Загальні характеристики електронних систем запалювання
Проте автомобільні двигуни стали істотно більш высокооборотными і мають високі ступені стиснення, що накладає додаткові вимоги на системи запалювання. Крім того, останнім часом до цих систем стали пред’являти вимоги, спрямовані на радикальне підвищення паливної економічності та екологічної чистоти автомобільних двигунів.
У зв’язку з цим як у. нас в країні, так і за кордоном проводять численні дослідження з удосконалення класичної системи запалювання або заміні її принципово нової, з кращими характеристиками. Ці дослідження спрямовані насамперед на усунення основного недоліку класичної системи — зниження вторинної напруги при малих і великих частотах обертання вала двигуна, при забрудненні свічок, при зменшенні напруги акумулятора, при забрудненні або обгоранні контактів переривника і т. п.
В даний час поширення набули дві принципово різні електронні системи запалювання з накопиченням енергії в індуктивності і ємності. Першу з них називають транзисторної, а другу — тиристорної, або конденсаторної (по назві основних елементів, що застосовуються в цих системах).
Транзисторна система складається з тих самих елементів, що і класична, і працює за тим же принципом. Відмінність транзисторної системи від класичної полягає в тому, що в неї вводиться потужний транзистор, який комутує струм котушки запалювання, ж контакти переривника коммутіруют лише відносно невеликий струм бази транзистора. Однак повністю реалізувати позитивні властивості транзисторної системи запалювання вдається лише із застосуванням спеціальної котушки запалювання. Остання обставина обмежує можливості виготовлення транзисторної системи в аматорських умовах.
Тиристорная або конденсаторна система запалювання принципово відрізняється від класичної і транзисторної тим, що енергія іскроутворення ній накопичується не в котушці запалювання, а в спеціальному накопичувальному конденсаторі. Принцип дії конденсаторної системи запалювання дозволяє найбільшою мірою усунути недоліки класичної системи без заміни стандартної котушки запалювання. Тому виготовлення конденсаторної системи в аматорських умовах краще.
Іноді при установці електронної системи запалювання на новому автомобілі водій не помічає поліпшень в роботі двигуна. Це відбувається тому, що на новому автомобілі все нове — і свічки, і контакти переривника, і акумулятор. Напруги, развиваемого класичною системою запалювання, в цих умовах достатньо для надійного пуску двигуна і нормальної його роботи. Однак по мірі експлуатації контакти переривника обгорають, свічки покриваються нагаром, ємність акумулятора зменшується, що викликає поступове погіршення в роботі двигуна, яке може бути досить значним, але не помітним. Тому багато водіїв чистять або замінюють контакти переривника тільки тоді, коли двигун не запускається.
Електронна система запалювання в процесі експлуатації практично не вимагає обслуговування.
Застосування електронних систем запалювання забезпечує наступні переваги:
напруга, що підводиться до свічок запалювання, збільшується порівняно з напругою в класичній системі, що дозволяє збільшити зазор в свічках запалювання на 20 — 30 % відносно стандартного, у зв’язку з чим відбувається більш повне згоряння палива і пов’язані з ним підвищення потужності і економічності двигуна, зменшення нагароутворення, зниження токсичності відпрацьованих газів;
полегшується пуск холодного двигуна при низьких температурах; знижується електрична навантаження на контакти переривника, і термін їх служби визначається лише механічним зносом.
Застосування конденсаторних систем запалювання, крім того, забезпечує додаткові переваги:
більш висока крутизна фронту імпульсу високої напруги робить систему малочутливі до забруднення свічок, що дозволяє зменшувати трудомісткість обслуговування; термін служби свічок збільшується;
розвантажується котушка запалювання (середній струм через первинну обмотку зменшується майже в 10 разів);
конденсаторні системи запалювання більш економічні, ніж транзисторні і класичні.
Основними характеристиками електронних систем запалювання є мінімальна робоча напруга, напруга, що підводиться до первинної обмотки котушки запалювання (тільки для конденсаторних систем), енергія і тривалість іскрового розряду.
Мінімальна робоча напруга — це мінімальна напруга живлення, шрі якому система працездатна. Чим воно менше, тим краще, оскіль-жу при пуску холодного двигуна в зимовий час року напруга акумулятора може зменшитися під час роботи стартера до 7 — 7,6 Ст.
Напруга підводиться до первинної обмотці котушки запалювання, визначає напругу іскроутворення, з яким воно пов’язане через коефіцієнт трансформації котушки. Для надійного іскроутворення необхідно, щоб напруга, що підводиться до первинної обмотки стандартної котушки запалювання, при всіх умовах експлуатації була не менше ЗОО Ст. Разом з тим воно не повинно бути більше 400 В, так як в іншому випадку може статися пробій ізоляції елементів системи — котушки запалювання, кришки розподіли-теля і т. п.
Тривалість іскрового розряду, що характеризує при інших рівних умовах його енергію, суттєво впливає на процеси займання та горіння паливної суміші при роботі і пуску як холодного, так і гарячого двигуна, а отже, і на його експлуатаційні характеристики. Допустимими значеннями слід вважати 0,2 — 0,6 мс. При менших значеннях погіршуються умови пуску двигуна, а при великих збільшується ерозія електродів свічок і зменшується їх термін служби. Найбільш доцільним є встановлення різної тривалості іскрового розряду при пуску і після нього.
Важливими характеристиками системи запалювання є також характеристики її надійності: безвідмовність, ремонтопридатність і завадостійкість. Тут слід зазначити, що класична система має поки великими безвідмовністю і особливо ремонтопридатністю, ніж електронні системи.
Дійсно, в класичній системі всього кілька елементів, які легко перевірити навіть без спеціальних вимірювальних приладів. Заміна цих елементів не зустрічає утруднень. Наприклад, стан контактів переривника можна перевірити зовнішнім оглядом. Заміна контактів в дорозі доступна будь-якому водієві. Для ремонту ж або перевірки електронного блоку потрібне спеціальне обладнання та відповідна кваліфікація.
Підвищити надійність електронних систем запалювання можна шляхом резервування, або постачання їх пристроєм швидкого перемикання з електронної системи на класичну. Простіше всього це зробити в конденсаторних системах, так як у них використовується стандартна котушка запалювання.
Крім того, електронні блоки систем запалювання обов’язково повинні мати засоби захисту від імпульсних перешкод, досягають бортової електромережі автомобіля амплітуди більше 100 Ст.
При прийнятті перелічених заходів підвищення надійності переваги електронних систем запалювання стають безспірними, що засвідчила багаторічна практика. Слід чекати, що у недалекому майбутньому електронні системи запалювання будуть встановлюватися на переважну більшість автомобілів як штатне устаткування.
Креслення, проекти