоэлектрическим датчиком и регулированием времени накопления энергии в индуктивности за счет специальной формы выходного сигнала датчика исходят из требуемых выходных характеристик всей системы.

Так, учитывается величина требуемой энергии, выделяющаяся в искровом промежутке, и параметры разряда, характеристика зависимости вторичного напряжения от частоты, характеристика накопления, обеспечивающая минимальное потребление системой зажигания энергии от бортовой сети.

Недостатком данного генератора сигналов является зависимость величины сигнала от скоростиИвращения ротора.

При малых скоростях

движения этот сигнал может оказаться

 

 

 

Д

очень слабым, что может привести к пропуску зажигания при

работе двигателя.

 

А

Такого недостатка нет в бесконтактных системах

зажигания, в которых

генератором сигналов является датчик

 

б

 

Холла. Устройство и

принцип действия этого датчика будет

рассматриваться в подразд. 4.7. Величина вырабатываемых им

 

и

сигналов не зависит от скорости движения автомобиля.

Контрольные вопросы и задания:

1.

С

Что представляет собой прерыватель бесконтактной СЗ с

магнитно-электрическим датчиком?

2.

Как устроен магнитно-электрический датчик?

3.

Объясните, как формируется сигнал в магнитно-

электрическом датчике.

4.

Есть ли недостатки у СЗ с магнитно-электрическим

датчиком? если есть, то какие?

5.

Что вы можете сказать о бесконтактной СЗ с датчиком

Холла?

 

3.6. Регулирование угла опережения зажигания. Трамблер

Угол опережения зажигания (УОЗ) зависит от скорости вращения коленвала и нагрузки. Потому его следует регулировать. Центробежный регулятор корректирует значение УОЗ в зависимости от скорости вращения коленчатого вала, а

67

вакуумный регулятор корректирует его значение в зависимости от нагрузки.

Эти регуляторы и распределитель с прерывателем образуют устройство, называемое трамблером.

Устройство трамблера. Во многом принцип работы трамблера оставался неизменным долгие годы. В автомобилях ВАЗ, таких как ВАЗ 2109, 2106, 2107, 2108, система зажигания подобного типа использовалась почти до конца прошлого столетия.

Основой работы является связь трамблера с коленчатым валом двигателя. Когда поршень в первом цилиндре приходит в ВМТ, размыкаются контакты прерывателя, в катушке зажигания появляется высокое напряжение, направляемое через бегунок,

расположенный в крышке трамблера, на свечу первого цилиндра. Там происходит сгорание ТВСИ, и коленчатый вал

продолжает свое вращение. Оно, кроме перемещения поршней, вызывает вращение кулачка прерывателяД. Когда в другом

цилиндре другой поршень занимает положение, соответствующее ВМТ, в этот момент в трамблере опять размыкаются контакты прерывателя, в катушке зажигания генерируется высоковольтное

напряжение, поступающее наАнужную свечу.

Такое совместноебвращение коленчатого вала, кулачка прерывателя и бегункаитрам лера обеспечивает появление искры, где надо и когда надо. Однако это не охватывает всех аспектов

того, как работает трам лер. Для понимания его работы требуется Скоснуться так х понятий, как угол замкнутого

состояния контактов (УЗСК) и угол опережения зажигания (УОЗ) УЗ К. Такое понятие, как УЗСК, характеризует время, когда контакты прерывателя замкнуты. По сути дела, это опосредованная характеристика накопления в катушке энергии

после окончания формирования искры. Этот угол равен

 

2

tз

,

(3.9)

 

 

tз tр

 

где tз, tр – интервалы времени замкнутого состояния ключапрерывателя и разомкнутого соответственно.

УЗСК прямо отражается на количестве энергии, идущей на искрообразование и соответственно на работе двигателя.

В тех случаях, когда между контактами расстояние маленькое, катушка не накопит необходимой энергии и энергия искры окажется мала, что приведет к перебоям в работе мотора. Большой зазор также приводит к перебоям, так как время разрыва

68

контактов уменьшается и катушка не успевает полностью разрядиться.

У каждой системы зажигания существует свой оптимальный УЗСК, для обеспечения которого при необходимости надо проверить и отрегулировать трамблер.

УОЗ. Это понятие затрагивает момент воспламенения ТВС. Дело в том, что ее сгорание происходит не мгновенно, зачастую для обеспечения оптимальных условий такого процесса оно должно начинаться раньше, чем поршень займет положение ВМТ. УОЗ и характеризует время, на величину которого появление искры опережает появление поршня в ВМТ.

Оно постоянно меняется, и его величина полностью зависит от нагрузки, скорости, качества и типа используемого топлива. Для обеспечения оптимального сгорания ТВС трамблер содержит

1)воспламенениеСибАДИТВС в цилиндре происходит не мгновенно, а наибольшая эффективность работы бензинового ДВС достигается, когда поршень миновал ВМТ;

2)при работе мотора число оборотов коленвала меняется, его увеличение уменьшает время, необходимое на эффективное сгорание ТВС.

Для устранения этого противоречия используется устройство, обеспечивающее формирование УОЗ, – центробежный регулятор. Он состоит из грузиков, соединенных пружинами, и пластины регулятора (рис. 3.6).

Рис. 3.6. Центробежный регулятор: а – его состояние при малой скорости вращения вала трамблера; б – при высокой скорости

69

Принцип его работы основан на центробежной силе, увеличение оборотов коленвала вызывает расхождение грузиков, а через пластину – изменение положения кулачка и бегунка. Изза этого размыкание контактов будет происходить раньше, а также вызовет более раннее появление высокого напряжения и искры. Воспламенение ТВС произойдет при положении поршня, не достигнувшем ВМТ, чем будет обеспечено эффективное его сгорание. Подобную регулировку момента воспламенения ТВС имеет трамблер от разных производителей, в том числе и в автомобилях ВАЗ 2109, 2106, 2107, 2108.

Вакуумный регулятор. Это устройство предназначено для изменения УОЗ при изменении нагрузки ДВС, определяемой положением дроссельной заслонки (рис. 3.7).

РисСибАДИ. 3.7. Вакуумный регулятор трамблера

Вакуумный регулятор является замкнутой полостью, разделенной диафрагмой 1. Одна из полостей 2 соединена с карбюратором 3. Создаваемое в нем разрежение, зависящее от положения дроссельной заслонки 4, заставляет перемещаться диафрагму 1. Изменение ее положения через тягу 5 передается на подвижный диск 6, что сказывается на положении кулачков 7 прерывателя, корректирует время его срабатывания (раньше или позже) и соответственно время воспламенения ТВС.

Таким образом, трамблер в зависимости от скорости вращения его вала и нагрузки на мотор (разряжения во входном коллекторе) изменяет посредством центробежного и вакуумного регуляторов момент искрообразования, влияя на характеристики

70

двигателя. Кривые такого регулирования УОЗ представлены на рис. 3.8.

УОЗ рад

 

УОЗ рад

 

 

 

а

б

0

,

рад

 

0

Pвак,

кг

 

с

см2

 

 

а – центробежным

 

Рис. 3.8.

Кривые регулирования УОЗ:

регулятором

(сплошная линия); б – вакуумным регуляторомИ(сплошная линия). Пунктирные линии соответствуют оптимальномуДУОЗ в зависимости от скорости ω и нагрузки (разряжения во входном коллекторе Pвак)

Из данных кривых следуетА, что такое регулирование УОЗ трамблера близко к оптимальному.

Подобная регулировкабприсутствует во всех автомобилях ВАЗ 2109, 2106, 2107, 2108, а совместная работа описанных регуляторов способнаио еспечить эффективную работу мотора во всем диапазоне нагрузок о оротов коленвала.

ОктанС-корректор. Это устройство позволяет механически изменять УОЗ в зав с мости от используемого топлива (октанового числа) или его качества (рис. 3.9).

Рис. 3.9. Октан-корректор

71

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]