Automobilių uždegimo sistemos

Variklio cilindre suslėgtas darbinis mišinys uždegamas elektros išlydžiu

kibirkštimi, susidarančia tarp už degimo žvakės elektrodų. Kad susidarytų

elektros išlydis, turi būti ne mažesnė kaip 12-14 kV įtampa.

Žemos įtampos srovei paversti aukštos įtampos srove ir jai paskirstyti

i variklio cilindrus skiriami baterinio už degimo prietaisai.

Baterinio uždegimo sistemą sudaro žemos įtampos srovės šaltiniai,

indukcinė ritė, pertraukiklis-skirstytuvas, kondensatorius, uždegimo

žvakės, uždegimo jungiklis ir aukštos bei žemos įtampos laidai (1 pav.).

Baterinio už degimo sistemoje yra dvi grandinės – žemos ir aukštos įtampos.

Į žemos įtampos grandinę srovė tiekiama iš akumuliatorių baterijos

arba iš generatoriaus. šioje grandinėje, be srovės šaltinių, dar papildomai

įjungti uždegimo jungiklis, pirminė indukcinės ritės apvija su papildomu

rezistoriumi ir pertraukiklis.

Aukštos įtampos grandinę sudaro antrinė indukcinės ritės apvija,

skirstytuvas, aukštos įtampos laidai, už degimo žvakės.

Aukštos įtampos srovė sukuriama pagal saviindukcijos principą (1pav.).

Kai išjungiklis įjungtas ir pertraukiklio kontaktai uždari, srovė iš

akumuliatorių baterijos arba iš generatoriaus teka į indukcinės ritės

pirminę apviją, todėl aplink ją susidaro magnetinis laukas. Atsidarius

pertraukiklio kontaktams, srovė pirminėje apvijoje ir aplink ją esantis

laukas išnyksta. Nykstantis magnetinis llaukas kerta antrinės apvijos vijas

ir kiekvienoje iš jų atsiranda maža evj. Kadangi antrinės apvijos

nuosekliai sujungtų vijų yra gana daug, tai suminė įtampa apvijos galuose

siekia 20-24 kV. Nuo indukcinės ritės aukštos įtampos laidu, skirstytuvu ir

laidais aukšto dažnio srovė teka į už degimo žvakes, todėl tarp žvakių

elektrodų susidaro kibirkštinis išlydis, kuris uždega darbini mišinį.

[pic][pic]

1pav. baterinė uždegimo sistema

Uždegimo prietaisai, kad tarp uždegimo žvakės elektrodų įvyktų

kibirkštinis išlydis, kai atstumas tarp jų 0,5.0,7mm ir darbinio mišinio

slėgis cilindre 1,0-1,2 MPa. Prie elektrodų turi būti ne žemesne kaip

10000.12000 V įtampa.

Kibirkštis tarp žvakės elektrodų turi įvykti anksčiau, negu stūmoklis

pasiekia VGT suspaudimo pabaigoje – tai ir yra ankstinimas. To reikia, kad

stūmokliui pasiekus VGT, darbinis mišinys galėtų visas užsiliepsnoti.

gamybos automobilių karbiuratoriniuose varikliuose naudojama baterinio

uždegimo sistema. Uždegimo sistemą sudaro: Uždegimo ritė, skirstytuvas,

kondensatorius, uždegimo žvakės, uždegimo jungiklis bei laidai. Nurodyti

prietaisai sudaro dvi elektrines grandines-žemos ir aukštos įtampos.

Uždegimo ankstinimas matuojamas alkūninio veleno pasisukimo kampu nuo

kibirkšties pasirodymo iki to momento, kai stūmoklis pasiekia VGT. Sis

kampas keičiasi priklausomai nuo alkūninio veleno sukimosi greičio,

variklio apkrovos ir degalų oktaninio skaičiaus. Kai ankstinimo kampas yra

mažas (vėlyvas uždegimas), variklis neišvysto visos galios, sunaudoja daug

degalų ir perkaista;kartais pastebimi sutrikimai karbiuratoriaus darbe. Kai

ankstinimo kampas per didelis (ankstyvas uždegimas), girdisi detonaciniai

bildesiai, krinta variklio galia, 0 paleidžiant varikli, stūmoklis

stumiamas atgal. Tai ypač pavojinga, kai variklis paleidžiamas, naudojantis

rankena.

Kuo greičiau sukasi alkūninis velenas tuo didesnis turi būti uždegimo

ankstinimo kampas, nes per laiką (maždaug 0,002 s), reikalingą visam

darbinio mišinio tūriui cilindre užsiliepsnoti, greitai besisukantis

alkūninis velenas pasisuka didesniu kampu negu lėtai besisukdamas. Krintant

variklio alkūninio veleno sukimosi greičiui, už degimo ankstinimo kampą

automatiškai keičia išcentrinis reguliatorius naudojant didelio oktaninio

skaičiaus benziną, galima gauti dideli uždegimo ankstinimo kampą ir tuo

padidinti variklio galią, nesukeliant mišinio detonacijos. Kai naudojamas

mažo oktaninio skaičiaus benzinas, ~ ankstinimo kampą reikia sumažinti.

Atsižvelgiant į antidetonacines degalų ypatybes, kampas reguliuojamas ranka

pasukant oktaninį korektorių.

Pasukus raktą į padėtį „Išjungta“ plokštelės 1, nuolat sujungtos su

gnybtu AM, iškyšos neliečia gnybtų UR, ST ir PR kontaktų, 0 pasukus jį į

padėtį 11, Il1 ir IV, plokštelė sujungia nurodytus kontaktus su maitinimo

gnybtu AM schemoje nustatyta tvarka.

ĮRENGINIAI RADIJO TRIGDŽIAMS SLOPINTI

Varikliui dirbant, uždegimo sistemos aukštos įtampos laidai

spinduliuoja elektromagnetines bangas, kurios trukdo veikti radijo

imtuvams, esantiems netoli automobilio. Šie trikdžiai sumažinami

(nuslopinami), aukštos įtampos srovės grandinėse naudojant slopinimo

rezistorius. Jie įtaisomi laido, jungiančio už degimo ritės antrinę apviją

su skirstytuvu, antgalyje, taip pat antgaliuose laidų, jungiančių

skirstytuvą su uždegimo žvakėmis.

Kontaktinė-tranzistorinė uždegimo sistema (2 pav.) skiriasi nuo

paprastos tuo, kad tarp indukcines rites ir pertraukiklio kontaktų

įjungiamas tranzistorinis komutatorius.

Į stiprintuvo kolektoriaus grandinę įjungta pirminė indukcinės ritės

apvija. Pertraukiklio kontaktai įjungti į tranzistoriaus valdančiojo

elektrodo – bazės – grandinę. Pro užsidariusius kontaktus teka silpna (0,75

A) srovė, be to, valdančiajame elektrode susidaro potencialas ir

tranzistoriumi srove teka į indukcinės ritės pirminę apviją. Prastai

atsidarius kontaktams, jų beveik neardo elektros kibirkštys ir kontaktų

darbo amžiui turi įįtakos tiktai mechaninis dilimas. Į pirminę apviją pro

tranzistorių tekanti srovė yra tokio stiprumo, kad antrinėje grandinėje

sroves stiprumas padidėja apytiksliai 25%, todėl tarpelį tarp už degimo

žvakes elektrodų ir kibirkšties didumą galima padidinti nepriklausomai nuo

variklio alkūninio veleno sukimosi dažnio. Dėl viso to variklį lengviau

paleisti, kai šalta.

Atsidarius pertraukiklio kontaktams, nutraukiama tranzistoriaus

valdymo sroves grandine ir jis uždaromas, nes tranzistoriaus (kolektorius-

emiteris) varža padidėja iki keleto šimtų omų.

Kad žemos įtampos grandinės darbinė srove būtų greičiau nutraukiama,

tranzistorių reikia uždaryti greitai; tam tikslui į sistemą įjungtas

impulsinis transformatorius. Nutraukus valdymo srovę, impulsinio

transformatoriaus pirminėje ir antrinėje apvijose indukuojasi

saviindukcijos evj. Transformatoriaus antrines apvijos saviindukcijos evj

impulsas paveikia tranzistorių ir jis greičiau uždaromas. Kadangi už degimo

sistemos pirminėje grandinėje srove nutraukiama labai staigiai, tai labai

staigiai susilpnėja ir magnetinis srautas, kuris kerta indukcinės rites

pirmines ir antrinės apvijų vijas ir jose indukuojasi tokia evj: 30000 V

antrinėje apvijoje ir iki 100 V – pirminėje.

2 paveiksle brūkšninėmis linijomis su rodyklėmis parodyta

tranzistoriaus valdymo srovės grandine, ištisinėmis – žemos įtampos srovės

grandine. Iš indukcinės ritės antrinės grandinės aukštos įtampos srovė teka

pro centrinį elektrodą į gesinimo rezistorių-skirstytuvą-uždegimo žvakę-

„masę“-indukcinės ritės antrinę apviją. Indukcines ritės pirminės apvijos

saviindukcijos evj įkrauna kondensatorių C, kuris išsikrauna per pirminę

apviją, kai yra atviri pertraukiklio kontaktai.

Sutrikus aukštos įtampos grandinei, saviindukcijos evj gali didėti ir

pramušti tranzistorių. Siekiant tto išvengti, lygiagrečiai indukcines rites

pirminei apvijai įjungti du diodai Dl ir diodas stabilitronas. Diodas Dl

neleidžia srovei tekėti pro diodą-stabilitroną, apeinant indukcines ritės

pirminę apviją·

Padidėjus pirminės grandinės saviindukcijos evj daugiau kaip 100 V,

sumažėja diodo-stabilitrono varža ir pro jį prateka saviindukcijos srovė;

tada įtampa tarp pirmines apvijos gnybtų sumažėja ir tranzistorius

nepramušamas.

Kondensatorius C2 skiriamas tranzistoriui apsaugoti, nutrūkus šioms

grandinėms: generatorius-akumuliatorių baterija; generatoriaus korpusas-

relės-reguIiatoriaus korpusas arba nutrūkus vienai grandinei į

generatoriaus apvijos fazių. Visais šiais atvejais kondensatorius C2

įsikraus ir mažės tinklo įtampa.

Uždegimo sistemos prietaisai surinkti į tranzistorinį komutatorių.

Komutatoriuje yra keturi gnybtai: M; K; nepažymėtas gnybtas m su

automobilio mase sujungtas daugiagysliu neizoliuotu laidu, gnybtas K – su

vienu indukcinės ritės pirminės apvijos galu, o gnybtas P – su

pertraukiklio judamojo kontakto gnybtu.

Variklius su kontaktine-tranzistorine už degimo sistema daug

lengviau paleisti, kai šalta ir padidėja jų kai kurių detalių atsparumas

dilimui. Besiplečiančių dujų slėgis geriausiai išnaudojamas tiktai tada,

kai mišinys visiškai sudega, vos tik stūmoklis pereina viršutinį galinį

tašką. Atsižvelgiant į tai, kad mišinys dega tam tikrą laiko tarpą, jį

reikia uždegti šiek tiek anksčiau, t. y. iki stūmoklis ateis į VGT.

Alkūninio veleno pasisukimo kampo didumas nuo to momento, kai darbinis

mišinys uždegamas iki AGT, vadinamas uždegimo paskubos kampu. Sis kampas

priklauso nuo alkūninio veleno sukimosi dažnio, degalų degimo greičio ir

variklio apkrovos.

Darbinio mišinio degimo

greitis ne visada yra vienodas. Didėjant ant

alkūninio veleno sukimosi dažniui, mišinio sudegimo laikas trumpėja, todėl

paskubos kampas turi didėti.

Sumažėjus variklio apkrovai iki minimumo, droselis pridaromas ir į

ci1indrus tiekiamo degiojo mišinio kiekis sumažėja, o prisimaišiusių

atidirbusių deginių kiekis padidėja; toks mišinys dega ilgiau, todėl už

degimo paskubos kampas turi būti didesnis. Reikia atsiminti, kad uždegimo

paskubos kampą padidinti per daug- neleistina, nes besiplečiančios dujos

stums stūmoklį atgal, ir variklio galia sumažės.

Jeigu uždegimo paskubos kampas yra per mažas, tai yra per vėlyvas

degimas, tai degusis mišinys ddega, stūmokliui slenkant žemyn. Tada sumažėja

dujų slėgis ir variklio galia. Esant vėlyvam degimui, įkaista cilindro

sienelės, aušinimo skystis ir išmetimo vamzdžiai, nes darbinis mišinys dega

darbinio takto metu.

[pic]

2 pav. Elektroninė uždegimo sistema su elektroniniu aukštosios įtampos

skirstymu

Visiškai elektroninė uždegimo sistema su elektroniniu aukštosios

įtampos skirstymu tai charakteristikas naudojanti uždegimo sistema,

neturinti besisukančio uždegimo įtampos skirstytuvo.

Uždegimo įtampos skirstymo be judančių detalių privalumai:

• nėra besisukančių detalių,

• nėra mechaninio dilimo,

• mažesnis aukštosios įtampos laidų jungčių skaičius ir nėra

aukštosios įtampos laidų aarba jie trumpesni.

Uždegimo įtampa skirstoma:

• vienos kibirkšties uždegimo ritėmis arba

• dviejų kibirkščių uždegimo ritėmis.

Skirstant uždegimo įtampą vienos kibirkšties uždegimo ritėmis, reikia tiek

uždegimo ričių ir galinių pakopų, kiek yra cilindrų. Nebereikia aukštosios

įtampos laidų, nes uždegimo ritės su galinėmis pakopomis, sudarančios

kompaktišką bloką (uždegimo bloką), tvirtinamos prie cilindrų galvutės.

4 cilindrų varikliui reikalingos dvi uždegimo ritės, kurių kiekviena

turi atskirą galinę uždegimo pakopą. Abi uždegimo ritės kartu su galinėmis

uždegimo pakopomis gali būti sujungtos į vieną kompaktišką bloką .

Uždegimo sistemos su dviejų kibirkščių uždegimo ritėmis sandara

parodyta 3 pav. Aukštosios įtampos laidai taip sujungiami su uždegimo

žvakėmis, kad pirmoji žvakė uždega mišinį vieno cilindro darbo takto

pradžioje, o antroje žvakėje kibirkštis šoka kito cilindro išmetimo takto

metu. Alkūninio veleno kito apsisukimo metu uždegimas vyksta atvirkščiai.

Kituose dviejuose cilindruose.

Magnetinės uždegimo sistemos

Magnetinių uždegimo sistemų paskirtis generuoti reikalingą uždegimo

įtampą nepriklausomai nuo akumuliatorių baterijos arba generatoriaus ir šią

įtampą tinkamu uždegimo momentu tiekti uždegimo žvakėms.

Magnetinės uždegimo sistemos (magnetos) naudojamos ten, kur reikalingi

kompaktiški ir lengvi konstrukciniai elementai, pvz., mažiems motociklams,

valtims iir stacionariems varikliams. Magnetinės uždegimo sistemose

dažniausiai būna ir magnetinis generatorius. Jos tada vadinamos magnetomis-

generatoriais. Magnetinio generatoriaus paskirtis – apšvietimo ir

signalinius įtaisus aprūpinti elektros energija. Magnetinėse uždegimo

sistemose ir magnetiniuose generatoriuose elektros energiją generuoja

besisukantys magnetai (generatoriaus principas). 3pav.

[pic]

3.pav.magnetinė uždegimo sistema

Kondensatorinės uždegimo sistemos sandara

Kondensatorinėje uždegimo sistemoje uždegime energija sukaupiama

kondensatoriuje. Kondensatorius išsikrauna per tiristorių.

Kadangi kondensatorinėje uždegimo sistemoje jungiklis yra

tiristorius, ši sistema dar vadinama tiristorine uždegimo sistema, o dėl

aukštos įtampos pirminėje grandinėje (maždaug 400V) – aukštosios įtampos

kondensatorine uždegime sistema 4 ppav.

Kondensatorinė uždegimo sistema buvo sukurta didelės galios sportinių

ir lenktyninių automobilių varikliams, taip pat motociklų ir rotoriniams

varikliams. Kondensatorinę uždegimo sistemą sudaro kondensatorius,

kondensatoriaus krautuvas, uždegime transformatorius ir galios jungiklis-

tiristorius.).

[pic]

4 pav. Kondensatorinė uždegimo sistema

Kondensatorinės uždegimo sistemos veikimo principas

Kondensatorinės uždegimo sistemos veikimo principas yra kitoks, negu

klasikinės baterinės ir tranzistorinės. 4 pav. sugretinti tranzistorinės ir

kondensatorinės uždegimo sistemų veikimo principai. Tiristoriaus veikimo

principas aprašytas. Kondensatorinėje uždegimo sistemoje jis naudojamas

kaip elektroninis galios jungiklis, nes jis, lyginant su tranzistoriumi,

gali junginėti stipresnes sroves ir yra mažiau jautrus aukštoms įtampoms.

Skirtingai negu ritinėje uždegimo sistemoje, kondensatorinės uždegimo

sistemos uždegimo transformatoriuje energija nekaupiama, jis veikia tik

kaip transformatorius. Energijos kaupiklis yra kondensatorius.

Kondensatorius, kurį, kol tiristorius uždarytas, krautuvas įkrauna

maždaug iki 400 V. Uždegimo momentu tiristorius atsiveria, ir

kondensatorius išsikrauna per uždegimo transformatoriaus pirminę apviją.

Antrinėje jo apvijoje susidaro uždegimo įtampa. Tiristorius gali būti

valdomas pertraukiklio kontaktais arba induktyviniu davikliu.

Kondensatorinės uždegimo sistemos privalumai:

• didesnis uždegimo įtampos rezervas,

• visoje sūkių dažnių srityje variklis greičiau pasiekia maksimalią

galią, o deginiuose yra mažiau nuodingųjų medžiagų,

• labai nejautri lygiagrečioms jungtims antrinėje grandinėje.

Kondensatorinėje uždegimo sistemoje, lyginant su ritine uždegimo

sistema, visoje sūkių dažnių srityje gaunama aukštesnė ir pastovesnė

maksimali uždegimo įtampa. Kondensatorinės uždegimo sistemos trūkumas –

maža kibirkšties degimo trukmė. Kad būtų galima užtikrinti patikimą

uždegimą, į tai svarbu aatsižvelgti konstruojant variklį. Todėl variklyje

esančios ritinės uždegimo sistemos negalima pakeisti kondensatorine.

Jei klasikinės ir tranzistorinės uždegimo sistemų uždegimo įtampų

oscilogramos iš esmės nesiskiria, tai kondensatorinės uždegimo sistemos

uždegimo įtampa kinta kitaip.

Alytaus kolegija

Technologijų fakultetas

REFERATAS

Automobilių uždegimo sistemos

ATLIKO II-ATE gr. studentas

E.Žvirblis

Tikrino Dėstytoja

P. Kmieliauskienė

Alytus,2005

———————–

Uždegimo sistemos