Kontaktowe układy zapłonowe, urządzenie, zasada działania

Każdy samochód wyposażony w silnik spalinowy, w elektronikę, musi koniecznie mieć układ zapłonowy. Aby mieszanina rozpylonego paliwa i powietrza w cylindrach uległa zapłonowi, potrzebny jest przyzwoity rozładunek. W zależności od modyfikacji sieci pokładowej samochodu liczba ta osiąga 30 tysięcy woltów.

Skąd się bierze ta energia, jeśli akumulator w samochodzie wytwarza tylko 12 woltów? Głównym elementem generującym to napięcie jest cewka zapłonowa. Szczegółowe informacje o tym, jak to działa i jakie modyfikacje są dostępne, opisano w osobnej recenzji.

Teraz skupimy się na zasadzie działania jednego z typów układów zapłonowych - stykowych (omówiono różne typy SZ tutaj).

Co to jest kontaktowy układ zapłonowy samochodu

Nowoczesne samochody otrzymały instalację elektryczną typu akumulatorowego. Jego schemat jest następujący. Biegun dodatni akumulatora jest połączony przewodami z całym wyposażeniem elektrycznym samochodu. Minus jest połączony z ciałem. Z każdego urządzenia elektrycznego przewód ujemny jest również połączony z metalową częścią połączoną z korpusem. Skutkuje to mniejszą liczbą przewodów w samochodzie, a obwód elektryczny jest zamknięty przez nadwozie.

Czarna strzałka - niskie napięcie, czerwona strzałka - wysokie

Układ zapłonowy samochodu może być kontaktowy, bezdotykowy lub elektroniczny. Początkowo maszyny wykorzystywały systemy typu kontaktowego. Wszystkie nowoczesne modele otrzymują system elektroniczny, który zasadniczo różni się od poprzednich typów. Zapłon w nich jest kontrolowany przez mikroprocesor. System bezdotykowy istnieje jako przejściowa modyfikacja między tymi odmianami.

Podobnie jak w innych opcjach, celem tego SZ jest wygenerowanie impulsu elektrycznego o wymaganej sile i skierowanie go do określonej świecy zapłonowej. Typ styku systemu w jego obwodzie ma przerywacz-rozdzielacz lub dystrybutor. Element ten kontroluje gromadzenie energii elektrycznej w cewce zapłonowej i rozprowadza impuls do cylindrów. Jego urządzenie zawiera element krzywkowy, który obraca się na wałku i naprzemiennie zamyka obwody elektryczne danej świecy. Więcej szczegółów na temat jego struktury i działania opisano w innym artykule.

W przeciwieństwie do układu stykowego, analog bezkontaktowy ma tranzystorowy rodzaj kontroli nad gromadzeniem i dystrybucją impulsu.

Schemat układu zapłonowego styków

Obwód styku SZ składa się z:

• Blokada zapłonu. Jest to grupa kontaktów, za pomocą której uruchamiany jest system pokładowy samochodu, a silnik jest uruchamiany za pomocą rozrusznika. Ten element przerywa ogólny obwód elektryczny każdego samochodu.
• Zasilanie akumulatorowe. Gdy silnik nie pracuje, prąd elektryczny pochodzi z akumulatora. Akumulator samochodowy działa również jako rezerwa, jeśli alternator nie dostarcza wystarczającej ilości energii do obsługi sprzętu elektrycznego. Aby uzyskać szczegółowe informacje na temat działania baterii, przeczytaj tutaj.
• Dystrybutor (dystrybutor). Jak sama nazwa wskazuje, celem tego urządzenia jest rozprowadzenie prądu wysokiego napięcia z cewki zapłonowej do wszystkich świec zapłonowych po kolei. Aby obserwować kolejność działania cylindrów, z rozdzielacza wychodzą przewody wysokiego napięcia o różnej długości (po podłączeniu łatwiej jest poprawnie podłączyć cylindry do dystrybutora).
• Skraplacz. Kondensator jest przymocowany do korpusu zaworu. Jego działanie eliminuje iskrzenie pomiędzy krzywkami zamykania / otwierania rozdzielacza. Iskra pomiędzy tymi elementami powoduje spalenie krzywek, co może doprowadzić do utraty kontaktu między niektórymi z nich. Prowadzi to do tego, że konkretna wtyczka nie zapali się, a mieszanka paliwowo-powietrzna zostanie po prostu wrzucona niespalona do rury wydechowej. W zależności od modyfikacji układu zapłonowego pojemność kondensatora może być inna.
• Świeca. Opisano szczegóły dotyczące urządzenia i zasady ich działania osobno... Krótko mówiąc, impuls elektryczny z dystrybutora trafia do elektrody centralnej. Ponieważ między nim a elementem bocznym jest niewielka odległość, następuje awaria z utworzeniem silnej iskry, która zapala mieszankę powietrza i paliwa w cylindrze.
• Napęd. Dystrybutor nie jest wyposażony w napęd indywidualny. Jest osadzony na wale, który jest zsynchronizowany z wałkiem rozrządu. Wirnik mechanizmu obraca się dwa razy wolniej niż wał korbowy, podobnie jak wałek rozrządu.
• Cewki zapłonowe. Zadaniem tego elementu jest zamiana prądu niskiego napięcia na impuls wysokiego napięcia. Niezależnie od modyfikacji zwarcie będzie składało się z dwóch uzwojeń. Energia elektryczna przepływa przez pierwotną z akumulatora (gdy samochód nie jest uruchomiony) lub z generatora (gdy pracuje silnik spalinowy). Z powodu gwałtownej zmiany pola magnetycznego i procesu elektrycznego element wtórny zaczyna gromadzić prąd o wysokim napięciu.

1 generator; 2 wyłącznik zapłonu; 3 dystrybutor; 4 wyłączniki; 5 świec zapłonowych; 6 cewek zapłonowych; 7 akumulatorów

Istnieje kilka modyfikacji w systemach styków. Oto ich główne różnice:

1. Najpopularniejszym schematem jest KSZ. Ma klasyczną konstrukcję: jedną cewkę, wyłącznik i rozdzielacz.
2. Jego modyfikacja, której urządzenie zawiera czujnik kontaktowy oraz element wstępnego magazynowania energii.
3. Trzeci typ układu styków to KTSZ. Oprócz styków jego urządzenie będzie zawierało tranzystor i urządzenie magazynujące typu indukcyjnego. W porównaniu z wersją klasyczną układ tranzystorów stykowych ma kilka zalet. Pierwszym plusem jest to, że wysokie napięcie nie przechodzi przez styki. Zawór będzie działał tylko z impulsami sterującymi, więc między krzywkami nie ma iskry. Takie urządzenie pozwala nie używać kondensatora w rozdzielaczu. W modyfikacji stykowo-tranzystorowej można poprawić iskrzenie na świecach zapłonowych (napięcie na uzwojeniu wtórnym jest wyższe, dzięki czemu można zwiększyć szczelinę świecy zapłonowej, aby iskra była dłuższa).

Aby zrozumieć, który SZ jest używany w konkretnym samochodzie, należy spojrzeć na rysunek układu elektrycznego. Oto jak wyglądają schematy takich systemów:

(KSZ): 1 - świece zapłonowe; 2 - dystrybutor; 3- rozrusznik; 4 - wyłącznik zapłonu; 5 przekaźnik trakcji rozrusznika; 6 - dodatkowy opór (wariator); 7 - cewka zapłonowa

(KTSZ): 1 - świece zapłonowe; 2 - rozdzielacz zapłonu; 3 - przełącznik; 4 - cewka zapłonowa. Oznaczenie elektrod tranzystora: K - kolektor, E - emiter (oba moce); B - baza (kierownik); R jest rezystorem.

Zasada działania stykowego układu zapłonowego

Podobnie jak układ bezkontaktowy i elektroniczny, analog styków działa na zasadzie przetwarzania i akumulacji energii, która jest dostarczana z akumulatora do uzwojenia pierwotnego cewki zapłonowej. Ten element ma konstrukcję transformatora, który przekształca napięcie 12 V na napięcie do 30 tysięcy woltów.

Ta energia jest rozprowadzana przez rozdzielacz do każdej świecy zapłonowej, dzięki czemu iskra powstaje w cylindrach na przemian, zgodnie z rozrządem zaworów i skokami silnika, wystarczającymi do zapalenia VTS.

Całość pracy stykowego układu zapłonowego można warunkowo podzielić na następujące etapy:

1. Aktywacja zasilania pokładowego. Kierowca przekręca kluczyk, grupa kontaktów zamyka się. Energia elektryczna z akumulatora przechodzi do pierwotnego zwarcia.
2. Generowanie prądu wysokiego napięcia. Proces ten zachodzi z powodu tworzenia się pola magnetycznego między zwojami obwodu pierwotnego i wtórnego.
3. Uruchomienie silnika. Całkowite przekręcenie kluczyka w zamku prowokuje podłączenie rozrusznika do sieci elektrycznej auta (wszystko co musisz wiedzieć o działaniu tego mechanizmu jest opisane tutaj). Obracanie wału korbowego aktywuje działanie mechanizmu dystrybucji gazu (w tym celu stosuje się napęd pasowy lub łańcuchowy, który opisano w innym artykule). Ponieważ dystrybutor często zaczyna współpracować z wałkiem rozrządu, jego styki są naprzemiennie zamknięte.
4. Generowanie prądu wysokiego napięcia. Po zadziałaniu przerywacza (prąd elektryczny nagle zanika na uzwojeniu pierwotnym), pole magnetyczne nagle zanika. W tym momencie, ze względu na efekt indukcji, w uzwojeniu wtórnym pojawia się prąd o napięciu niezbędnym do powstania iskry w świecy. Ten parametr zależy od modyfikacji systemu.
5. Rozkład impulsów. Gdy tylko uzwojenie pierwotne otworzy się, linia wysokiego napięcia (przewód środkowy od cewki do dystrybutora) jest zasilana. Podczas obracania wału rozdzielacza obraca się również jego suwak. Zamyka pętlę dedykowaną danej świecy. Poprzez przewód wysokiego napięcia impuls natychmiast przechodzi do odpowiedniego świecznika.
6. Tworzenie iskier. Kiedy prąd wysokiego napięcia jest przyłożony do środkowego rdzenia wtyczki, niewielka odległość między nim a elektrodą boczną wywołuje łuk elektryczny. Zapala się mieszanka paliwowo-powietrzna.
7. Akumulacja energii. W ułamku sekundy styki dystrybutora otwierają się. W tym momencie obwód uzwojenia pierwotnego jest zamknięty. Między nim a obwodem wtórnym ponownie powstaje pole magnetyczne. Ponadto KSZ działa na zasadzie opisanej powyżej.

Skontaktuj się z awarią układu zapłonowego

Tak więc sprawność silnika zależy nie tylko od proporcji mieszania paliwa z powietrzem i czasu otwarcia zaworów, ale także od momentu podania impulsu na świece zapłonowe. Większość kierowców zna taki termin jak czas zapłonu.

Nie wdając się w szczegóły, jest to moment, w którym podczas wykonywania suwu sprężania jest przykładana iskra. Na przykład przy dużych prędkościach obrotowych silnika, z powodu bezwładności, tłok może już zacząć wykonywać skok, a VTS nie miał jeszcze czasu na zapłon. Z tego powodu przyspieszenie auta będzie powolne, aw silniku może dojść do detonacji lub po otwarciu zaworu wydechowego mieszanina dopalająca zostanie wyrzucona do kolektora wydechowego.

To z pewnością doprowadzi do różnego rodzaju awarii. Aby tego uniknąć, stykowy układ zapłonowy jest wyposażony w regulator podciśnienia, który reaguje na naciśnięcie pedału przyspieszenia i zmienia SPL.

Jeśli SZ jest niestabilny, silnik straci moc lub w ogóle nie będzie mógł pracować. Oto główne usterki, które mogą wystąpić w kontaktowych modyfikacjach systemów.

Żadnej iskry na świecach

Iskra znika w takich przypadkach:

• Powstała przerwa w przewodzie niskiego napięcia (przechodzi z akumulatora do cewki) lub kontakt zniknął z powodu utleniania;
• Utrata kontaktu między suwakiem a stykami dystrybutora. Najczęściej jest to spowodowane tworzeniem się na nich osadów węgla;
• Przerwanie zwarcia (pęknięcie zwojów uzwojenia), awaria kondensatora, pojawienie się pęknięć na pokrywie dystrybutora;
• Izolacja przewodów wysokiego napięcia jest zerwana;
• Złamanie samej świecy.

Aby wyeliminować awarie, konieczne jest sprawdzenie integralności obwodu wysokiego i niskiego napięcia (czy istnieje kontakt między przewodami a zaciskami, jeśli go brakuje, wyczyść połączenie), a także przeprowadzić wizualną kontrolę mechanizmów . W procesie diagnostyki dostosowuje się szczeliny między stykami wyłącznika. Wadliwe elementy są wymieniane na nowe.

Ponieważ impulsy systemu są kontrolowane przez urządzenia mechaniczne, awarie w postaci osadów węgla lub otwartego obwodu są całkiem naturalne, ponieważ są wywoływane przez naturalne zużycie niektórych części.

Silnik pracuje z przerwami

Jeśli w pierwszym przypadku brak iskry na świecach zapłonowych nie pozwoli na uruchomienie silnika, wówczas niestabilna praca silnika spalinowego może być wywołana usterkami w oddzielnym obwodzie elektrycznym (na przykład awaria jeden z przewodów wybuchowych).

Oto kilka problemów w SZ, które mogą powodować niestabilną pracę urządzenia:

• Pęknięcie świecy;
• Zbyt duża lub mała szczelina między elektrodami świec zapłonowych;
• Niewłaściwa przerwa między stykami wyłącznika;
• Pęknięcie pokrywy dystrybutora lub wirnika;
• Błędy w ustawianiu UOZ.

W zależności od rodzaju awarii eliminuje się je poprzez ustawienie prawidłowego UOZ, szczelin i wymianę uszkodzonych części na nowe.

Diagnostyka wszelkich usterek tego typu układów zapłonowych polega na oględzinach wszystkich węzłów obwodu elektrycznego. Jeśli cewka się zepsuje, ta część jest po prostu wymieniana na nową. Jego awarie można wykryć, sprawdzając łamanie zwojów za pomocą multimetru w trybie wybierania.

Dodatkowo proponujemy obejrzenie małej recenzji wideo na temat działania układu zapłonowego z rozdzielaczem mechanicznym:

Co to jest dystrybutor zapłonu (dystrybutor) i jak działa?

Pytania i odpowiedzi:

Dlaczego bezdotykowy układ zapłonowy jest lepszy? Ponieważ nie ma w nim ruchomego rozdzielacza i wyłącznika, styki w układzie BC nie wymagają częstej konserwacji (regulacji lub czyszczenia z nagaru). W takim układzie stabilniejszy rozruch silnika spalinowego.

Jakie są systemy zapłonowe? W sumie istnieją dwa rodzaje układów zapłonowych: kontaktowy i bezkontaktowy. W pierwszym przypadku mamy do czynienia z rozdzielaczem styków. W drugim przypadku wyłącznik pełni rolę wyłącznika (i dystrybutora).

Jak działa elektroniczny układ zapłonowy? W takich układach impuls iskrzący i rozkład prądu wysokiego napięcia są sterowane elektronicznie. Nie posiadają elementów mechanicznych wpływających na dystrybucję lub przerwanie impulsów.