Требования к системам зажигания. Основные параметры

Исходя из условий работы ДВС к системам зажигания предъявляют следующие основные требования:

1. система зажигания должна развивать напряжения, достаточные для пробоя искрового промежутка свечи, обеспечивая при этом бесперебойное искрообразование на всех режимах работы двигателя;

2. искра, образующаяся между электродами свечи, должна обладать до­статочными энергией и продолжительностью для воспламенения рабочей смеси при всех возможных режимах работы двигателя;

3. момент зажигания должен быть строго определенным и соответствовать условиям работы двигателя;

4. работа всех элементов системы зажигания должна быть надежной при высоких температурах и механических нагрузках, которые возникают на двигателе;

5. эрозия электродов свечи должна находиться в пределах допуска.

Исходя из этих требований любая система зажигания характеризуется следующими основными параметрами:

1. развиваемым вторичным напряжением в пусковом и рабочем режимах работы U_2m;

2. коэффициентом запаса по вторичному напряжению К_з;

3. скоростью нарастания вторичного напряжения dU_2m/dt;

4. энергией W_p и длительностью индуктивной составляющей искрового разряда τ_р;

5. зазором между электродами свечей σ;

6. углом опережения зажигания.

Коэффициентом запаса по вторичному напряжению К₃ называется отношение вторичного напряжения U_2m, развиваемого системой зажигания, к пробивному напряжению U_np между электродами свечи, установленной на двигателе

К₃ = U_2m / U_np.

Пробивным напряжением называется напряжение, при котором проис­ходит пробой искрового промежутка свечи. Пробив­ное напряжение согласно экспериментальному за­кону Пашена прямо пропорционально давлению смеси р, зазору между электродами σ и обратно пропорционально температуре смеси t⁰C,

U_np = f(pσ/ t⁰C).

Кроме того, на напряжение U_пр оказывают влияние состав смеси, длительность и форма приложенного напряжения, полярность про­бивного напряжения, материал электродов и условия работы двигателя. Так, например, при пуске холодного двигателя стенки цилиндра и электроды свечи холодные, всасываемая топливно-воздушная смесь имеет низкую температуру и плохо перемешана. При сжатии смесь слабо нагревается, и капли топлива не испаряются. Попадая в межэлектродное пространство свечи, такая смесь увеличивает пробивное напряжение на 15...20%.

Расчет элементов батарейной системы зажигания Катушка зажигания.

Правильно спроектированная катушка зажига­ния должна отвечать следующим требованиям:

1. обеспечивать достаточное для пробоя искрового промежутка высокое напряжение с определенным запасом;

2. обеспечивать искровой разряд в свече необходимой энергии и длительности;

3. иметь минимальную стоимость.

В техническом задании на проектирование катушки зажигания обычно указаны следующие параметры:

1. число цилиндров двигателя z;

2. величина пробивного напряжения U_пр, соответствующая различной рабочей и пусковой частоте вращения вала распреде­лителя;

3. коэффициенты запаса вторичного напряжения для рабочего k_зр и пускового k_зп режимов;

4. напряжение питания системы зажигания в рабочем U_б и пусковом U_бп режимах;

5. величины эквивалентных емкостных С_э и омических R_э шунтирующих нагрузок цепи;

6. температура обмоток (окружающей среды) для рабочего Q_р и пускового Q_п режимов.

Кроме перечисленных могут быть оговорены дополнителы условия, такие, как тип магнитопровода, материал кожуха, место размещения добавочного сопротивления и др.

Расчет катушки зажигания состоит в определении электромагнитных параметров, геометрии ее элементов и обмоточных дан­ных, построении рабочей характеристики.

К электромагнитным параметрам относятся следующие:

1. оптимальная индуктивность первичной обмотки;

2. оптимальный коэффициент трансформации;

3. спротивлениепервичной цепи R₁.