Схема зажигания: виды, устройство и принцип работы

виды, устройство и принцип работы

Главным элементом системы зажигания, то есть воспламенения топливовоздушной смеси, в двигателях внутреннего сгорания является катушка зажигания или трансформатор. С ее помощью подается высокое напряжение на свечи, что приводит к возникновению искры. Если катушка неисправна, нарушается работа всей системы зажигания, двигатель может существенно снизить свою мощность или совсем перестать работать.

Принцип работы катушки зажигания

Основной задачей катушки является преобразование низкого напряжения, подаваемого от аккумулятора автомобиля (порядка 12 вольт), в высокое (до 25-30 тысяч вольт).

Иными словами, устройство типовой катушки зажигания фактически представляет собой аналог импульсного повышающего трансформатора, работа которого осуществляется следующим образом.

Схема работы катушки зажигания в автомобиле

При повороте ключа зажигания сеть замыкается, и низкое напряжение подается на первичную обмотку трансформатора. Она обладает меньшим количеством витков и выполнена из толстого провода. Прохождение тока по первичной обмотке вызывает возникновение магнитного поля, в котором накапливается энергия. При прерывании цепи первичной обмотки (например, механическим прерывателем), магнитное поле создает высокое напряжение во вторичной обмотке. Она, в свою очередь, имеет большее количество витков и выполнена из тонкого провода.

Затем высокое напряжение в виде импульса поступает к распределителю, который разделяет его и подает к электродам свечей зажигания. Между электродами образуется искра, воспламеняющая топливовоздушной смесь.

Расположение катушки зажигания зависит от ее типа и компоновки моторного отсека. В современных автомобилях для каждой свечи зажигания предусмотрена своя катушка, так называемая индивидуальная. Она надевается непосредственно на свечу и устанавливается на клапанной крышке двигателя. Общие или двухвыводные катушки обычно располагаются сбоку от верхней части мотора. Основная идея заключается в том, чтобы сократить длину высоковольтных проводов. Подробнее о типах катушек ниже.

Виды катушек зажигания

Основными параметрами катушек зажигания являются следующие характеристики:

• Индуктивность первичной обмотки – способность накапливать энергию.
• Коэффициент трансформации – во сколько раз увеличивается напряжение, подаваемое от аккумулятора.
• Сопротивление обмоток. Для каждой модели есть свой диапазон, так для обмотки низкого напряжения сопротивление может быть 3-3,5 Ом, а для обмотки высокого – 5000-9000 Ом.
• Энергия образующейся искры.
• Напряжение пробоя – величина высокого напряжения катушки, при котором на электродах свечи происходит пробой воздушного зазора и формируется искра.

Наибольшее распространение получили три вида конструкций катушек зажигания: общая, индивидуальная и двухвыводная.

Классическая конструкция катушки зажигания

Системы зажигания автомобиля

Автомобильный мотор еще в первых своих модификациях представлял собой сложную конструкцию, состоящую из ряда систем, работающих воедино. Одним из основных компонентов любого бензинового мотора является система зажигания. Об ее устройстве, разновидностях и особенностях мы сегодня и поговорим.

Система зажигания

Система зажигания автомобиля представляет собой комплекс из приборов и устройств, которые работают на обеспечение своевременного появления электрического разряда, воспламеняющего смесь в цилиндре. Она является неотъемлемой деталью электронного оборудования и в своем большинстве завязана на работе механических компонентов мотора. Этот процесс присущ всем моторам, которые не используют для воспламенения сильно нагретый воздух (дизель, компрессионные карбюраторные). Искровое воспламенение смеси применяется и в гибридных моторах, работающих на бензине и газу.

Принцип работы системы зажигания зависит от ее вида, но если обобщать ее работу, можно выделить следующие этапы:

• процесс накопления высоковольтного импульса;
• проход заряда через повышающий трансформатор;
• синхронизация и распределения импульса;
• возникновение искры на контактах свечи;
• поджог топливной смеси.

Важным параметром является угол или момент опережения – это время, в которое осуществляется поджог воздушно-топливной смеси. Подбор момента происходит так, чтобы предельное давление возникало при попадании поршня в верхнюю точку. В случае с механическими системами его придется выставлять вручную, а в электронно-управляемых системах настройка происходит автоматически. На оптимальный угол опережения влияет скорость движения, качество бензина, состав смеси и другие параметры.

Классификация систем зажигания

Основываясь на методе синхронизации зажигания, различают схемы контактные и бесконтактные. По технологии формирования угла опережения зажигания можно выделить системы с механической регулировкой и полностью автоматические или электронные.

Исходя из типа накопления заряда, для пробития искрового промежутка, рассматривают устройства с накоплением в индуктивности и с накоплением в емкости. По способу коммутации первичной цепи катушки бывают – механические, тиристорные и транзисторные разновидности.

Узлы систем зажигания

Все существующие виды систем зажигания различаются способом создания контролирующего импульса, в остальном их устройство практически не отличается. Поэтому можно указать общие элементы, которые являются неотъемлемой частью любой вариации системы.

Питание – первичным, служит аккумулятор (задействуется при пуске), а при работе – эксплуатируется напряжение, которое производит генератор.

Выключатель – устройство, которое необходимо для подачи питания на всю систему или его отключения. Выключателем служит замок зажигания или управляющий блок.

Накопитель заряда – элемент необходимый для концентрации энергии в нужном объеме, для воспламенения смеси. Существует два типа компонентов для накопления:

• Индуктивный – катушка, внутри которой расположился повышающий трансформатор который создает достаточный импульс для качественного поджога. Первичная обмотка устройства питается от плюса батареи и приходит через прерыватель к ее минусу. При размыкании первичного контура прерывателем на вторичном создается высоковольтный заряд, который и передается на свечу.
• Емкостный – конденсатор, который заряжается повышенным напряжением. В нужное время накопленный заряд по сигналу передается на катушку.

Схема работы в зависимости от вида накопления энергии

Свечи – изделие, состоящее из изолятора (основа свечи), контактного вывода для подключения высоковольтного провода, металлической оправы для крепления детали и двух электродов, между которыми и образуется искра.

Система распределения – подсистема, предназначенная для направления искры на нужный цилиндр. Состоит из нескольких компонентов:

• Распределитель или трамблер – устройство, сопоставляющее обороты коленвала и соответственно – рабочее положение цилиндров с кулачковым механизмом. Компонент может быть механическим или электронным. Первый – передает вращение мотора и посредством специального бегунка распределяет напряжение от накопителя. Второй (статический) исключает наличие вращающихся частей, распределение происходит благодаря работе блока управления.
• Коммутатор – прибор, генерирующий импульсы заряда катушки. Деталь присоединяется к первичной обмотке и разрывает питание, генерируя напряжение самоиндукции.
• Блок управления – устройство на микропроцессорах, определяющее момент передачи тока в катушку на основании показаний датчиков.

Провод – одножильный высоковольтный проводник в изоляции, соединяющий катушку с распределителем, а также контакты коммутатора со свечами.

Магнето

Одной из первых систем зажигания является – магнето. Она состоит из генератора тока, который создает разряд исключительно для искрообразования. Состоит система из постоянного магнита, который приводится в движение коленчатым валом и катушки индуктивности. Искру, способную пробить искровой промежуток генерирует повышающий трансформатор, одной частью которого служит грубая обмотка катушки индуктивности. Для повышения напряжения используют часть обмотки генератора, которая соединена с электродом свечи.

Система зажигания с магнето

Контроль за подачей искры может быть контактный, выполненный в виде прерывателя или бесконтактный. При бесконтактном методе подачи искры применяются конденсаторы, которые улучшают качество искры. В отличие от представленных далее схем зажигания, магнето не требуется аккумулятор, оно легкое и активно применяется в компактной технике – мотокосах, бензопилах, генераторах и т.д.

Контактная система зажигания

Устаревшая, распространенная схема воспламенения топливной смеси. Отличительной особенностью системы является создание высокого напряжения, вплоть до 30 тысяч В на свечи. Создает такое высокое напряжение катушка, которая соединена с распределительным механизмом. Импульс на катушку передается благодаря специальным проводам, соединенным с контактной группой. При размыкании кулачков происходит формирование разряда и искры. Устройство также выполняет роль синхронизатора, так как момент образования искры должен совпадать с нужным моментом такта сжатия. Данный параметр устанавливается посредством механической регулировки и сдвига искры на более раннюю или позднюю точку.

Простейшая схема

Уязвимой частью такого варианта является естественный механический износ. Из-за него меняется момент образования искры, он нестабильный для различных положений бегунка. Ввиду чего появляются вибрации мотора, падает его динамика, ухудшается равномерность работы. Тонкие настройки позволяют избавиться от явных неисправностей, но проблема может возникнуть повторно.

Преимуществом контактного зажигания является его надежность. Даже при серьезном износе деталь будет работать безотказно, позволяя мотору работать. Схема не прихотлива к температурным режимам, практически не боится влаги или воды. Такой вид зажигания распространен на старых автомобилях и по сей день используется на ряде серийных моделей.

Бесконтактное зажигание

Принципиальная схема работы бесконтактной системы несколько отличается. Она сохраняет трамблер, как элемент конструкции, но он лишь выполняет функцию синхронизации цилиндров и отсылает импульс на коммутатор. В свою очередь транзисторный элемент, синхронизируется с показателем датчика и определяет угол зажигания, а также другие настройки – автоматически.

Преимущество системы – стабильность качества искрообразования, которое не зависит от ручных настроек или сохранности поверхности контактов. Если рассматривать превосходство данного варианта над контактной схемой, можно выделить:

• система генерирует искру высокого качества постоянно;
• устройство системы зажигания исключает ухудшение ее работы вследствие износа или загрязнения;
• отсутствует необходимость производить тонкие настройки угла зажигания;
• не приходится следить за состоянием контактов, контролировать их угол замыкания и другие настройки.

В результате использования бесконтактной системы можно наблюдать снижение расхода топлива, улучшение динамических характеристик, отсутствие сильных вибраций мотора, стабильная искра позволяет облегчить холодный пуск.

Электронное зажигание

Современная, наиболее совершенная схема, которая полностью исключает наличие подвижных частей. Для получения необходимых данных о положении коленвала и других применяются специальные датчики. Далее электронный блок управления производит расчеты и посылает соответствующие импульсы на рабочие компоненты. Такой подход позволяет максимально точно определить момент подачи искры, благодаря чему смесь разжигается своевременно. Это позволяет получить больше мощности, улучшить продувку цилиндра и снизить вредные выбросы, благодаря лучшему дожигу топлива.

Схема электронной системы

Электронная система зажигания автомобиля отличается высокой стабильностью работы и устанавливается на большинство современных авто. Такая популярность определена преимуществами данной схемы:

• Снижение расхода топлива во всех режимах работы мотора.
• Улучшение динамических показателей – отклик на педаль газа, скорость разгона и т.д.
• Более плавная работа мотора.
• Выравнивается график момента и лошадиных сил.
• Минимизируются потери мощности на низких оборотах.
• Совместима с газобаллонным оборудованием.
• Программируемый электронный блок позволяет настроить двигатель на экономию топлива или наоборот, на повышение динамических показателей.

Назначение системы зажигания достаточно простое, она является неотъемлемой частью бензинового двигателя, а также моторов, оснащенных ГБО. Этот компонент постоянно меняется и приобретает новые формы, соответствующие современным требованиям. Несмотря на это даже самые простые модели зажигания все еще используются на различной технике, успешно выполняя свою работу, как и десятки лет назад.

Устройство контактно транзисторной системы зажигания

Работа контактно транзисторной системы основана на использовании полупроводниковых приборов. Преимущества контактно транзисторной системы по сравнению с батарейной системой зажигания следующие:

• через контакты прерывателя проходит небольшой ток управления транзистора, а не ток (до 8 А) первичной обмотки катушки зажигания (исключается эрозия и износ контактов).
• Возрастает ток высокого напряжения и энергия искрового разряда (это позволяет увеличить зазор между электродами свечи зажигания, приводит к облегчению пуска двигателя, делает двигатель экономичнее).

Для начала давайте разберемся,

Что такое транзистор

Транзистор — это трехэлектродный прибор, изменяющий сопротивление от нескольких сот омов (транзистор закрыт) до нескольких долей ома (транзистор открыт).

Имея малое сопротивление во включенном состоянии и очень большое сопротивление в выключенном состоянии, транзистор вполне удовлетворяет требованиям предъявляемым к переключающим элементам. В контактно-транзисторной системе зажигания транзистор работает в режиме переключения (режим ключа).

Устройство контактно транзисторной системы ЗИЛ-130

Схема устройства контактно-транзисторной системы зажигания двигателя ЗИЛ-130 (стрелками указана цепь высокого напряжения):

а – расположение выводов на транзисторном коммутаторе; б – общая схема системы зажигания; 1 – транзисторный коммутатор ТК 102; 2 — резисторы; 3 – блок защиты транзистора; 4 – первичная обмотка; 5 – катушка зажигания; 6 – вторичная обмотка; 7 – свечи зажигания; 8 — крышка; 9 – ротор с электродом; 10 – распределитель зажигания; 11 –подвижный контакт; 12 – неподвижный контакт; 13 – кулачок прерывателя; 14 – добавочные резисторы СЭ 117; 15 – выключатель добавочного резистора; 16 — АКБ; 17 – выключатель зажигания; 18 — стабилитрон; 19 — диод; 20 – импульсный трансформатор; 21 – германиевый транзистор; К, Б, Э – электроды транзистора (коллектор, база, эмиттер).

Контактно транзисторная система ЗИЛ-130 состоит из транзисторного коммутатора1, катушки зажигания 5, свечей зажигания 7, распределителя 10, добавочных резисторов 14, выключателя 15 добавочного резистора, АКБ 16 и выключателя зажигания 17.

Катушка зажигания Б114 – маслонаполненная, выполнена по трансформаторной схеме, т.е. ее первичная и вторичная обмотки не соединены между собой и между ними существует только магнитная связь. Первичная обмотка катушки зажигания имеет два вывода, расположенные на карболитовой крышке. Один вывод обозначен буквой К, другой не имеет обозначения. Один вывод вторичной обмотки присоединен к корпусу, а другой соединен с проводом высокого напряжения, укрепленным в центральном отверстии крышки катушки зажигания. При установке катушки зажигания ее надежно соединяют с массой так, чтобы не было зазоров.

Добавочные резисторы СЭ 107, выполненные в виде двух спиралей, установлены в отдельном кожухе и имеют три вывода: ВК-Б, ВК и К. Спирали изготовлены из константановой проволоки, сопротивление которой при нагреве не изменяется, и в первичной обмотке катушки зажигания поддерживается постоянное напряжение.

Транзисторный коммутатор ТК 102 состоит из транзистора 21, импульсного трансформатора 20 и блока 3 защиты транзистора. В блок защиты входят резисторы 2, диод 19, стабилитрон 18 и конденсатор.

Все приборы коммутатора размещены в алюминиевом корпусе, имеющем ребра для лучшего отвода теплоты. У транзисторного коммутатора есть четыре вывода, обозначенные М, К, Р, и один без обозначения. Вывод М надежно соединяют с массой автомобиля многожильным неизолированным проводом, вывод К с концом первичной обмотки катушки зажигания, вывод без обозначения – со вторым концом первичной обмотки катушки зажигания, Р с подвижным контактом прерывателя.

Как работает контактно-транзисторная система зажигания?

Если выключатель зажигания 17 включен, а контакты прерывателя разомкнуты, то транзистор 21 заперт, так как нет тока в его цепи управления, т.е. в переходе эмиттер – база. Ток не проходит и между эмиттером и коллектором на массу, так как сопротивление этого перехода очень большое. При замыкании контактов прерывателя в цепи управления транзистора (эмиттер-база) проходит ток, в результате транзистор открывается. Сила тока управления невелика около (0,8 А) и уменьшается до 0,3 А с увеличением частоты вращения кулачка прерывателя. В контактно-транзисторной системе зажигания имеются две цепи низкого напряжения: цепь управления транзистора и цепь рабочего тока.

Цепь управления транзистора: положительный вывод АКБ 16 – выключатель зажигания 17 – выводы ВК-Б и К добавочных резисторов 14 – первичная обмотка 4 катушки зажигания 5 – вывод транзисторного коммутатора 1 – электроды перехода эмиттер – база транзистора 21 – первичная обмотка импульсного трансформатора 20 – вывод Р – контакты 11 и 12 прерывателя – масса – отрицательный вывод АКБ. При прохождении тока управления транзистора через переход эмиттер-база значительно уменьшается сопротивление эмиттер-коллектор, и транзистор открывается, включая цепь рабочего тока (7-8 А).

Цепь рабочего тока низкого напряжения

Положительный вывод АКБ 16 – выключатель зажигания 17 – выводы ВК-Б и К добавочных резисторов 14 – первичная обмотка 4 катушки зажигания 5 – вывод транзисторного коммутатора 1 – электроды перехода эмиттер-коллектор транзистора 21 – вывод М – масса – отрицательный вывод АКБ. При размыкании контактов прерывателя прекращается ток в цепи управления транзистора и значительно возрастает его сопротивление. Транзистор закрывается, выключая цепь рабочего тока низкого напряжения. Магнитный поток изменяющегося поля пересекает витки катушки зажигания, индуктируя во вторичной обмотке ЭДС, в результате чего возникает высокое напряжение (около 30000 В), а в первичной обмотке ЭДС самоиндукции (около 80-100 В).

Цепь высокого напряжения

Вторичная обмотка 6 катушки зажигания 5 ротор 9 распределителя 10 – свечи зажигания 7 ( в соответствии с порядком работы двигателя) – масса – вторичная обмотка 6 катушки зажигания 5.

Импульсный трансформатор необходим для быстрого запирания транзистора. При размыкании контактов прерывателя во вторичной обмотке импульсного трансформатора индуктируется ЭДС самоиндукции, направление которой противоположно направлению рабочего тока на переходе база-эмиттер. Благодаря этому быстро исчезает магнитное поле и ток в первичной обмотке 4 катушки зажигания 5. Диод 19 и стабилитрон 18 в прямом направлении – мимо первичной обмотки катушки зажигания.

Необходимо помнить, что контакты прерывателя пропускают и прерывают только силу тока управления транзистора 0,3-0,8 А. Если на них попало масло, образовалась масляная пленка или слой окиси, то ток управления транзистора не сможет пройти через контакты. Поэтому контакты прерывателя промывают бензином и следят за тем, чтобы они всегда были чистыми.

Электронная система зажигания для автомобиля

Что-то не так?
Пожалуйста, отключите Adblock.

Портал QRZ.RU существует только за счет рекламы, поэтому мы были бы Вам благодарны если Вы внесете сайт в список исключений. Мы стараемся размещать только релевантную рекламу, которая будет интересна не только рекламодателям, но и нашим читателям. Отключив Adblock, вы поможете не только нам, но и себе. Спасибо.

Как добавить наш сайт в исключения AdBlock

Оставайся на связи!

Хочешь быть всегда в курсе новостей? Подпишись на Twitter! Tweets by @qrzru

Схема самодельной электронной системы зажигания для автомобиля, выполнена из доступных деталей. Стабильность искры при значительных колебаниях скорости вращения, изменении окружающей температуры и напряжения питания можно получить с помощью системы зажигания.-1   9000;

Диапазон рабочих температур, °С  15 +80;

Ток, потребляемый системой, А   2.

Принципиальная схема

Устройство состоит из формирователя запускающих импульсов, на транзисторе V1, стабилизированного преобразователя постоянного напряжения на транзисторах V2, VЗ и трансформаторе ТУ, а также генератора импульсов зажигания, выполненного на тринисторе V6. Транзистор V1 работает в ключевом режиме.

При замкнутых контактах прерывателя S1 транзистор закрыт, и конденсатор СУ заряжается до половины напряжения питания через эмиттерный переход транзистора V2. При размыкании контактов транзистор V1 открывается и напряжение на хонденсаторе оказывается приложенным к эмиттерному переходу транзистора V2 в закрывающей полярности.

Стабилизированный преобразователь по стоянного напряжения выполнен по схеме ждущего мультивибратора с катушкой индуктивности на насыщающемся сердечнике.

В исходном состоянии, что соответствует замкнутым контактам прерывателя, транзистор V2 открыт базовым током, протекающим через обмотку I трансформатора Т1 и резистор R7, а транзистор VЗ закрыт. При размыкании контактов прерывателя транзистор V2 закрывается, а VЗ — открывается.

Генератор импульсов зажигания состоит из конденсатора СЗ и тринистора V6 (резисторы R8, R9, конденсатор С2 и диод V7 составляют цепь запуска тринистора). Снимаемое с обмотки ІІа трансформатора ТУ напряжение через диод V4 заряжает конденсатор СЗ. В момент открывания тринистора V6 конденсатор СЗ разряжается на первичную обмотку катушки зажигания Т2.

Тринистор открывается одновременно с размыканием контактов прерывателя передним отрицательным фронтом импульса ждущего мультивибратора — преобразователя напряжения. Заряд конденсатора СЗ происходит в момент положительного выброса напряжения, таким образом, моменты заряда и разряда конденсатора СЗ разнесены во времени.

Диод V5 служит для устранения колебаний напряжения на катушке зажигания по окончании действия импульса зажигания. Система зажигания защищена от дребезга контактов прерывателя.

В момент первого размыкания контактов S1 прерывателя транзистор V2 закрывается и остается в этом состоянии до окончания цикла работы преобразователя напряжения независимо от дальнейшего положения контактов S1. Рабочий ток через контакты прерывателя определяется сопротивлением резисторов R1 и R2.

Детали

Диоды V4, V5, тринистор V6 и транзисторы V2 и VЗ установлены на фрезерованном дюралюминиевом теплоотводе. Конденсатор СЗ прикреплен к тепловоду.

Резистор R8 припаян непосредственно к выводам тринистора. Транзистор КТ315А (V1) может быть заменен любым транзистором этой серии. Вместо тринистора КУ202М (V6) можно использовать КУ202Н.

Диоды КД202Н (V4, V5) можно заменить диодами с буквенными индексами К, Л, М, Р или С. Конденсатор СЗ — МБГО на номинальное напряжение 400 В. Резистор R6 состоит из двух резисторов ПЭВ-15 по 48 Ом каждый.

Трансформатор Т1 намотан на магнитопроводе ШЛ 16 X 25, зазор в магнитопроводе — 50 мкм. Обмотка I содержит 60 витков провода ПЭВ-2 — 1,2; ІІа — 100 витков провода ПЭВ-1 — 0,2; IIб — 360 витков провода ПЭВ-2 — 0,35.

Источник: Борноволоков Э. П., Фролов В. В. — Радиолюбительские схемы.

Простая схема зажигания емкостным разрядом (CDI)

В этом посте мы обсуждаем схему для простой универсальной цепи зажигания емкостным разрядом или схему CDI, использующую стандартную катушку зажигания и схему на основе твердотельного тиристора.

Как работает система зажигания в транспортных средствах

Процесс зажигания в любом транспортном средстве становится сердцем всей системы, поскольку без этого этапа автомобиль просто не запустится.

Для запуска процесса раньше у нас был выключатель для требуемых действий.

В настоящее время контакт-прерыватель заменен более эффективной и долговечной электронной системой зажигания, называемой системой зажигания от конденсаторного разряда.

Базовый принцип работы

Основная работа блока CDI выполняется в виде следующих шагов:

1. Два входа напряжения подаются на электронную систему CDI, один — высокое напряжение от генератора переменного тока в диапазоне от 100 В до 200 В переменного тока, другое — это низкое импульсное напряжение от измерительной катушки в диапазоне от 10 В до 12 В переменного тока.
2. Высокое напряжение выпрямляется, и возникающий постоянный ток заряжает высоковольтный конденсатор.
3. Короткий импульс низкого напряжения приводит в действие SCR, который разряжает или сбрасывает накопленное напряжение конденсатора в первичную обмотку трансформатора зажигания или катушки.
4. Трансформатор зажигания увеличивает это напряжение до многих киловольт и подает напряжение на свечу зажигания для создания искры, которая в конечном итоге зажигает двигатель внутреннего сгорания.

Описание схемы

Теперь давайте подробно изучим работу схемы CDI со следующими пунктами:

В основном, как следует из названия, система зажигания в транспортных средствах относится к процессу, при котором топливная смесь воспламеняется для запуска двигателя и приводные механизмы.Это зажигание осуществляется посредством электрического процесса, генерирующего электрические дуги высокого напряжения.

Вышеупомянутая электрическая дуга возникает из-за прохождения чрезвычайно высокого напряжения через два потенциально противоположных проводника через закрытый воздушный зазор.

Как мы все знаем, для генерации высокого напряжения нам требуется какой-то процесс повышения, обычно выполняемый через трансформаторы.

Поскольку в двухколесных транспортных средствах источником напряжения является генератор переменного тока, он может быть недостаточно мощным для выполнения функций.

Следовательно, для достижения желаемого уровня дуги необходимо повысить напряжение во много тысяч раз.

Катушка зажигания, которая очень популярна, и все мы видели ее в наших автомобилях, специально разработана для вышеупомянутого повышения входного напряжения источника.

Однако напряжение от генератора переменного тока не может быть напрямую подано на катушку зажигания, поскольку источник может иметь низкий ток, поэтому мы используем блок CDI или блок емкостного разряда для последовательного сбора и высвобождения мощности генератора, чтобы выход компактный и высокий с током.

Дизайн печатной платы

Схема CDI с использованием SCR, нескольких резисторов и диодов

Ссылаясь на приведенную выше схему цепи зажигания конденсаторного разряда, мы видим простую конфигурацию, состоящую из нескольких диодов, резисторов, SCR и одного высокого напряжения. конденсатор напряжения.

Вход в блок CDI поступает от двух источников генератора. Один источник — это низкое напряжение около 12 вольт, в то время как другой вход берется от ответвления относительно высокого напряжения генератора переменного тока, генерируя около 100 вольт.

Входное напряжение 100 вольт соответствующим образом выпрямляется диодами и преобразуется в 100 вольт постоянного тока.

Это напряжение мгновенно сохраняется внутри высоковольтного конденсатора. Сигнал низкого напряжения 12 подается на ступень запуска и используется для запуска SCR.

SCR реагирует на полуволновое выпрямленное напряжение и попеременно включает и выключает конденсаторы.

Теперь, поскольку тиристор интегрирован в первичную катушку зажигания, энергия, выделяемая конденсатором, принудительно сбрасывается в первичную обмотку катушки.

Действие генерирует магнитную индукцию внутри катушки, а входной сигнал от CDI с высоким током и напряжением дополнительно повышается до чрезвычайно высоких уровней во вторичной обмотке катушки.

Генерируемое напряжение на вторичной обмотке катушки может достигать уровня многих десятков тысяч вольт. Этот выход соответствующим образом расположен через два плотно прижатых металлических проводника внутри свечи зажигания.

Напряжение с очень высоким потенциалом начинает образовывать дугу в точках свечи зажигания, генерируя искры зажигания, необходимые для процесса зажигания.

Список деталей для СХЕМЫ

R4 = 56 Ом,
R5 = 100 Ом,
C4 = 1 мкФ / 250 В
SCR = BT151 рекомендуется.
Все диоды = 1N4007
Катушка = Стандартный двухколесный катушка зажигания

В следующем видеоролике показан основной рабочий процесс описанной выше схемы CDI. Настройка была проверена на столе, поэтому напряжение запуска снимается от сети переменного тока 12 В 50 Гц. Поскольку триггер исходит от источника с частотой 50 Гц, можно увидеть искры с частотой 50 Гц.

О Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемой, вы можете взаимодействовать с ними через комментарии, я буду очень рад помочь!

Выключатель зажигания — общие признаки неисправности выключателя зажигания

Выключатель зажигания — общие признаки неисправности выключателя зажигания

Сегодня выключатель зажигания представляет собой сложное устройство, которое приводит в действие многочисленные электрические и электронные системы по всему автомобилю.

Фактически последняя версия драйвера определяет ключ и позволяет ему активировать стартовую систему.

Одним из основных признаков неисправного выключателя зажигания является то, что приборная панель не работает; загорается при повороте ключа.

С другой стороны, это тоже может быть признаком разряженной батареи. Поэтому всегда проверяйте и подтверждайте, что аккумулятор полностью заряжен; перед любым ремонтом. Выключатель зажигания используется для блокировки руля; когда ключ вынут.Кроме того, роль играет переключатель зажигания; в защите вашего автомобиля от угона.

Следовательно, без ключа переключатель не переместится в исходное или рабочее положение и заблокирует рулевое колесо.

Общий переключатель зажигания имеет четыре положения:

Общий выключатель зажигания имеет четыре положения

• ВЫКЛ — или положение БЛОКИРОВКА — Отключает питание двигателя и электрических аксессуаров
• ACC — Положение для дополнительного оборудования, обеспечивающее питание только электрических устройств, но не двигателя.
• RUN — положение «ВКЛ.», При котором подается питание на двигатель и электрические аксессуары.
• START — Используется только для запуска двигателя.

Многие автомобили, выпущенные за последние 10 лет, имеют кнопку вместо ключа зажигания и выключателя. При такой конструкции брелок посылает в компьютер автомобиля сигнал о том, что заводить двигатель можно. Если все в порядке, компьютер подает сигнал стартеру, чтобы запустить двигатель.

Очень немногие переключатели зажигания внезапно выходят из строя

Большинство переключателей начинают периодически выходить из строя и обычно чувствительны к температуре и влажности. Если переключатель выходит из строя при большой нагрузке на аксессуары, внутренние контакты могут сильно окислиться. В любом случае, большинство переключателей предупреждают о надвигающемся отказе в различных условиях температуры и нагрузки.

Общие признаки неисправности замка зажигания

Двигатель не запускается

Проблема здесь вероятно:

• Противоугонная неисправность
• Неисправность в цепи топливного насоса
• Цепь зажигания
• Компьютер двигателя

Если мигает индикатор защиты от кражи, компьютер НЕ распознает ключ или брелок и не распознает; предотвращение запуска двигателя.

Индикатор безопасности на приборной панели

Это может быть связано с:

• Плохой приемник в переключателе, который читает ключ
• Поврежден смарт-ключ или брелок
• Неисправность проводки между переключателем и компьютером

Может потребоваться перепрограммирование компьютера; компьютер правильно распознает смарт-ключ или брелок.

Двигатель умирает после запуска

• Это один из наиболее частых симптомов неисправности переключателя.Изношенные контакты внутри переключателя могут вызвать кратковременную потерю напряжения; из-за тепла или вибрации. Таким образом, любая потеря мощности из-за переключателя приведет к спотыканию двигателя, пропуску зажигания или прекращению работы двигателя.

Периодическая потеря освещения или аксессуаров

• Изношенный переключатель может нарушить подачу питания на электронику автомобиля. Это может вызвать такие симптомы, как мигание подсветки приборной панели и аксессуары, которые на мгновение перестают работать.

Стартер не вращается

• Если повернуть ключ и ничего не произойдет, есть вероятность, что выключатель не замыкает цепь.Это может привести к прекращению подачи питания от аккумулятора на стартер. Вы можете проверить это, посмотрев, работают ли другие аксессуары в автомобиле. Когда ключ находится во включенном положении, посмотрите, работают ли радио или электрические стеклоподъемники.

Проблемы при попытке вынуть ключ

• Это может быть связано с заеданием замка рулевой колонки. Попробуйте покачивать рулевое колесо взад и вперед, пока не почувствуете, что оно зафиксировалось со щелчком. Теперь вы можете вынуть ключ из переключателя.Если ключ по-прежнему не выходит, проблема может быть в повреждении механизма блокировки колонки. С другой стороны, если переключатель выходит из строя, двигатель может продолжать работать после того, как вы вытащите ключ.

Кто должен заменить выключатель зажигания

Самый простой и безопасный способ заменить выключатель зажигания — это; отнесите свой автомобиль в ремонтную мастерскую или к продавцу новых автомобилей и попросите их заменить выключатель зажигания.

Знак безопасности на приборной панели

Выключатель зажигания на некоторых автомобилях является частью интегрированной противоугонной системы.Когда вы заменяете выключатель, вам нужно будет перепрограммировать ключ зажигания. Обычно это доступно только через дилерский центр вашего автомобиля. Замена переключателя зажигания обычно включает отключение рулевой колонки, что может привести к непреднамеренному срабатыванию подушки безопасности, если все сделано неправильно.

Заключение

Итак, выключатели зажигания являются одними из наиболее часто используемых выключателей на автомобиле. Изношенные контакты переключателя, проблемы с температурой или сломанные пружины; Все это может привести к выходу из строя замка зажигания и невозможности завести машину.В дороге из-за плохих контактов выключателя зажигания двигатель может заглохнуть во время движения, что может быть опасно.

Поделитесь, пожалуйста, новостями Danny’s Engineportal.com

Как диагностировать и тестировать катушку зажигания

Катушки зажигания обеспечивают высокое напряжение, необходимое системе зажигания для зажигания свечей зажигания. Большинство двигателей с распределительной системой зажигания имеют одну катушку, но несколько импортных приложений имеют две катушки. В безраспределительных системах зажигания (DIS) используются несколько катушек зажигания.В системах с «отработанной искрой» каждая пара цилиндров имеет общую катушку. В других системах зажигания DIS и зажигания типа «катушка на свече» (COP) каждый цилиндр или свеча зажигания имеют свою индивидуальную катушку.

Катушка зажигания выполняет роль трансформатора высокого напряжения. Он увеличивает первичное напряжение системы зажигания с 12 до тысяч вольт.

Фактическое напряжение зажигания, необходимое для создания искры в межэлектродном зазоре свечи зажигания, зависит от ширины зазора, электрического сопротивления свечи зажигания и проводов свечи, воздушно-топливной смеси, нагрузки на двигатель и температуры окружающей среды. свечу зажигания.Требуемое напряжение постоянно меняется и может варьироваться от 5000 вольт до 25000 вольт и более. Некоторые системы могут выдавать до 40 000 вольт при пиковой нагрузке.

КАК РАБОТАЕТ КАТУШКА ЗАЖИГАНИЯ

Внутри каждой катушки зажигания есть два набора обмоток вокруг многослойного или сегментированного железного сердечника. «Первичные» обмотки, которых насчитывается несколько сотен, подключены к двум внешним клеммам низкого напряжения на катушке. Положительная (+) первичная клемма подключается к выключателю зажигания и аккумуляторной батарее, а отрицательная (-) первичная клемма подключается к модулю зажигания, который обеспечивает заземление.«Вторичные» обмотки, которые имеют тысячи витков, подключены одним концом к первичной положительной клемме и вторичной выходной клемме высокого напряжения в центре катушки на другом конце.

Соотношение вторичной обмотки к первичной обычно составляет около 80: 1. Чем выше коэффициент, тем выше потенциальное выходное напряжение катушки. Катушки зажигания с характеристиками обычно имеют более высокое передаточное число, чем стандартные катушки.

Когда модуль зажигания замыкает первичную цепь катушки и обеспечивает заземление, ток течет через первичные обмотки.Это создает сильное магнитное поле вокруг железного сердечника и заряжает катушку. Чтобы магнитное поле достигло максимальной силы, требуется от 10 до 15 миллисекунд.

Затем модуль зажигания размыкает заземление катушки и отключает первичные обмотки катушки. Это вызывает внезапное схлопывание магнитного поля. Энергия, накопленная в магнитном поле, должна куда-то уходить, чтобы вызвать ток во вторичных обмотках катушки. В зависимости от соотношения витков провода это увеличивает напряжение до 100 и более раз, пока не будет достаточно напряжения для зажигания свечи зажигания.

ОТКАЗЫ КАТУШКИ ЗАЖИГАНИЯ

Катушки зажигания

очень прочные и надежные, но могут выйти из строя по разным причинам. Тепло и вибрация могут повредить обмотки и изоляцию катушки, вызывая короткое замыкание или разрыв в первичной или вторичной обмотке. Но убийца номер один катушек зажигания — это перегрузка по напряжению, вызванная неисправными свечами зажигания или свечными проводами.

Если свеча зажигания или ее провод разомкнут или имеют чрезмерное сопротивление, выходное напряжение катушки зажигания может возрасти до точки, при которой оно прожигает внутреннюю изоляцию катушки, вызывая короткое замыкание.Изоляция многих катушек может быть повреждена, если выходное напряжение превышает 35 000 вольт. Как только это произойдет, выходное напряжение катушки может упасть, что приведет к пропуску зажигания, когда двигатель находится под нагрузкой, или катушка может перестать выдавать любое напряжение, препятствующее запуску или запуску двигателя.

Если катушка имеет напряжение аккумуляторной батареи на ее положительном выводе и заземляется, включается и выключается модулем зажигания или цепью, но не производит искры, катушка неисправна и ее необходимо заменить.

СОВЕТ: Если модуль зажигания выходил из строя более одного раза, это может быть связано с неисправной катушкой зажигания. Внутренняя дуга или короткое замыкание в катушке может привести к перегрузке и повреждению схемы внутри модуля зажигания.

ДИАГНОСТИКА КАТУШКИ ЗАЖИГАНИЯ

Отказ катушки в системе зажигания распределителя влияет на все цилиндры. Под нагрузкой двигатель может не запуститься или сильно пропустить зажигание. Пропуски зажигания также могут переходить от цилиндра к цилиндру. Но на двигателе с системой зажигания без распределителя (DIS) или системой зажигания с катушкой на свече (COP) отказ одной катушки повлияет только на один цилиндр (или два цилиндра, если это система отработанной искры DIS, в которой два цилиндра являются напротив друг друга в порядке срабатывания разделяют одну и ту же катушку).

Если ваш двигатель работает с перебоями (пропуски зажигания) и горит индикатор проверки двигателя, используйте считыватель кодов или диагностический прибор для проверки кодов пропусков зажигания.

На двигателях 1996 года и более новых с OBD II и обнаружением пропусков зажигания при отказе катушки обычно устанавливается код пропуска зажигания P030X, где «X» — это номер цилиндра, в котором возникают пропуски зажигания. Код пропуска зажигания P0301, например, говорит о пропуске зажигания в цилиндре №1. Но код пропуска зажигания может быть вызван проблемой зажигания, проблемой с топливом или проблемой сжатия, поэтому не спешите с выводами, поскольку предполагайте, что пропуск зажигания означает неисправную катушку, свечу зажигания или провод свечи.Также это может быть неисправный инжектор или утечка компрессии (погнутый или сгоревший клапан).

Если катушка закорочена или разомкнута, код также может быть установлен для катушки на этом цилиндре. Если кода нет, вы должны измерить первичное и вторичное сопротивление катушки с помощью цифрового омметра. Также следует снять и осмотреть свечу зажигания. Проверьте искровой промежуток и посмотрите на отложения на свече, чтобы убедиться, что пропуски зажигания вызваны отложением нагара или масла. Также проверьте штекерный провод (если он есть), чтобы убедиться, что сопротивление провода находится в пределах технических характеристик.

Если катушка, свеча зажигания и провод свечи в порядке, пропуски зажигания могут быть из-за грязной или мертвой топливной форсунки (проверьте сопротивление форсунки и подачу напряжения и используйте индикатор NOID, чтобы проверить наличие импульса от PCM. Схема привода.Если инжектор в порядке, проверьте компрессию, чтобы увидеть, есть ли в цилиндре неисправный клапан или протекающая прокладка головки.

ПРИМЕЧАНИЕ : Если двигатель с системой зажигания COP запускается нормально, но не запускается из-за отсутствия искры, проблема не в одной или нескольких неисправных катушках.Более вероятно, что неисправность заключается в неисправном датчике положения коленчатого вала или распределительного вала, проблеме подачи напряжения на катушки в цепи зажигания, неисправном модуле зажигания (если используется) или неисправной цепи драйвера катушки зажигания в PCM.

Разрез зажигания «катушка на свече» двигателя Cadillac Northstar.

КАК ПРОВЕРИТЬ КАТУШКУ ЗАЖИГАНИЯ

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Никогда не отсоединяйте провод вилки или выходной провод высокого напряжения катушки, чтобы проверить наличие искры. Помимо риска сильного удара током, открытый провод вилки или провод катушки увеличит требуемое напряжение на катушке до точки, где это может повредить катушку.Единственный безопасный способ проверить наличие искры — использовать тестер свечей зажигания.

Если есть подозрение на неисправность катушки, измерьте первичное и вторичное сопротивление катушки омметром. Если какой-либо из них не соответствует техническим требованиям, необходимо заменить катушку.

Катушка

A может быть легко протестирована с помощью цифрового омметра импеданса 10 мегаом. Обратитесь к сервисной информации производителя транспортного средства для получения технических характеристик теста катушки, потому что значения могут варьироваться в зависимости от области применения.

Для проверки катушки зажигания подключите два измерительных провода омметра к первичным клеммам катушки (+ и -). Большинство катушек должны показывать от 0,4 до 2 Ом. Нулевое сопротивление указывает на короткое замыкание катушки, а высокое значение сопротивления указывает на разомкнутую катушку.

Вторичное сопротивление измеряется между положительной (+) клеммой и клеммой высокого напряжения. Новые катушки с сегментированной конструкцией сердечника обычно показывают сопротивление от 6000 до 8000 Ом, в то время как другие могут показывать до 15000 Ом.

На катушках, отличных от консервных, первичные выводы могут быть расположены в разъеме или даже под катушкой. Обратитесь к изготовителю автомобиля служебная информация о расположении клемм и процедурах проверки катушек зажигания.

Катушка зажигания Ford DIS V6. Обратите внимание, что клеммы находятся в разъеме проводки катушки.

Другой метод проверки катушки зажигания

Еще один способ проверить катушку зажигания — использовать «искровой тестер». Вы можете найти недорогие тестеры искры на ebay или в большинстве магазинов автозапчастей.Встроенный тестер искры устанавливается между катушкой зажигания и свечой зажигания. При выключенном двигателе отсоедините катушку от свечи зажигания, подсоедините один конец прибора для проверки искры к верхней части свечи зажигания, а другой конец подсоедините к выходу катушки. Тестер искры с длинным зондом необходим для катушек типа карандаша, которые надеваются на свечу зажигания, и для свечей зажигания, которые утоплены глубоко в головке цилиндров.

После установки искрового прибора запустите двигатель.Если индикатор на тестере искры мигает, катушка вырабатывает напряжение зажигания, и цепь, которая управляет катушкой, также работает. Если двигатель пропускает зажигание, свеча зажигания может быть загрязнена, треснула или закорочена. Отсутствие вспышки означает либо неисправную катушку, либо неисправную цепь управления катушкой. Проверьте соединитель проводки катушки, чтобы убедиться, что он не ослаблен или не корродирован. Плохой соединитель проводки может помешать срабатыванию хорошей катушки.

Стендовые испытания катушки зажигания

В некоторых магазинах автозапчастей есть стенд для испытаний катушек зажигания, который может имитировать работающий двигатель для проверки работы катушки и ее выходной мощности.Тест проверит, нормально ли работает катушка. Если ваша катушка проходит все тесты, но у вашего двигателя пропуски зажигания, проблема, скорее всего, в плохой свече зажигания, плохом разъеме проводки на катушке или плохом модуле управления зажиганием или PCM. Если катушка не проходит какую-либо часть теста, вам нужна новая катушка.

ПЛОХАЯ КАТУШКА МОЖЕТ ПОВРЕДИТЬ PCM

Короткое замыкание, которое снижает нормальное сопротивление в первичной обмотке, позволит чрезмерному току протекать через катушку, что может повредить схему драйвера PCM.Это также может снизить выходное напряжение катушки, что приведет к слабой искре, затрудненному запуску, колебаниям или пропускам зажигания под нагрузкой или при ускорении.

Аномально высокое сопротивление или обрыв в первичной обмотке катушки обычно не повреждают схему драйвера PCM, но уменьшают выходное вторичное напряжение катушки или вообще убивают его.

Короткое замыкание, уменьшающее сопротивление вторичных обмоток катушки, также приведет к слабой искре, но не повредит схему драйвера PCM.

Обрыв или сопротивление во вторичной обмотке катушки выше нормы также вызовет слабую искру или отсутствие искры, а также может повредить схему драйвера PCM из-за индукции обратной связи через первичную цепь.

Катушка зажигания DIS и стержневая катушка для системы зажигания «катушка на свече».

ЗАМЕНИТЕ КАТУШКУ ЗАЖИГАНИЯ

Запасная катушка должна быть такой же, как и исходная (если вы не модернизируете систему зажигания с помощью катушки с более высокой выходной мощностью).

При замене змеевика разъемы следует очистить и проверить на предмет коррозии или ослабления, чтобы обеспечить хорошее электрическое соединение. Коррозия может вызвать сопротивление, прерывистую работу или нарушение целостности цепи, что может способствовать отказу компонентов. Также рекомендуется нанести диэлектрическую смазку на разъемы катушек, которые надеваются на свечи зажигания, чтобы свести к минимуму риск искрового пробоя, вызванного влажностью. В двигателях грузовиков Ford с катушками зажигания COP загрязнение влаги, вызывающее коррозию, является основной причиной выхода из строя катушки.

Если двигатель постоянно выходит из строя, катушки могут работать слишком тяжело. Основной причиной может быть высокое вторичное сопротивление (изношенные свечи зажигания или чрезмерный зазор свечи зажигания) или, в редких случаях, состояние обедненного топлива (грязные форсунки, утечка вакуума или негерметичный клапан EGR).

На двигателях с большим пробегом и зажиганием COP новые свечи также должны быть установлены, если катушка вышла из строя, если оригинальные свечи представляют собой обычные свечи с пробегом более 45000 миль, или долговечные платиновые или иридиевые свечи с пробегом более 100000 миль.