ТРЕБОВАНИЯ К СОВРЕМЕННЫМ СИСТЕМАМ ЗАЖИГАНИЯ




Основными тенденциями развития автомобильных и мотоциклетных карбюраторных двигателей массового производства, которые определяют требования к современным системам зажигания, являются резкое повышение их экономичности и дальнейшее снижение токсичности отработавших газов, снижение частоты и трудоемкости обслуживания в эксплуатации.

Повышение экономичности двигателей и снижение их токсичности осуществляют за счет обеднения состава рабочей смеси, повышения степени сжатия, совершенствования камер сгорания и впускных трактов, организации завихрения рабочей смеси, увеличения зазора в свечах, использования режимов работы в зонах, близких к детонационным, применения турбонаддува и т. п. Сокращение периодичности и снижение трудоемкости обслуживания в эксплуатации двигателя и автомобиля (мотоцикла) в целом представляет собой важную народнохозяйственную задачу, так как способствует существенному повышению производительности труда на транспорте, сокращению простоев и вынужденных остановок.

Все это обусловливает как ужесточение существующих, так и возникновение новых требований к системе зажигания. Ниже перечислены основные требования, предъявляемые к системе зажигания и ее аппаратам на современном этапе.

1. Высокое вторичное напряжение должно с определенным запасом обеспечивать надежное искрообразование в свечах на всех рабочих режимах, включая режим пуска двигателя, когда возможны колебания напряжения в сети электроснабжения, а также при изменениях температуры окружающей среды.

2. Энергия и длительность искрового разряда в свечах должны быть достаточными для надежного воспламенения рабочей смеси на всех режимах работы двигателя, включая режим пуска холодного двигателя.

На переходных режимах работы непрогретого двигателя в зависимости от конструкции двигателя и свечи, мощности двигателя, частоты вращения коленчатого вала и т. п. энергия разряда в свече должна составлять 10—50 МДж при его длительности 1—2,5 мс. Чем длительнее искровой разряд, тем меньше содержится в отработавших газах несгоревших углеводородов, тем более полно происходит сгорание рабочей смеси.

3. Скорость нарастания вторичного напряжения должна быть достаточной для обеспечения надежного искрообразования при наличии нагара на изоляторе свечи, образовавшегося в процессе длительной эксплуатации. В современных системах зажигания эта скорость составляет 200—700 В/мкс. Чем выше скорость, тем меньше влияние нагара на величину вторичного напряжения, тем надежнее искрообразование.

4. Вторичное напряжение при экранировании как системы зажигания в целом, так и отдельных ее аппаратов и элементов должно быть достаточно для надежного искрообразования в свечах. В соответствии с требованиями ГОСТ 17822—78 на автомобилях и мотоциклах вводятся усиленные средства помехозащиты (экранированные свечные наконечники со специальным проволочным резистором, специальный проволочный резистор, встроенный в бегунок распределителя, полуэкранированная высоковольтная часть распределителя и т. п.). Все эти меры приводят к повышению емкостной нагрузки во вторичной цепи катушки зажигания, для их осуществления необходимо создание более высокого вторичного напряжения. Суммарные значения емкостной нагрузки в полностью экранированных системах составляют 180 пФ, а полуэкранированных— 100 пФ.

5. Система зажигания должна автоматически обеспечивать опережение момента зажигания в зависимости от частоты вращения коленчатого вала, нагрузки, температуры и других параметров работы двигателя. Воспроизведение с необходимой точностью заданных характеристик опережения зажигания, а также асинхронизм искрообразования, относятся к числу важнейших требований к системе зажигания. Эти параметры в значительной степени определяют мощностные и экономические показатели двигателей, а также токсичность отработавших газов.

Для получения максимальных экономичности и мощности двигателя при минимальной токсичности необходимо соблюдение сложных законов управления моментом зажигания в зависимости от ряда параметров двигателя, что возможно только при применении системы зажигания с электронным регулированием момента в зависимости от скорости, нагрузки, температуры, детонации и др.

6. Электронные аппараты и элементы системы зажигания должны устойчиво и надежно работать при чрезмерных напряжениях в сети автомобиля. В соответствии с РТМ 37.003.031—83 «Изделия автомобильные электронные. Общие технические требования» все автомобильные электронные изделия должны сохранять работоспособность при превышении допустимых значений напряжения в системе электроснабжения (перенапряжение). Для системы с напряжением 12 В при отключенной аккумуляторной батареи в зависимости от длительности воздействия аппараты и элементы должны выдерживать следующие импульсы перенапряжения указанные в таблице 1.

Таблица 1 – Электрическая прочность аппаратуры систем зажигания

Импульс перенапряжения, В          
Длительность, мс 0,3    

 

Это требует как использования различных специальных решений по защите полупроводниковых элементов, так и выбора элементов, рассчитанных на более высокое напряжение (транзисторов, диодов и т. п.).

7. Аппараты системы зажигания должны надежно работать при вибрации, присущей автомобилю и двигателю. Аппараты, устанавливаемые на кузове автомобиля, должны работать при допустимом уровне вибрации (5—10)g, а аппараты, устанавливаемые непосредственно на двигателе, — при уровне вибрации (20—40)g.

8. Аппараты системы зажигания должны надежно работать в широких температурных интервалах (от —40 до + 125°С). Для аппаратов, находящихся под капотом, диапазон рабочих температур составляет от —40 до +90 °С, а аппаратов, размещенных на двигателе (например, для датчиков), — от —40 до + 125°С, так как существуют такие режимы работы двигателя, при которых на небольшое время температура аппаратов, установленных непосредственно на двигателе, может достигать 110°С и более. В северных районах минимальная температура может достигать —55 °С.

9. Ресурс аппаратов и всей системы зажигания в целом должен быть не ниже ресурса автомобиля (мотоцикла).

10. Обслуживание аппаратов системы зажигания во время эксплуатации должно быть минимальным.

11. При неуклонном повышении вторичных напряжений и энергии разряда система должна потреблять минимально возможной силы ток от сети электроснабжения.

12. Аппараты системы зажигания должны иметь минимальные размеры и массу. При этом конструктивно аппараты, как правило, должны быть выполнены таким образом, чтобы выдерживать воздействия, обусловленные эксплуатацией автомобиля в различных климатических зонах.

13. Конструкция аппаратов системы зажигания должна обладать высокой технологичностью (соответствовать требованиям массового производства), низкой трудоемкостью изготовления; быть пригодной для широкого применения в производстве автоматизированной техники и иметь низкую стоимость. Как правило, новые системы зажигания должны окупаться в течение первого года их эксплуатации.

Первым и основным требованием к системе зажигания является надежное воспламенение рабочей смеси в цилиндрах двигателя на всех режимах работы с запасом по вторичному напряжению, что обеспечивается коэффициентом запаса К



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-06-30 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: