Automobilių uždegimo sistemos

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 grrandinėje, 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 eevj. 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. ba

aterinė 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 irr 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 i
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 l

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: g
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

Leave a Comment