МДК.01.05.
презентация к уроку
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
2 СИСТЕМЫ ЗАЖИГАНИЯ Система зажигания предназначена для воспламенения топливовоздушной смеси в цилиндрах бензинового двигателя. Топливовоздушная смесь воспламеняется в камере сгорания двигателя посредством электрического разряда между электродами свечи зажигания, установленной в головке цилиндров.
СИСТЕМЫ ЗАЖИГАНИЯ 3
Система зажигания включает в себя следующие основные элементы : - источник тока ИТ, функцию которого выполняет аккумуляторная батарея или генератор; - выключатель ВК цепи электроснабжения (выключатель зажигания); - датчик Д углового положения коленчатого вала; - регуляторы момента зажигания РМЗ, которые задают определенный момент подачи высокого напряжения на свечу в зависимости от частоты вращения n коленчатого вала, разрежения Ар К во впускном трубопроводе и октанового числа бензина; - источник высокого напряжения ИВН, содержащий промежуточный накопитель энергии НЭ и преобразователь низкого напряжения в высокое; - силовое реле СР, в качестве которого могут служить механические контакты прерывателя или электронный ключ (транзистор или тиристор); - распределитель Р импульсов высокого напряжения по свечам; помехоподавительные устройства ПП (экранирующие элементы системы зажигания или помехоподавительные резисторы); свечи зажигания СВ, на которые подается высокое вторичное напряжение. СИСТЕМЫ ЗАЖИГАНИЯ 4
Система зажигания обеспечивает генерацию импульсов высокого напряжения в нужный момент времени на тактах сжатия в цилиндрах двигателя и их распределение по цилиндрам в соответствии с порядком их работы. Момент зажигания характеризуется углом опережения зажигания УОЗ, который представляет собой угол поворота коленчатого вала от положения в момент подачи искры до положения, когда поршень проходит через верхнюю мертвую точку ВМТ. СИСТЕМЫ ЗАЖИГАНИЯ 5
Процесс сгорания рабочей смеси разделяют на три фазы: - начальная, в которой формируется пламя, инициированное искровым разрядом в свече; - основная, в которой пламя распространяется на большую часть камеры сгорания; - конечная, в которой пламя догорает у стенок цилиндра. СИСТЕМЫ ЗАЖИГАНИЯ 6
По способу накопления энергии в промежуточном источнике различают системы с накоплением энергии в магнитном поле (в индуктивности) или в электрическом поле конденсатора (в емкости) СИСТЕМЫ ЗАЖИГАНИЯ 7
Индикаторная диаграмма четырехтактного двигателя внутреннего сгорания: а 1 и а 2 - точки, соответствующие началу открытия и закрытия впускного клапана; b 1 и b 2 — точки, соответствующие открытию и закрытию выпускного клапана Рабочий процесс бензинового двигателя 8
Классификация батарейных систем зажигания 9
К системам зажигания современных бензиновых двигателей предъявляются следующие требования : - вторичное напряжение должно быть достаточным для пробоя искрового промежутка между электродами свечи зажигания и обеспечения бесперебойного искрообразования на всех режимах работы двигателя; - энергия и длительность искрового разряда должна обеспечивать надежное воспламенение топливовоздушной смеси при пуске и на всех режимах самостоятельной работы двигателя; - скорость нарастания вторичного напряжения должна быть достаточно высокой, чтобы обеспечить надежное искрообразование при наличии нагара и загрязнений на изоляторе свечи; Требования к системам зажигания 10
- регулирование УОЗ в зависимости от частоты вращения коленчатого вала, нагрузки двигателя, температуры окружающей среды и ряда других параметров должно быть автоматическим; - электронные изделия системы зажигания должны сохранять работоспособность при возникновении в системе электрооборудования импульсных перенапряжений; - вторичное напряжение, развиваемое системой зажигания, должно с определенным запасом превышать напряжение пробоя искрового промежутка свечи; - система зажигания должна надежно работать при ее экранировании и применении других помехоподавительных устройств. Требования к системам зажигания 11
Требования к системам зажигания 12 Индикаторные диаграммы двигателя при различных углах опережения зажигания: 1, 2, 3 — соответственно при раннем, нормальном и позднем зажигании; pz — максимальное давление сгорания
Протекание рабочих процессов в системе зажигания можно разделить на три этапа : - накопление энергии в одном из реактивных элементов электрической схемы (в индуктивности или в емкости); - индуктирование импульса высокого напряжения во вторичной цепи катушки зажигания; пробой искрового промежутка между электродами свечи зажигания и выделение энергии в искровом разряде . ПРИНЦИП РАБОТЫ СИСТЕМЫ ЗАЖИГАНИЯ 13
Обобщенная структурная схема системы зажигания: 1 - источник тока; 2 - замок зажигания; 3 - устройство управления накоплением энергии; 4 - накопитель энергии; 5 - распределитель зажигания; 6 - провода высокого напряжения; 7 - свечи зажигания ПРИНЦИП РАБОТЫ СИСТЕМЫ ЗАЖИГАНИЯ 14
Принцип работы системы зажигания заключается в накоплении и преобразовании катушкой зажигания низкого напряжения (12 В) электрической сети автомобиля в высокое напряжение (до 30 000 В), распределении и передаче высокого напряжения к соответствующей свече зажигания и в образовании искры на свече зажигания в нужный момент. ПРИНЦИП РАБОТЫ СИСТЕМЫ ЗАЖИГАНИЯ 15
Устройство контактной системы зажигания. 16 Схема контактной системы зажигания: 1 – генератор; 2 - выключатель зажигания; 3 – распределитель; 4 – прерыватель; 5 - свечи зажигания; 6 - катушка зажигания; 7 - аккумуляторная батарея Систему зажигания можно условно разделить на две части: низковольтную , обеспечивающую в нужный момент прерывание тока низкого напряжения в первичной обмотке высоковольтного трансформатора (катушки зажигания), и высоковольтную , обеспечивающую получение импульсов высокого напряжения и своевременное распределение их по свечам соответствующих цилиндров.
Цепь низкого напряжения контактной системы зажигания: 1 - «масса» автомобиля; 2 - аккумуляторная батарея; 3 - замок зажигания; 4 - катушка зажигания; 5 - первичная обмотка катушки зажигания; 6 - конденсатор; 7 - подвижный контакт прерывателя; 8 - неподвижный контакт прерывателя; 9 - валик прерывателя; 10 - изолирующий контакт. Устройство контактной системы зажигания. 17
Цепь высокого напряжения: 1 - катушка зажигания; 2 - вторичная обмотка системы зажигания; 3 - центральный высоковольтный провод; 4 - распределитель зажигания; 5 - высоковольтные провода; 6 - свечи зажигания; 7 - ротор (бегунок); 8 - помехоподавляющий резистор; 9 - центральный контакт; 10 - свечные контакты распределителя Устройство контактной системы зажигания. 18
Сила тока разрыва цепи первичной обмотки катушки зажигания и вторичное напряжение зависят от времени замкнутого состояния контактов прерывателя . Конструктивно прерывательный механизм контактной системы устроен таким образом, что время замкнутого состояния контактов непосредственно зависит от угла а з замкнутого состояния контактов. Устройство контактной системы зажигания. 19
Для регулирования УОЗ в контактной системе используются автоматические механические регуляторы. Автоматическое изменение УОЗ от частоты вращения коленчатого вала обеспечивает центробежный регулятор, а в зависимости от нагрузки двигателя — вакуумный регулятор. Регулирование угла опережения зажигания 20
Центробежный регулятор при положении грузиков: а — во время работы двигателя в режиме холостого хода; б — при максимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя; 1 — кулачок; 2 — пластина втулки кулачка; 3 — грузик; 4 — приводной вал; 5 — штифт; 6 — пружина; 7 — ось грузика Регулирование угла опережения зажигания 21
Центробежный регулятор УОЗ и его характеристика: а и б — положения грузиков соответственно при малой и большой частотах вращения коленчатого вала двигателя; в — характеристика регулятора; 1 — пружина; 2 — грузик; 3 — подвижная пластина; 4 — ось вращения грузика; 5 — траверса; 6 — кулачок Регулирование угла опережения зажигания 22
Вакуумный регулятор: а — конструкция; б — характеристика; 1 — крышка корпуса; 2 — регулировочная прокладка; 3 — уплотнительная прокладка; 4 — штуцер крепления трубки; 5 — трубка; 6 — пружина; 7 — мембрана; 8 — корпус регулятора; 9 — тяга; 10 — ось тяги; 11 — подвижная пластина прерывателя; I и II — положение мембраны регулятора соответственно при большей и меньшей нагрузке на двигатель; А и Б — полости регулятора Регулирование угла опережения зажигания 23
Регулирование угла опережения зажигания 24 При использовании топлива с меньшим октановым числом УОЗ следует уменьшить. В противном случае возможно появление детонации. Для предотвращения детонации служит октан-корректор , позволяющий вручную поворачивать корпус распределителя.
Изменение УОЗ при совместной работе регуляторов: а — область пуска двигателя; б — область работы двигателя в режиме холостого хода; в — рабочая область; 1, 2, 3 — при 0,25; 0,5 и 0,75 нагрузки на двигатель соответственно; 4 — при полной нагрузке (вакуумный регулятор не работает); 5 — установочный УОЗ Регулирование угла опережения зажигания 25
Катушка зажигания с разомкнутой магнитной цепью: 1 — магнитопровод ; 2 — вторичная обмотка; 3 — первичная обмотка; 4 — наружный магнитопровод ; линия магнитного потока Конструкция аппаратов контактной системы зажигания 26 В контактных системах зажигания применяются катушки зажигания с разомкнутой магнитной цепью , в которых значительную часть пути магнитный поток проходит по воздуху. Первичная обмотка 3 катушки намотана поверх вторичной обмотки 2. В данном случае обеспечиваются лучшие условия охлаждения катушки и уменьшается масса провода вторичной обмотки.
Катушка зажигания: 1 — пластина; 2 — корпус; 3 — магнитопровод ; 4 — сердечник; 5 — изолирующая трубка; 6, 8 — вторичная и первичная обмотки; 7 — изоляция между обмотками; 9 — изолятор; 10 — изолятор дополнительного резистора; 11 — добавочный резистор; 12 — резиновое уплотнительное кольцо; 13 — пластмассовая крышка; 14 — изоляционная втулка; 15 — пружина; 16 — вывод; 17 — вывод "ВК"; 18 — вывод "1"; 19 - вывод "ВКБ" Конструкция аппаратов контактной системы зажигания 27
Распределитель зажигания. Распределитель зажигания конструктивно объединяет в себе прерыватель, распределитель, конденсатор и устройства для регулирования УОЗ. Конструкция аппаратов контактной системы зажигания 28 Ротор распределителя: 1 — центральный электрод; 2 — помехоподавительный резистор; 3 — наружный контакт; 4 — угольный электрод