 | Эта статья поднимает множество проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалить эти сообщения-шаблоны ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )
|
Система зажигания генерирует искру или нагревает электрод до высокой температуры для воспламенения топливно-воздушной смеси в двигателях внутреннего сгорания с искровым зажиганием , масляных и газовых котлах , ракетных двигателях и т. Д. Самое широкое применение для внутреннего сгорания с искровым зажиганием Двигатели используются в бензиновых (бензиновых) дорожных транспортных средствах, таких как автомобили и мотоциклы.
Воспламенение от сжатия Дизельные двигатели воспламеняют топливно-воздушную смесь за счет тепла сжатия и не нуждаются в искре. Обычно у них есть свечи накаливания, которые предварительно нагревают камеру сгорания, чтобы обеспечить запуск в холодную погоду. Другие двигатели могут использовать пламя или нагретую трубку для зажигания. Хотя это было обычным явлением для очень ранних двигателей, сейчас это редкость.
Первая электрическая искра зажигания, вероятно , Алессандро Вольта «S игрушка электрический пистолет с 1780 - х гг.
7 октября 1884 г. Зигфрид Маркус запатентовал свое «Устройство электрического зажигания для газовых двигателей» [1].
История [ править ]
Магнитные системы [ править ]
Самая простая форма искрового зажигания - это использование магнето . Двигатель вращает магнит внутри катушки или, в более ранних конструкциях, катушку внутри фиксированного магнита, а также управляет контактным выключателем , прерывая ток и заставляя напряжение увеличиваться в достаточной степени, чтобы преодолеть небольшой зазор. Эти свечи зажигания соединены непосредственно с магнитовыход. Ранние магнето имели одну катушку с контактным выключателем (свечой зажигания) внутри камеры сгорания. Примерно в 1902 году компания Bosch представила магнето с двойной обмоткой, неподвижной свечой зажигания и контактным выключателем вне цилиндра. Магниты не используются в современных автомобилях, но, поскольку они вырабатывают собственное электричество, они часто встречаются в небольших двигателях, таких как двигатели мопедов , газонокосилок , снегоуборочных машин , бензопил и т. Д., Где электрическая система на батарейках отсутствует для любой комбинации. по причинам необходимости, веса, стоимости и надежности. Они также используются на самолетах с поршневыми двигателями. двигатели. Хотя электроснабжение доступно, магнито-системы используются в основном из-за их более высокой надежности.
Магнето использовалось в предшественнике маленького двигателя, стационарном двигателе типа «наезд и промах», который использовался в начале двадцатого века, на старых бензиновых или дистиллятных сельскохозяйственных тракторах до того, как запуск батареи и освещение стали обычным явлением, а также на поршневых двигателях самолетов. В этих двигателях использовались магнето, потому что их простота и автономная работа были более надежными, а также потому, что магнето весило меньше, чем наличие батареи и динамо-машины или генератора переменного тока .
Авиационные двигатели обычно имеют двойные магнето для обеспечения резервирования в случае отказа и для повышения эффективности за счет тщательного и быстрого сжигания топливно-воздушной смеси с обеих сторон по направлению к центру. Братья Райт использовали магнето, изобретенное в 1902 году и построенное для них в 1903 году изобретателем Винсентом Гроби Эппл из Дейтона, штат Огайо. [2] Некоторые старые автомобили имели как магнитосистему, так и систему, приводимую в действие батареей (см. Ниже), работающую одновременно, чтобы обеспечить надлежащее зажигание при любых условиях с ограниченной производительностью каждой системы, которая обеспечивалась в то время. Это давало преимущества легкого запуска (от аккумуляторной системы) с надежным искрением на скорости (от магнето).
Многие современные системы магнето (за исключением небольших двигателей) удалили вторую (высоковольтную) катушку с самого магнето и поместили ее во внешний узел катушки, аналогичный катушке зажигания, описанной ниже. В этом варианте индуцированный ток в катушке в магнето также протекает через первичную обмотку внешней катушки, в результате создавая высокое напряжение во вторичной обмотке. Такая система называется «системой передачи энергии». Системы передачи энергии обеспечивают максимальную надежность зажигания.
Переключаемые системы [ править ]
Мощность магнето зависит от скорости двигателя, поэтому запуск может быть проблематичным. Некоторые магнето включают в себя импульсную систему, которая быстро вращает магнит в нужный момент, облегчая запуск при низких скоростях проворачивания. Некоторые двигатели, такие как самолеты, но также и Ford Model T , использовали систему, которая основывалась на неперезаряжаемых сухих элементах (аналогично большой батарее фонарика, и которая не поддерживалась системой зарядки, как на современных автомобилях) для запуска двигателя. или для запуска и работы на малой скорости. Оператор вручную переключал зажигание на работу от магнето для работы на высокой скорости.
Чтобы обеспечить высокое напряжение для искры от низковольтных батарей, использовался тиклер, который был по сути увеличенной версией когда-то широко распространенного электрического зуммера . В этом устройстве постоянный ток проходит через электромагнитную катушку, которая размыкает пару точек контакта, прерывая ток; в поле магнитных обвалы, снова закрыть подпружиненные точки, схема восстанавливается, и цикл повторяется быстро. Однако быстро схлопывающееся магнитное поле индуцирует высокое напряжение на катушке, которое может снять себя только за счет дуги в точках контакта; в то время как в случае зуммера это проблема, поскольку он вызывает окисление точек и / или сваркувместе, в случае системы зажигания, это становится источником высокого напряжения для работы свечей зажигания.
В этом режиме работы катушка будет непрерывно «гудеть», производя постоянную серию искр. Все устройство было известно как «искровая катушка модели Т» (в отличие от современной катушки зажигания, которая является только фактическим компонентом катушки системы). Спустя долгое время после того, как Model T перестала использоваться в качестве транспорта, они оставались популярным автономным источником высокого напряжения для домашних экспериментаторов, занимающимся электричеством, и появлялись в статьях в таких журналах, как Popular Mechanics, и проектах для школьных научных ярмарок уже в начале 1960-х годов. В Великобритании эти устройства были широко известны как катушки тремблера и были популярны в автомобилях до 1910 года, а также в коммерческих транспортных средствах с большими двигателями примерно до 1925 года для облегчения запуска.
Магнито модели T (встроенное в маховик ) отличалось от современных реализаций тем, что не подавало высокое напряжение непосредственно на выходе; максимальное создаваемое напряжение составляло около 30 вольт, и поэтому его также нужно было пропустить через искровую катушку, чтобы обеспечить достаточно высокое напряжение для зажигания, как описано выше, хотя катушка в этом случае не будет «гудеть» постоянно, а будет проходить только один цикл за искру. В любом случае низкое напряжение переключалось на соответствующую свечу зажигания с помощью таймера, установленного на передней части двигателя. Он выполнял функцию, эквивалентную современному распределителю , но подавая низкое, а не высокое напряжение, как в распределителе. Время зажиганиярегулировался поворотом этого механизма с помощью рычага, установленного на рулевой колонке . Поскольку точная синхронизация искры зависит как от «таймера», так и от контактов тремблера внутри катушки, это менее согласовано, чем точки прерывания более позднего распределителя. Однако для низких оборотов и низкой компрессии таких ранних двигателей такая неточная синхронизация была приемлемой.
Зажигание от батареи и катушки [ править ]
С повсеместным внедрением электрического запуска для автомобилей и наличием большой батареи для обеспечения постоянного источника электроэнергии, от магнито-систем отказались для систем, которые прерывали ток при напряжении батареи, используя катушку зажигания для повышения напряжения в соответствии с потребностями. зажигания и распределитель, чтобы направить последующий импульс на правильную свечу зажигания в нужное время.
В Benz Patent-Motorwagen и Ford Model T использовалась система зажигания с тремблерной катушкой . Катушка дрожания представляла собой индукционную катушку с батарейным питанием ; вибратор прерывал ток через катушку и вызывал серию быстрых искр во время каждого зажигания. Катушка тремблера будет активирована в соответствующий момент цикла двигателя. В модели T четырехцилиндровый двигатель имел дрожащую катушку для каждого цилиндра; Коммутатор (корпус таймера) подавал питание на катушки тремблера. Модель Т запускалась от батареи, но затем переключалась на генератор переменного тока. [3]
Усовершенствованная система зажигания была разработана Dayton Engineering Laboratories Co. (Delco) и представлена в Cadillac 1910 года . Это зажигание было разработано Чарльзом Кеттерингом и было чудом в свое время. Он состоял из единственной катушки зажигания, точек прерывания (выключателя), конденсатора (для предотвращения образования дуги при разрыве) и распределителя (для направления электричества от катушки зажигания к нужному цилиндру).
Точки позволяют нарастать магнитному полю катушки. Когда точки открываются кулачковым механизмом, магнитное поле коллапсирует, вызывая ЭДС в первичной обмотке, которая намного превышает напряжение батареи, и действие трансформатора создает большое выходное напряжение (20 кВ или больше) во вторичной обмотке.
Конденсатор подавляет искрение в местах размыкания; без конденсатора энергия, запасенная в катушке, расходуется на дугу через точки, а не на зазор свечи зажигания. Система Кеттеринга на многие годы стала основной системой зажигания в автомобильной промышленности из-за ее более низкой стоимости и относительной простоты.
Современные системы зажигания [ править ]
Система зажигания обычно управляется ключом зажигания .
Механическое зажигание [ править ]
В большинстве четырехтактных двигателей используется система электрического зажигания с механической синхронизацией. Сердце системы - дистрибьютор. Распределитель содержит вращающийся кулачок, приводимый в движение приводом двигателя, набор прерывателей, конденсатор, ротор и крышку распределителя. Снаружи от распределителя находятся катушка зажигания, свечи зажигания и провода, соединяющие распределитель со свечами зажигания и катушкой зажигания. (см. диаграмму ниже)
Система питается от свинцово-кислотного аккумулятора , который заряжается от электрической системы автомобиля с помощью динамо-машины или генератора переменного тока . Двигатель управляет контактными прерывателями, которые прерывают ток в индукционной катушке (известной как катушка зажигания).
Катушка зажигания состоит из двух обмоток трансформатора - первичной и вторичной. Эти обмотки имеют общий магнитный сердечник. Переменный ток в первичной обмотке индуцирует переменное магнитное поле в сердечнике и, следовательно, переменный ток во вторичной обмотке. Вторичная обмотка катушки зажигания имеет больше витков, чем первичная. Это повышающий трансформатор, который выдает высокое напряжение из вторичной обмотки. Первичная обмотка подключается к батарее (обычно через токоограничивающий балластный резистор ). Внутри катушки зажигания один конец каждой обмотки соединен вместе. Эта общая точка соединена с переходом конденсатор / контактный выключатель. Другой, высоковольтный, конец вторичной обмотки подключен к ротору распределителя.
Последовательность зажигания начинается с замкнутых точек (или контактного прерывателя). Постоянный ток течет от батареи через токоограничивающий резистор, через первичную катушку, через замкнутые точки прерывателя и, наконец, обратно в батарею. Этот ток создает магнитное поле внутри сердечника катушки. Это магнитное поле образует резервуар энергии, который будет использоваться для возбуждения искры зажигания.
Когда коленчатый вал двигателя вращается, он также поворачивает вал распределителя на половину скорости. В четырехтактном двигателе коленчатый вал дважды поворачивается за цикл зажигания. К валу распределителя прикреплен многолепестковый кулачок; на каждый цилиндр двигателя приходится по одному кулачку. Подпружиненный трущийся блок следует за лопастными частями контура кулачка и управляет открытием и закрытием точек. В течение большей части цикла трущийся блок удерживает точки закрытыми, чтобы позволить току нарастать в первичной обмотке катушки зажигания. Когда поршень достигает вершины цикла сжатия двигателя, выступ кулачка становится достаточно высоким, чтобы открыть точки прерывателя. Открытие точек останавливает ток через первичную катушку. Без постоянного тока через первичную обмотку магнитное поле, генерируемое в катушке, немедленно разрушается.Такая высокая скорость изменения магнитного потока индуцирует высокое напряжение во вторичных обмотках катушки, что в конечном итоге приводит к возникновению дуги в зазоре свечи зажигания и воспламенению топлива.
История возникновения искры немного сложнее. Катушка зажигания предназначена для создания искры, которая прыгает через зазор свечи зажигания, который может составлять 0,025 дюйма (0,64 мм) (она также должна преодолевать зазор между ротором и стойкой распределителя). В момент открытия точек зазор между точками намного меньше, скажем, около 0,00004 дюйма (0,001 мм). Необходимо что-то сделать, чтобы точки не искрились при разделении; если точки имеют дугу, они будут истощать магнитную энергию, предназначенную для свечи зажигания. Конденсатор (конденсатор) выполняет эту задачу. Конденсатор временно поддерживает протекание первичного тока, поэтому напряжение на точках ниже напряжения дуги точки. Идет гонка: напряжение на точках увеличивается по мере того, как первичный ток заряжает конденсатор, но в то же время точки 'разделение (и, как следствие, напряжение дуги) увеличивается. В конечном итоге расстояние между точками увеличится до 0,015 дюйма (0,38 мм), максимального расстояния между точками.
Помимо того, что напряжение остается ниже дугового напряжения, система зажигания поддерживает напряжение в точках ниже напряжения пробоя для воздушного зазора, чтобы предотвратить тлеющий разряд между точками. Такой тлеющий разряд быстро переходит в дугу, и дуга препятствует зажиганию свечи зажигания. Минимальное напряжение для тлеющего разряда в воздухе составляет около 320 В. Следовательно, емкость конденсатора выбрана так, чтобы напряжение на точках было меньше 320 В. Предотвращение образования дуги в точках при их разделении является причиной катушки зажигания. включает вторичную обмотку, а не использует простой индуктор . Если трансформатор имеет соотношение 100: 1, то вторичное напряжение может достигать 30 кВ.
Высоковольтный выход катушки зажигания подключен к ротору, который находится на верхней части вала распределителя. Вокруг ротора находится крышка распределителя . Устройство последовательно направляет вывод вторичной обмотки на соответствующие свечи зажигания. Высокое напряжение от вторичной обмотки (обычно от 20 000 до 50 000 вольт) вызывает образование искры в зазоре свечи зажигания, которая, в свою очередь, воспламеняет сжатую топливно-воздушную смесь в двигателе. Это создание этой искры, которая потребляет энергию, запасенную в магнитном поле катушки зажигания.
В плоском двухцилиндровом двигателе Citroën 2CV 1948 года использовалась одна двухсторонняя катушка без распределителя и только выключатели в системе с израсходованной искрой .
Некоторые двухцилиндровые мотоциклы и мотороллеры имели две точки контакта, питающие двойные катушки, каждая из которых была подключена непосредственно к одной из двух свечей зажигания без распределителя; например, BSA Thunderbolt и Triumph Tigress .
Высокопроизводительные двигатели с восемью или более цилиндрами, которые работают на высоких оборотах (например, используемые в автоспорте), требуют как более высокой скорости искры, так и более высокой энергии искры, чем может обеспечить простая цепь зажигания. Эта проблема решается с помощью любой из этих адаптаций:
- Могут быть предоставлены два полных набора катушек, прерывателей и конденсаторов - по одному на каждую половину двигателя, который обычно имеет конфигурацию V-8 или V-12. Хотя две половины системы зажигания электрически независимы, они обычно используют один распределитель, который в данном случае содержит два выключателя, приводимых в действие вращающимся кулачком, и ротор с двумя изолированными проводящими плоскостями для двух входов высокого напряжения.
- У одиночного выключателя, приводимого в действие кулачком и возвратной пружиной, частота искры ограничивается из-за появления дребезга контактов или смещения контакта при высоких оборотах. Этот предел можно преодолеть, заменив прерыватель «парой прерывателей» (также называемых «двойными точками»), которые электрически соединены параллельно, но разнесены на противоположных сторонах кулачка, так что они смещены по фазе. Затем каждый прерыватель переключает поток тока с половинной скоростью, чем у одиночного прерывателя, и время «выдержки» для нарастания тока в катушке увеличивается до максимума, поскольку он распределяется между прерывателями, один набор контактов является парой «замыкающих», а второй - замыкающей парой. «сломать» пару. Двигатель Lamborghini V-8 имеет обе эти модификации и поэтому использует две катушки зажигания и один распределитель, который содержит 4 контактных выключателя.
Система на основе распределителя не сильно отличается от системы магнето, за исключением того, что в ней задействовано больше отдельных элементов. У такой схемы есть также свои преимущества. Например, положение точек размыкателя контактов относительно угла поворота двигателя может быть изменено на небольшую величину динамически, что позволяет автоматически увеличивать угол опережения зажигания с увеличением числа оборотов в минуту (об / мин) или повышенным вакуумом в коллекторе , обеспечивая лучшую эффективность и производительность.
Однако необходимо периодически проверять максимальный зазор размыкания выключателя (ов) с помощью щупа, так как эта механическая регулировка влияет на время ожидания, в течение которого обмотка заряжается, и выключатели должны быть переоборудованы или заменены, когда они искривлены электрической дугой. Эта система использовалась почти повсеместно до 1972 года, когда начали появляться электронные системы зажигания.
Электронное зажигание [ править ]
Недостатком механической системы является использование прерывателей для прерывания низкого напряжения высокого тока через первичную обмотку катушки; острия подвержены механическому износу, когда кулачок открывается и закрывается, а также окислению и горению на контактных поверхностях из-за постоянного искрения. Они требуют регулярной регулировки для компенсации износа, а размыкание прерывателей контактов, отвечающих за синхронизацию зажигания, подвержено механическим изменениям.
Кроме того, напряжение искры также зависит от эффективности контакта, а плохое искрение может привести к снижению эффективности двигателя. Система с механическим контактным выключателем не может контролировать средний ток зажигания, превышающий примерно 3 А, при этом обеспечивая разумный срок службы, и это может ограничивать мощность искры и предельную скорость двигателя.
Электронное зажигание (EI) решает эти проблемы. В первоначальных системах точки все еще использовались, но они обрабатывали только слабый ток, который использовался для управления высоким первичным током через твердотельную систему переключения. Вскоре, однако, даже эти точки контакта выключателя были заменены на угловой датчик некоторого вида - либо оптический , где а лопаточный ротор перерывы светового пучка, или более широко , используя датчик эффекта Холла , который реагирует на вращающийся магнит , установленный на распределителе вал. Выходной сигнал датчика формируется и обрабатывается соответствующей схемой, а затем используется для запуска переключающего устройства, такого как тиристор , который переключает большой ток через катушку.
Первое электронное зажигание (а с холодным катодом типа) было испытано в 1948 годе Delco-Remy , [4] , а Лукас представил транзисторы зажигания в 1955 году, который был использован на BRM и Coventry Climax Формуле Один двигателей в 1962 году [4] The вторичного рынка начал предлагать EI в том же году, с доступными как AutoLite Electric Transistor 201, так и Tung-Sol EI-4 (тиратронный емкостной разряд). [5] Понтиакстал первым автопроизводителем, предложившим дополнительный EI, магнитный импульсный запуск Delcotronic без прерывателя на некоторых моделях 1963 года; он также был доступен на некоторых Корветах . [5] Первое коммерчески доступное полностью твердотельное (SCR) устройство зажигания емкостным разрядом было произведено компанией Hyland Electronics в Канаде также в 1963 году. Компания Ford установила систему без выключателя, разработанную FORD, на Lotus 25, представленные в Индианаполисе.В следующем году в 1964 году были проведены испытания автопарка, а в 1965 году на некоторых моделях стали предлагаться дополнительные EI. Эта электронная система использовалась на автомобилях GT40, рекламируемых Shelby American и Holman and Moody. Роберт С. Хогл, Ford Motor Company, представил «Система зажигания и электрическая система Mark II-GT», публикация № 670068, на Конгрессе SAE в Детройте, штат Мичиган, 9-13 января 1967 года. Начиная с 1958 года, Эрл У. Мейер в Chrysler работал над EI, продолжаясь до 1961 года, и в результате в 1963 и 1964 годах EI использовался на полусфере NASCAR компании [5].
CD-65 Perst-O-Lite , основанный на емкостном разряде (CD), появился в 1965 году и имел «беспрецедентную гарантию 50 000 миль». [5] (Это отличается от системы Perst-O-Lite без компакт-дисков, представленной на продуктах AMC в 1972 году и ставшей стандартным оборудованием для модели 1975 года.) [5] Подобный проигрыватель компакт-дисков был доступен от Delco в 1966 году, [ 4], которая была необязательной для автомобилей Oldsmobile , Pontiac и GMC в 1967 модельном году. [5] Также в 1967 году Motorola дебютировала со своей системой компакт-дисков без выключателя. [5] Самым известным электронным зажиганием на вторичном рынке, которое дебютировало в 1965 году, было зажигание емкостного разряда Delta Mark 10, которое продавалось в сборе или в комплекте.
Fiat Dino был первым серийным автомобилем в стандартной комплектации с EI в 1968, сопровождаемый Jaguar XJ Series 1 [6] в 1971 году, Chrysler (после 1971 года) суда в 1973 году и Фордом и GM в 1975 г. [5]
В 1967 году Прест-O-Lite сделал усилитель зажигания «черный ящик», предназначенный принять нагрузку с прерывателя дистрибьютора при высоких прогонов оборотов в минуту, который использовался на Dodge и Plymouth на их фабрике Супер Stock Coronet и Бельведер перетащить гонщиками . [5] Этот усилитель был установлен на внутренней стороне брандмауэра автомобилей и имел канал, по которому поступал наружный воздух для охлаждения устройства. [ необходима цитата ] Остальная часть системы (распределитель и свечи зажигания) остается такой же, как и для механической системы. Отсутствие движущихся частей по сравнению с механической системой приводит к большей надежности и увеличению интервалов обслуживания.
Компания Chrysler представила систему зажигания без прерывателя в середине 1971 года в качестве опции для своих 340 V8 и 426 Street Hemi . Для модели 1972 года система стала стандартной для его высокопроизводительных двигателей (340 куб. Дюймов (5,6 л) и четырехцилиндрового карбюратора - 400 л.с. (298 кВт) 400 куб. Дюймов (7 л)). вариант на его 318 куб. дюймов (5,2 л), 360 куб. дюймов (5,9 л), двухбаллонных 400 куб. дюймов (6,6 л) и низкопроизводительных 440 куб. дюймов (7,2 л). Безконтактное зажигание было стандартизировано для всего модельного ряда в 1973 году.
Для старых автомобилей обычно возможно дооснащение системой EI вместо механической. В некоторых случаях современный распределитель будет соответствовать более старому двигателю без каких-либо других модификаций, например, распределитель HEI производства General Motors , комплект для преобразования электронного зажигания Hot-Spark и система без прерывателя Chrysler.
Другие нововведения в настоящее время доступны на различных автомобилях. В некоторых моделях вместо одной центральной катушки на каждой свече зажигания есть отдельные катушки, иногда называемые прямым зажиганием или катушкой на свече (COP). Это позволяет катушке дольше накапливать заряд между искрами, и, следовательно, искры с большей энергией. В одном из вариантов каждая катушка имеет две заглушки на цилиндрах, которые сдвинуты по фазе на 360 градусов (и, следовательно, достигают верхней мертвой точки (ВМТ) одновременно); в четырехтактном двигателе это означает, что одна свеча зажигает искру в конце такта выпуска, в то время как другая загорается в обычное время, так называемая « потраченная впустую искра»."конструкция, которая не имеет недостатков, кроме более быстрой эрозии свечей зажигания; спаренные цилиндры составляют 1/4 и 2/3 на четырехцилиндровых механизмах, 1/4, 6/3, 2/5 на шестицилиндровых двигателях и 6/7, 4 / 1, 8/3 и 2/5 на двигателях V8. [7] В других системах распределитель не используется в качестве синхронизирующего устройства и используется магнитный датчик угла поворота коленчатого вала, установленный на коленчатом валу, для включения зажигания в нужное время.
Цифровые электронные зажигания [ править ]
На рубеже 21-го века цифровые электронные модули зажигания стали доступны для небольших двигателей, таких как бензопилы , триммеры , воздуходувки и газонокосилки . Это стало возможным благодаря низкой стоимости, высокой скорости и компактности микроконтроллеров. Цифровые электронные модули зажигания могут быть выполнены как с зажиганием от конденсаторного разряда (CDI), так и с индукционным зажиганием.(IDI) системы. Цифровые системы зажигания емкостного разряда накапливают заряженную энергию искры в конденсаторе внутри модуля, которая может быть передана в свечу зажигания практически в любое время в течение цикла двигателя с помощью управляющего сигнала от микропроцессора. Это обеспечивает большую гибкость синхронизации и производительность двигателя; особенно, когда они спроектированы рука об руку с карбюратором двигателя .
Управление двигателем [ править ]
В системе управления двигателем (EMS) электроника контролирует подачу топлива и угол зажигания. Основными датчиками в системе являются угол поворота коленчатого вала (положение коленчатого вала или ВМТ), поток воздуха в двигатель и положение дроссельной заслонки . Схема определяет, в каком цилиндре и в каком количестве требуется топливо, открывает необходимую форсунку для его подачи, а затем вызывает искру в нужный момент, чтобы сжечь его. Ранние системы EMS использовали для этого аналоговый компьютер , но по мере того, как встраиваемые системы падали в цене и становились достаточно быстрыми, чтобы успевать за изменяющимися входами на высоких оборотах, начали появляться цифровые системы.
Некоторые конструкции, использующие EMS, сохраняют оригинальную катушку зажигания, распределитель и высоковольтные провода, которые использовались на автомобилях на протяжении всей истории. Другие системы вообще обходятся без распределителя и имеют отдельные катушки, установленные непосредственно на каждой свече зажигания. Это устраняет необходимость как в распределителе, так и в проводах высокого напряжения, что сокращает объем технического обслуживания и увеличивает долгосрочную надежность.
Современные EMS считывают данные от различных датчиков о положении коленчатого вала, температуре впускного коллектора, давлении во впускном коллекторе (или объеме всасываемого воздуха), положении дроссельной заслонки, топливной смеси через датчик кислорода, детонации через датчик детонации и датчиках температуры выхлопных газов. Затем EMS использует собранные данные, чтобы точно определить, сколько топлива нужно подавать, а также когда и насколько опередить опережение зажигания. С электронными системами зажигания отдельные цилиндры [ необходима цитата ] могут иметь собственное индивидуальное время, так что синхронизация может быть как можно более агрессивной для каждого цилиндра без детонации топлива. В результате сложные электронные системы зажигания могут быть как более экономичными, так и иметь лучшие характеристики по сравнению с их аналогами.
Турбинные, реактивные и ракетные двигатели [ править ]
Газотурбинные двигатели, в том числе реактивные , имеют систему CDI, в которой используется одна или несколько свечей зажигания, которые используются только при запуске или в случае гашения пламени камеры (камер) сгорания .
Системы зажигания ракетных двигателей особенно важны. Если быстрое воспламенение не происходит, камера сгорания может заполниться избытком топлива и окислителя, и может возникнуть значительное избыточное давление (« жесткий запуск ») или даже взрыв . Ракеты часто используют пиротехнические устройства, которые создают пламя по поверхности пластины инжектора , или, как альтернатива, гиперголические порохы, которые самопроизвольно воспламеняются при контакте друг с другом. В последних типах двигателей полностью отсутствуют системы зажигания, и они не могут испытывать резких запусков, но пропелленты очень токсичны и вызывают коррозию.
См. Также [ править ]
- Электромагнетизм
- Закон индукции Фарадея
- Saab с прямым зажиганием
- Воспламенение от искры
Ссылки [ править ]
- ^ Спецификации и чертежи патентов на электроэнергию, выданных США, том 37, опубликовано в 1886 г.
- ^ Винсент Гроби Apple (1874-1932) со статьей на daytonHistoryBooks.com, а также на findAGrave.com
- ^ Паттерсон, Рон; Конифф, Стив (ноябрь – декабрь 2003 г.). "Система зажигания Ford Model T и синхронизация зажигания" (PDF) . Модель T Times .
- ^ a b c Super Street Cars , 9/81, стр. 34.
- ^ a b c d e f g h i Super Street Cars , 9/81, стр.35.
- ^ "Новый Jaguar V12 - Архив журнала Motor Sport" . Журнал автоспорта . 7 июля 2014 г.
- ^ northstarperformance.com , fixya.com , i.fixya.net
Внешние ссылки [ править ]
 | Викискладе есть медиафайлы по теме систем зажигания . |
- Аппараты розжига взрывных двигателей. Чарльз Ф. Кеттеринг 15 сентября 1909 г./3 сентября 1912 г. "Устройство зажигания для взрывных двигателей" без конденсатора, без точек, отдельные катушки
- Система зажигания. Чарльз Ф. Кеттеринг 2 ноября 1910 г./3 сентября 1912 г. Распределитель "Система зажигания" с конденсатором 46 (без очков)
- Система зажигания. Чарльз Ф. Кеттеринг 11 августа 1911/17 апреля 1917 г. Точки «системы зажигания», без конденсатора, выключатель зажигания, чтобы избежать разрядки батареи
- Система зажигания Джон А. Хоторн 1964/1967 комментирует систему зажигания Кеттеринга: «Практические попытки улучшить или заменить эту систему потерпели неудачу, и она оставалась практически неизменной на протяжении многих лет. эта испытанная и надежная система устарела. Основным ограничением системы Кеттеринга является, как правило, ее неспособность достичь адекватных уровней энергии зазора свечи зажигания без ущерба для долговечности точек зажигания или катушки трансформатора. особенно заметно при более высоких оборотах двигателя ».
