Как уже отмечалось в предыдущей лекции, система зажигания может являться подсистемой комплексной системы управления двигателем или независимой системой.
Общая классификация систем зажигания приводится на схеме (Рис 1.2.1).
Системы зажигания
|
|
|
|
Рисунок 1.2.1
Батарейно-катушечная система зажигания, её основные узлы и принцип работы.
В первые 20 лет 20 века двигатели автомобиля обычно оснащались магнето – генератором высокого напряжения, который приводился от двигателя и не требовавшего аккумулятора.
Более прогрессивная система зажигания – батарейно-катушечная, запатентованная в 1908 году (К.Ф.Кеттеринг из фирмы DELCO) и не претерпевшая до сих пор существенных изменений.
Как уже отмечалось, все усовершенствования батарейно-катушечной системы зажигания касаются лишь способа управления катушкой зажигания, которая вместе с источником тока (например, батареей) служит обязательным атрибутом искровых систем зажигания (СЗ), классификация которых приведена на рис 1.2.1. Общим для всех систем осталась катушка зажигания поэтому сейчас рассмотрим работу простейшей батарейно- катушечной СЗ (рис.1.2.2.).
При замыкании контактов прерывателя К через L1 протекает ток i1, нарастающей по
экспоненте до максимального значения.
+
L1 L2
-
K C
Рис.1.2.2. Принципиальная схема батарейно- катушечной системы зажигания
Imax1= Ua / RL1~ 2 ¸5A,
где Ua – напряжение аккумулятора (сети);
RL1 – сопротивление первичной обмотки катушки зажигания.
Во время изменения тока в обмотке наводится э.д.с. индукции посредством изменения магнитного поля, создаваемого в обмотке. Чем быстрее меняется магнитное поле (или ток), тем большая э.д.с. будет наведена. В первичной обмотке обычно содержится ~ 300 витков толстого провода (0.5мм). Во вторичной – порядка 20000 витков тонного провода.
Если разомкнуть прерыватель (ключ К) ток в первичной обмотке резко падает, вызывая быстрое изменение магнитного поля. При этом в первичной обмотке наводится э.д.с. самоиндукции до 300В, а во вторичной, благодаря эффекту трансформации (КТ~ 20000/300 ~ 66), возникает напряжение, превышающее 20кВ. Ток самоиндукции имеет то же направление, что и прерываемый ток.
i1,А
Ток
Размыкание
Рис.1.2.3. Изменение тока в первичной обмотке п 2 р 4 и разрыве
Контакта прерывателя
При разрыве контактов ток самоиндукции сохраняет ток в первичной обмотке, т.е. он падает не так быстро, как хотелось бы. Кроме того, в промежутках между контактами прерывателя возникает искровой разряд, который (см. рис.1.2.3) приводит к снижению индуцированного напряжения во вторичной обмотке U2 и вызывает эрозию и разрушение контактов К.
Для устранения этих неприятностей параллельно контактам прерывателя К включают конденсатор (см. рис.1.2.2). В момент размыкания контактов ток первичной обмотки устремляется на заряд конденсатора, который быстро заряжается до напряжения
сети первичной
А
3
кВ
10
напряжение
5 искрового разряда