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 laukas 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 įtakos 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 to 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 dega, 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 arba 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 ir 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 pav.
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 atsižvelgti 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