非接觸式點火系統
車輛裝置,  車載電器

非接觸式點火系統

為了點燃已經進入發動機氣缸的空氣-燃料混合物,需要汽車中的點火系統。 它用於以汽油或汽油為燃料的動力裝置中。 柴油機具有不同的工作原理。 它們僅使用直接燃油噴射(對於燃油系統的其他修改,請閱讀 這裡).

在這種情況下,新鮮的空氣在氣缸中被壓縮,在這種情況下,其加熱到柴油的著火溫度。 活塞到達上止點時,電子裝置會將燃油噴入氣缸。 在高溫的影響下,混合物點燃。 在具有這種動力裝置的現代汽車中,通常使用CommonRail型燃油系統,該系統提供不同的燃油燃燒模式(詳細說明 在另一則評論中).

非接觸式點火系統

汽油機的工作以不同的方式進行。 在大多數修改中,由於辛烷值低(描述了辛烷值及其確定方法, 這裡)汽油在較低溫度下著火。 儘管許多高檔汽車都可以配備以汽油為動力的直噴式動力總成。 為了使空氣和汽油的混合物在較少壓縮的情況下點火,這種發動機與​​點火系統結合工作。

無論燃油噴射如何實施以及系統設計如何,深圳特區的關鍵要素是:

  • 點火線圈 (在更現代的汽車模型中,可能會有幾種),這會產生高壓電流;
  • 火花塞 (基本上,一根蠟燭依靠一個圓筒),在正確的時間為其供電。 在其中形成火花,點燃氣缸中的VTS。
  • 發行人。 根據系統的類型,它可以是機械的或電子的。

如果將所有點火系統劃分為多種類型,則將有兩種。 首先是聯繫。 我們已經談到過她 在單獨的評論中... 第二種是非接觸式的。 我們將只關注它。 讓我們討論一下它由哪些元素組成,如何工作以及該點火系統存在哪些故障。

什麼是非接觸式汽車點火系統

在較舊的車輛上,使用的閥是接觸晶體管類型的系統。 當在某個時刻連接了觸點時,點火線圈的相應電路閉合,並形成高壓,這取決於閉合電路(分配器蓋對此負責-請閱讀相關內容) 這裡)轉到相應的蠟燭。

儘管這樣的SZ運行穩定,但隨著時間的流逝,仍需要對其進行現代化。 其原因是在增加壓縮比的現代電動機中,無法增加點燃VST所需的能量。 另外,在高速下,機械閥不能應付其任務。 這種裝置的另一個缺點是斷路器分配器的觸頭磨損。 因此,不可能根據發動機轉速來微調和微調點火正時(早晚)。 由於這些原因,現代汽車不使用接觸類型SZ。 取而代之的是,安裝了非接觸式模擬,並用電子系統代替了該模擬,有關詳細信息,請閱讀 這裡.

非接觸式點火系統

該系統與其先前的系統的不同之處在於,它不再通過機械方式而是通過電子方式來形成向蠟燭放電的過程。 它允許您一次調整點火正時,而實際上在整個功率單元的使用壽命中都不會改變點火正時。

由於引入了更多的電子設備,接觸系統得到了許多改進。 這樣就可以將其安裝在以前使用KSZ的經典機型上。 用於形成高壓脈衝的信號是感應型的。 由於廉價的維護和經濟性,BSZ在小體積的大氣發動機上顯示出良好的效率。

它是做什麼用的,如何發生的

要了解為什麼必須將接觸系統更改為非接觸系統,讓我們來談談內燃機的工作原理。 當活塞移至下止點時,在進氣沖程處供應汽油和空氣的混合物。 然後進氣門關閉,壓縮衝程開始。 為了使電動機達到最大效率,確定何時必鬚髮送信號以生成高壓脈衝的時刻非常重要。

在分配器的觸頭系統中,在軸旋轉期間,斷路器觸頭閉合/斷開,這些觸頭負責低壓繞組中的能量積聚和高壓電流的形成。 在非接觸式版本中,此功能分配給霍爾傳感器。 線圈形成電荷後,當分配器觸點閉合時(在分配器蓋中),該脈衝沿相應的線傳播。 在正常模式下,此過程將花費足夠的時間使所有信號進入點火系統的觸點。 但是,當發動機轉速上升時,經典分配器開始不穩定地工作。

這些缺點包括:

  1. 由於高壓電流通過觸點,它們開始燃燒。 這導致它們之間的差距增大的事實。 這種故障會改變點火正時(點火正時),對動力裝置的穩定性產生負面影響,使動力更加不穩定,因為為了增加動力,駕駛員不得不更頻繁地將油門踏板踩到地板上。 由於這些原因,系統需要定期維護。
  2. 系統中觸點的存在限制了高壓電流量。 為了使火花“散落”,將不可能安裝效率更高的線圈,因為KSZ的傳輸能力不允許向蠟燭施加更高的電壓。
  3. 當發動機轉速上升時,分配器觸點不僅會閉合和斷開。 它們開始相互撞擊,自然發出嘎嘎聲。 這種作用導致觸點的打開/關閉不受控制,這也影響了內燃機的穩定性。
非接觸式點火系統

用以非接觸模式運行的半導體元件代替分配器和斷路器接觸器有助於部分消除這些故障。 該系統使用一個開關,該開關根據從接近開關接收到的信號控制線圈。

在經典設計中,斷路器設計為霍爾傳感器。 您可以閱讀有關其結構和操作原理的更多信息。 在另一則評論中... 但是,也有電感和光學選項。 在“經典”中,第一個選項被建立。

非接觸式點火系統裝置

BSZ設備幾乎與接觸模擬設備相同。 斷路器和閥門的類型是一個例外。 在大多數情況下,將安裝霍爾效應的磁傳感器安裝為斷路器。 它還打開和關閉電路,生成相應的低壓脈衝。

晶體管開關響應這些脈衝並切換線圈繞組。 此外,高壓電荷進入分配器(同一分配器,在該分配器中,由於軸的旋轉,相應氣缸的高壓觸點交替閉合/斷開)。 因此,由於在這些元件中不存在斷路器,因此可以更穩定地形成所需的電荷,而不會在斷路器的觸頭上造成損失。

非接觸式點火系統
1.火花塞; 2.點火分配器傳感器; 3.屏幕; 4.非接觸式傳感器; 5.開關; 6.點火線圈; 7.安裝塊; 8.點火繼電器; 9.點火開關。

通常,非接觸式點火系統的電路包括:

  • 電源(電池);
  • 接觸組(點火鎖);
  • 脈衝傳感器(執行斷路器功能);
  • 晶體管開關,用於開關短路繞組;
  • 點火線圈,由於電磁感應的作用,將12伏特的電流轉換成能量,該能量已經成千上萬伏特(此參數取決於SZ和電池的類型);
  • 分配器(在BSZ中,分配器有些現代化);
  • 高壓線(一根中央電纜連接到點火線圈和分配器的中央觸點,並且從分配器蓋到每支蠟燭的燭台的導線已經連接了四根);
  • 火花塞。

此外,為了優化VTS的點火過程,這種點火系統配備了UOZ離心調節器(以更高的速度運行)以及真空調節器(當動力裝置上的負載增加時觸發)。

讓我們考慮一下BSZ的工作原理。

非接觸式點火系統的工作原理

點火系統通過轉動鎖中的鑰匙來啟動(它位於轉向柱上或旁邊)。 此時,車載網絡關閉,電流從電池供應到線圈。 為了使點火開始工作,必須使曲軸旋轉(通過正時皮帶將其連接到氣體分配機構,該氣體分配機構又使分配器軸旋轉)。 但是,直到氣缸中的空氣/燃料混合物被點燃,它才會旋轉。 可以使用啟動器來啟動所有循環。 我們已經討論了它是如何工作的。 在另一篇文章中.

在曲軸及其凸輪軸的強制旋轉過程中,分配器軸旋轉。 霍爾傳感器檢測需要火花的時刻。 此時,一個脈衝被發送到開關,該開關關閉點火線圈的初級繞組。 由於次級繞組中電壓的急劇消失,形成了高壓束。

非接觸式點火系統

由於線圈通過中心線連接到分配器蓋。 旋轉時,分配器軸同時轉動滑塊,該滑塊將中心觸點與通向每個氣缸的高壓線觸點交替連接。 在閉合相應觸點的時刻,高壓束進入單獨的蠟燭。 在該元件的電極之間形成火花,該火花點燃氣缸中壓縮的混合氣。

發動機啟動後,就不再需要啟動器工作了,必須通過釋放鑰匙來打開其觸點。 借助復位彈簧機構,觸點組返回到點火接通位置。 然後系統獨立工作。 但是,您應該注意一些細微差別。

內燃發動機運行的特殊性是VTS不會立即燃燒,否則,由於爆震,發動機將迅速失效,這需要花費幾毫秒的時間。 曲軸轉速不同會導致點火開始得太早或太晚。 因此,不得同時點燃混合物。 否則,會導致設備過熱,斷電,運行不穩定或爆炸。 這些因素將根據發動機的負載或曲軸轉速來體現。

如果空氣燃料混合物過早點火(大角度),則膨脹的氣體將阻止活塞在壓縮衝程上運動(在此過程中,該元件已經克服了嚴重的阻力)。 效率較低的活塞將執行工作衝程,因為燃燒的VTS產生的大部分能量已經用於抵抗壓縮衝程。 因此,設備的功率降低,並且在低速下似乎“窒息”。

另一方面,在較晚的時刻(小角度)著火會使混合物在整個工作衝程中燒盡。 因此,發動機加熱得更多,而活塞並沒有消除氣體膨脹帶來的最大效率。 因此,延遲點火會大大降低裝置的功率,並使裝置變得更加笨拙(為確保動態運動,駕駛員將不得不更深地踩下油門踏板)。

非接觸式點火系統

為了消除這種副作用,每次更改發動機的負載和曲軸轉速時,都需要設置不同的點火正時。 在較舊的汽車(甚至沒有使用分配器的汽車)中,為此安裝了特殊的槓桿。 所需點火的設置由駕駛員本人手動完成。 為了使該過程自動化,工程師們開發了離心調節器。 它安裝在分配器中。 該元件是與斷路器底板相關的彈簧負載配重。 軸速度越高,重量分散越多,並且該板旋轉得越多。 因此,發生了線圈初級繞組斷開時刻的自動校正(SPL增大)。

裝置上的負載越強,其氣瓶填充越多(踩下油門踏板越多,進入腔室的VTS量越大)。 因此,與爆炸一樣,燃料和空氣混合物的燃燒發生得更快。 為了使發動機繼續產生最大效率,必須向下調節點火正時。 為此,在分配器上安裝了真空調節器。 它對進氣歧管中的真空度起反應,並相應於發動機負載調節點火。

霍爾傳感器信號調理

正如我們已經註意到的,非接觸式系統和接觸式系統之間的主要區別在於用磁電傳感器的接觸器代替了斷路器。 XNUMX世紀末,物理學家埃德溫·赫伯特·霍爾(Edwin Herbert Hall)發現了一個發現,在此基礎上,同名傳感器起作用。 其發現的實質如下。 當磁場開始作用在流過電流的半導體上時,其中會產生電動勢(或橫向電壓)。 該力只能比作用在半導體上的主電壓低三伏。

在這種情況下,霍爾傳感器包括:

  • 永磁體
  • 半導體板;
  • 安裝在板上的微電路;
  • 安裝在分配器軸上的圓柱形鋼網(密閉器)。
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該傳感器的工作原理如下。 點火開關打開時,電流流過半導體並流向開關。 磁鐵位於鋼製屏蔽罩的內部,該屏蔽罩有一個槽。 將半導體板安裝在密閉裝置外部與磁體相對的位置。 當在分配器軸旋轉期間,篩網切口位於板和磁體之間時,磁場作用在相鄰的元件上,並在其中產生橫向應力。

屏幕旋轉且磁場停止作用後,橫向電壓就會在半導體晶圓中消失。 這些過程的交替會在傳感器中生成相應的低壓脈衝。 它們被發送到交換機。 在該裝置中,這樣的脈衝被轉換成初級短路繞組的電流,該電流對這些繞組進行切換,由此產生高電壓電流。

非接觸式點火系統故障

儘管非接觸式點火系統是接觸式點火系統的演進版本,並且消除了先前版本的缺點,但並非完全沒有這些缺點。 觸點SZ的某些故障特徵也出現在BSZ中。 這是其中的一些:

  • 火花塞故障(有關如何檢查火花塞的信息,請閱讀 );
  • 點火線圈中的繞組線斷裂;
  • 觸頭被氧化(不僅是分配器的觸頭被氧化,而且高壓電線也被氧化);
  • 違反爆炸性電纜的絕緣;
  • 晶體管開關故障;
  • 真空和離心調節器操作不正確;
  • 霍爾傳感器損壞。
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儘管大多數故障是自然磨損造成的,但由於駕駛員本人的疏忽,它們也常常出現。 例如,駕駛員可以用低質量的燃油為汽車加油,違反常規的維護計劃,或者為了節省成本,在不合格的服務站進行維護。

對於點火系統的穩定運行以及不僅對於非接觸式點火系統而言,具有重要意義的是易損件和零件更換時所安裝的易損件和零件的質量。 BSZ擊穿的另一個原因是惡劣的天氣條件(例如,低質量的炸藥絲可能在大雨或大霧中刺穿)或機械損壞(在不准確的維修過程中經常觀察到)。

SZ出現故障的跡像是動力裝置運行不穩定,啟動動力裝置的複雜性甚至無法啟動,動力喪失,暴飲暴食等。 如果僅當外部濕度增加(大霧)時才發生這種情況,則應注意高壓線。 電線不能弄濕。

如果發動機怠速運轉不穩定(在燃油系統正常工作時),則可能表明分配器蓋已損壞。 類似的症狀是開關或霍爾傳感器發生故障。 汽油消耗的增加可能與真空或離心調節器的故障以及蠟燭的錯誤操作有關。

您需要按照以下順序搜索系統中的問題。 第一步是確定是否產生火花以及火花的有效性。 我們擰開蠟燭,放到燭台上,然後嘗試啟動電動機(質量電極,側面,必須靠在發動機機體上)。 如果太薄或根本不薄,請用新的蠟燭重複該步驟。

如果根本沒有火花,則必須檢查電線是否斷裂。 這樣的一個例子是氧化的線接觸。 另外,應提醒您高壓電纜必須乾燥。 否則,高壓電流可能會穿透絕緣層。

非接觸式點火系統

如果火花僅在一根蠟燭上消失,則從分配器到NW的間隔出現了間隙。 在所有氣缸中完全沒有火花可能表明從線圈到分配器蓋的中心線上失去接觸。 類似的故障可能是分配器蓋(裂紋)受到機械損壞的結果。

非接觸式點火的優點

如果說說BSZ的優勢,那麼與KSZ相比,它的主要優勢在於,由於沒有斷路器觸點,它為點火混合氣提供了更準確的火花形成力矩。 這正是任何點火系統的主要任務。

所考慮的SZ的其他優勢包括:

  • 由於其設備中的機械元件較少,因此機械元件的磨損較少;
  • 高壓脈衝形成的力矩更穩定;
  • UOZ的調整更加準確;
  • 在高發動機轉速下,由於沒有像KSZ中那樣斷路器觸頭髮出嘎嘎作響,該系統保持了其穩定性。
  • 更精細地調整初級繞組中的電荷積累過程並控制初級電壓指示器;
  • 這樣就可以在線圈的次級繞組上形成更高的電壓,從而產生更強大的火花。
  • 減少運行過程中的能量損失。

但是,非接觸式點火系統並非沒有缺點。 最常見的缺點是開關故障,尤其是如果開關是根據舊型號製造的。 短路故障也很常見。 為了消除這些缺點,建議駕車者對這些元件進行改進的改進,使其使用壽命更長。

總之,我們提供了有關如何安裝非接觸式點火系統的詳細視頻:

BSZ的安裝,詳細的視頻說明。

問題與解答:

非接觸式點火系統有哪些優點? 不會因積碳而導致斷路器 / 分配器接觸損失。 在這樣的系統中,更強大的火花(燃料燃燒更有效)。

有哪些點火系統? 接觸與非接觸。 觸點可以包含機械斷路器或霍爾傳感器(分配器 - 分配器)。 在非接觸式系統中,有一個開關(斷路器和分配器)。

如何正確連接點火線圈? 棕色線(來自點火開關)連接到 + 端子。 黑線位於觸點 K 上。線圈中的第三個觸點是高壓觸點(連接到分配器)。

電子點火系統是如何工作的? 向線圈的初級繞組提供低壓電流。 曲軸位置傳感器向 ECU 發送脈衝。 初級繞組關閉,次級產生高壓。 根據 ECU 信號,電流流向所需的火花塞。

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