 | Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . ( февраль 2020 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить это сообщение-шаблон ) |
Катушка зажигания (также называется искрой катушки ) представляет собой индукционную катушку в автомобильной «с системой зажигания , которая преобразует в батареи напряжением до тысячи вольт , необходимых для создания электрической искры в свечах зажигания для воспламенения топлива. Некоторые катушки имеют внутренний резистор, в то время как другие полагаются на провод резистора или внешний резистор для ограничения тока, протекающего в катушку от 12-вольтового источника питания автомобиля. Провод, идущий от катушки зажигания к распределителю, и провода высокого напряжения, идущие от распределителя к каждой из свечей зажигания.называются проводами свечей зажигания или выводами высокого напряжения . Первоначально для каждой системы катушек зажигания требовались точки механического размыкания контактов и конденсатор (конденсатор). Более современные электронные системы зажигания используют силовой транзистор для подачи импульсов на катушку зажигания. В современном легковом автомобиле можно использовать одну катушку зажигания для каждого цилиндра двигателя (или пары цилиндров), что устраняет неисправные кабели свечей зажигания и распределитель для направления импульсов высокого напряжения.
Системы зажигания не требуются для дизельных двигателей, в которых сжатие используется для воспламенения топливно-воздушной смеси.
Основные принципы [ править ]
Катушка зажигания состоит из многослойного железного сердечника, окруженного двумя витками медной проволоки. В отличие от силового трансформатора , катушка зажигания имеет разомкнутую магнитную цепь - железный сердечник не образует замкнутый контур вокруг обмоток. Энергия, которая хранится в магнитном поле сердечника, - это энергия, которая передается свече зажигания .
В первичной обмотке относительно мало витков толстого провода. Вторичная обмотка состоит из тысяч витков меньшего провода, изолированного от высокого напряжения эмалью на проводах и слоями промасленной бумажной изоляции. Катушка обычно вставляется в металлическую банку или пластиковый корпус с изолированными выводами для соединений высокого и низкого напряжения. Когда контактный выключатель замыкается, он пропускает ток от батареи через первичную обмотку катушки зажигания. Ток не течет мгновенно из-за индуктивностикатушки. Ток, протекающий в катушке, создает магнитное поле в сердечнике и в воздухе, окружающем сердечник. Ток должен течь достаточно долго, чтобы накопить в поле достаточно энергии для искры. Как только ток достигнет своего полного уровня, размыкатель контактов размыкается. Поскольку к нему подключен конденсатор, первичная обмотка и конденсатор образуют настроенную цепь , и, когда накопленная энергия колеблется между индуктором, образованным катушкой, и конденсатором, изменяющееся магнитное поле в сердечнике катушки индуцирует много большее напряжение во вторичной обмотке катушки. Более современные электронные системы зажигания работают по точно такому же принципу, но некоторые полагаются на зарядку конденсатора примерно до 400 вольт, а не на зарядку индуктивности катушки. ВВремя размыкания контактов (или переключения транзистора) должно быть согласовано с положением поршня в цилиндре, чтобы искра могла быть синхронизирована для воспламенения топливно-воздушной смеси для получения максимально возможного углового момента . Обычно это происходит за несколько градусов до того, как поршень достигнет верхней мертвой точки . Контакты приводятся в движение валом, который приводится в действие распределительным валом двигателя, или, если используется электронное зажигание, датчик на валу двигателя контролирует синхронизацию импульсов.
Количество энергии искры, необходимое для воспламенения топливовоздушной смеси, зависит от давления и состава смеси, а также от скорости двигателя. В лабораторных условиях для каждой искры требуется всего 1 миллиджоуль, но практические катушки должны обеспечивать гораздо больше энергии, чем это, чтобы обеспечить более высокое давление, богатые или бедные смеси, потери в проводке зажигания, а также засорение свечей и утечки. Когда скорость газа в искровом промежутке высока, дуга между выводами сдувается от выводов, что делает дугу длиннее и требует больше энергии для каждой искры. Каждая искра дает от 30 до 70 миллиджоулей.
Материалы [ править ]
Раньше катушки зажигания изготавливались с высоковольтными обмотками с изоляцией из лака и бумаги, вставлялись в тянутую стальную банку и заполнялись маслом или асфальтом для изоляции и защиты от влаги. Катушки на современных автомобилях отлиты из эпоксидной смолы с наполнителем, которая проникает в любые пустоты внутри обмотки.
Современная одноискровая система имеет одну катушку на свечу зажигания. Чтобы предотвратить преждевременное искрение в начале первичного импульса, в катушке установлен диод или вторичный разрядник, чтобы блокировать обратный импульс, который в противном случае мог бы сформироваться.
В катушке, предназначенной для системы с отработанной искрой , вторичная обмотка имеет два вывода, изолированные от первичной, и каждый вывод подключается к свече зажигания. В этой системе не требуется дополнительный диод, поскольку на неактивной свече зажигания не будет топливно-воздушной смеси. [1]
В катушке с низкой индуктивностью используется меньше витков первичной обмотки, поэтому первичный ток выше. Это несовместимо с мощностью точек механического прерывания, поэтому используется твердотельное переключение.
Использование в автомобилях [ править ]
Ранние бензиновые двигатели внутреннего сгорания использовали систему зажигания от магнето , так как на автомобиль не устанавливалась батарея; магнето до сих пор используются в самолетах с поршневым двигателем, чтобы двигатель оставался работающим в случае отказа электричества. Напряжение, создаваемое магнето, зависит от скорости двигателя, что затрудняет запуск. Катушка с батарейным питанием может обеспечить высоковольтную искру даже на низких скоростях, облегчая запуск. [2] Когда в автомобилях стали использоваться батареи для запуска и освещения, система катушки зажигания сместила зажигание от магнита.
В старых автомобилях одна катушка могла обслуживать все свечи зажигания через распределитель зажигания . Заметными исключениями являются Saab 92 , некоторые Volkswagens и Wartburg 353, у которых на цилиндр по одной катушке зажигания. В плоском двухцилиндровом двигателе Citroën 2CV 1948 года использовалась одна двухсторонняя катушка без распределителя и только прерыватели контактов в системе с отработанной искрой .
Современные системы зажигания [ править ]
В современных системах распределитель отсутствует, а зажигание регулируется электроникой. Катушки гораздо меньшего размера используются с одной катушкой для каждой свечи зажигания или одна катушка, обслуживающая две свечи зажигания (например, две катушки в четырехцилиндровом двигателе или три катушки в шестицилиндровом двигателе). Большая катушка зажигания выдает около 40 кВ, а маленькая, например, от газонокосилки, выдает около 15 кВ. Эти катушки могут быть установлены удаленно или они могут быть размещены наверху свечи зажигания, что называется прямым зажиганием (DI) или катушкой на свече . Если одна катушка обслуживает две свечи зажигания (в двух цилиндрах), это происходит из-за потраченной впустую искры.система. При таком расположении катушка генерирует две искры за цикл для обоих цилиндров. Топливо в цилиндре, который приближается к концу своего такта сжатия, воспламеняется, тогда как искра в его компаньоне, который приближается к концу его такта выпуска, не имеет никакого эффекта. Система с расходом искры более надежна, чем система с одной катушкой и распределителем, и дешевле, чем система с катушкой на свече.
Если катушки применяются индивидуально на цилиндр, все они могут содержаться в едином литом блоке с несколькими выводами высокого напряжения. Это обычно называется катушкой.
Плохой пакет катушек может вызвать пропуски зажигания, плохой расход топлива или потерю мощности.
Связанные катушки [ править ]
- Oudin катушки является пробой катушки.
- Катушка низкого напряжения
См. Также [ править ]
- Электромагнетизм
- Закон индукции Фарадея
- Обратный преобразователь
- Обратный трансформатор
- Магнитное поле
- Saab с прямым зажиганием
Патенты [ править ]
- Патент США 609250 , « Электрический воспламенитель для газовых двигателей », Никола Тесла , 1898 г.
- Патент США 1,391,256 - Структура индукционной катушки - Артур Этуотер Кент - 1921 г.
- Патент США 1474152 - Индукционная катушка - Артур Этуотер Кент - 1923 г.
- Патент США 1474597 - Индукционная катушка - Артур Этуотер Кент - 1923 г.
- Патент США 1569756 - Катушка зажигания - Артур Этуотер Кент - 1926 г.
- Патент США 1723908 - Система зажигания - Эрнст Александерсон - 1929 г.
Ссылки [ править ]
- ↑ Horst Bauer (ed)., Automotive Handbook 4th Edition, Robert Bosch GmBH, 1996, ISBN 0-8376-0333-1 pg.439-440
- ^ VAW Hillier, Основы автомобильной электроники Хиллера ,Нельсон Торнс, 1996 ISBN 0-7487-2695-0 , стр. 167
Внешние ссылки [ править ]
 | Посмотрите воспламенение в Викисловаре, бесплатном словаре. |
 | Викискладе есть медиафайлы по теме катушек зажигания . |
