Котушки запалювання - види, пристрій, принцип роботи
Завдання котушки запалювання
Котушка запалювання накопичує енергію та виробляє високу напругу для утворення іскрового розряду на електроді свічки запалювання.
Функція котушки запалення ґрунтується на законі індукції: котушка запалення складається з магнітом'якого залізного сердечника, первинної обмотки з мідного дроту з малою кількістю витків (перерізом приблизно 0,75 мм 2 ) і вторинної обмотки з мідного дроту з великою кількістю3 вит0 мм 2). Співвідношення витків становить приблизно 1:200.
Енергія, що постачається від акумулятора, в необхідний момент запалювання відключається від кінцевої щаблі управління. Магнітне поле первинної обмотки переноситься на вторинну обмотку. Виникає у вторинній обмотці напруга залежить від кількості витків. Ця висока напруга використовується для іскроутворення на електроді свічки.
При оптимальному складі суміші енергія запалення повинна становити приблизно 0,2 мДж, при більш бідній або багатою суміші - приблизно 3 мДж. Однак у практиці витрата енергії набагато вища.
Енергія, що виробляється в сучасних системах запалювання досягає від 60 до 200 мДж. Це означає, що при контакті з частинами, що проводять високу напругу, може виникнути загроза життю!
Терміни в системі запалювання
Акумулювання енергії: під час циклу заряду котушка накопичує енергію в магнітопроводі. Струм подається - котушка заряджається (ланцюг первинної обмотки закрито, ланцюг вторинної обмотки відкрито). У заданий момент запалення первинний ланцюг розмикається.
Індукована напруга: зміна струму в індуктивності (котушці) змінює напругу. Вдруге генерується висока напруга.
Висока напруга: так само як і в трансформаторі виробляється висока напруга залежить від числа витків котушки первинно/вторинно. Після досягнення необхідної напруги пробою відбувається розряд котушки з утворенням іскри (пробою).
Іскра запалювання: після надходження високої напруги на свічку запалювання накопичена енергія розряджається в іскровий канал (ланцюг первинного струму відкритий, вторинний-закритий).
Час замикання (заряду котушки)
У контактно-розподільчій системі запалювання визначається тривалість часу, під час якого контакт переривника замкнутий.
В електронній системі запалення наказується тривалість часу, у період якого первинний струм протікає. Первинна обмотка котушки підключена.
Система запалювання з контактним переривником
Електронна система запалювання
РІЗНОВИДНОСТІ КАТУШОК
На практиці в основному зустрічаються 3 види: система запалення з розподільником, що обертається, двоіскрова котушка запалення і одноіскрова котушка запалення.
Стандартна котушка запалювання для двигунів з обертовим розподілом високої напруги (ROV)
Управління струмом заряду через контакт переривника. Тут висока напруга генерується центрально від однієї котушки запалювання і розподільником запалювання механічно розподіляється окремі свічки запалювання. У сучасних системах управління двигуном цей вид розподілу напруги вже не є актуальним.
Двоіскрова котушка запалювання (у двигунах з парним числом циліндрів)
Обидва з'єднання високої напруги послідовно підключені до двох свічок запалювання, порядок запалення яких на 360 ° обороту колінчастого валузміщені один від одного. Котушка запалювання генерує іскру запалювання одночасно на дві свічки запалювання: одна знаходиться в циліндрі, в якому стискається повітряно-паливна суміш, а друга - в циліндрі, який в цей час знаходиться в такті випуску. У циліндрі з високим тиском (з тактом стиснення) виникає робоча основна іскра запалювання, менш стисненим (з тактом продування) - неодружена іскра запалювання. Після 360° обороту колінчастого валу стає навпаки. В іншій парі циліндрів імпульс запалення відбувається так само, тільки зміщений на 180 ° обороту коленвала.
Завдяки послідовному включенню одна з обох свічок працює з позитивною високою напругою пробою, а інша - з негативною напругою. Через різний напрям напруги електроди свічок запалювання показують неоднакові картини обгорання.
На кожен оборот колінвала -2 іскри запалення (основна/робоча іскра і підтримуюча/холоста іскра)
1. Перешкодний штекер2. Кабелі запалювання3. З'єднувальний штекер 4. Двохіскрова котушка запалювання 2x2
Статичний розподіл високої напруги з двоіскровою котушкою запалювання
Одноіскрова котушка запалювання в повністю електронній системі запалювання
У цьому виконанні кожна свічка запалення приписана до конкретної котушки запалювання, яка сидить прямо на ізоляторі свічки запалювання. Конструкція уможливлює більш філігранне виконання та розміри. Одноіскрові котушки запалювання встановлюються як на парне, так і на непарну кількість циліндрів: система запалення все одно синхронізується сенсором розподільного валу.
Схема включення одноіскрової котушки запалювання
Пристрійодноіскрової котушки
Одноіскрова котушка запалювання виробляє у кожен такт по іскрі запалювання, тому необхідна синхронізація з розподільчим валом.
Переваги одноіскрової котушки запалювання в повністю електронній системі запалювання
Завдяки прямій передачі напруги від котушки запалення на свічку запалювання одноіскрова котушка запалювання має менші втрати напруги і дозволяє використовувати найширший з можливих діапазонів кутів випередження запалення. Крім того, в такій системі можливий контроль первинного та вторинного ланцюгів системи запалення та визначення перебоїв у іскроутворенні.
1 Замок запалення2 Котушки запалення3. Свічки запалення 4. Блок управління
Статичний розподіл запалення з одноіскровими котушками запалювання
Діоди в кола високої напруги для придушення іскри при включенні. Вторинна обмотка не може бути перевірена омметром.