Un astfel de sistem electromecanic este utilizat pentru a genera impulsuri de înaltă tensiune, formând o scânteie între electrozii bujiilor, sincronizarea impulsurilor cu faza motorului și distribuția de impulsuri de înaltă tensiune ale cilindrilor motorului în secvența dorită.
Schema electrică de bază a sistemului clasic de aprindere a bateriei este prezentată în Fig. 1.
Fig. 1. Schema electrică principală a sistemului clasic de aprindere a bateriei:
1 - acumulatorul; 2 - comutatorul de aprindere:
3 - întrerupător; 4 - bobina de aprindere; 5 - rezistență suplimentară (variator) cu contactor; 6 - distribuitorul; 7 - bujii
Liniile dotate indică parametrii de sarcină ai circuitului secundar: C2 - capacitatea distribuită a circuitului secundar; Rm este rezistența la șunt datorită formării carbonului de pe lumanare.
Constructiv, întrerupătorul de curent 3 este combinat cu un distribuitor de înaltă tensiune 6 într-un singur dispozitiv - distribuitorul de aprindere, pe corpul căruia este instalat de obicei condensatorul de scânteie C1. Distanțierul și rotorul distribuitorului sunt situate pe o rolă comună, care se rotește de două ori mai lent decât arborele cotit al motorului.
bobina de aprindere 4 este un transformator cu miez asamblat din plăci individuale, pe care este înfășurat w1 înfășurarea primară, care cuprinde un număr mic de spire de sârmă groasă, iar w2 înfășurarea secundară, care constă dintr-un număr mare de spire de sârmă foarte fin. bobina de aprindere format prin schema avtotransformatornoi care simplifică structura și crește numărul tensiunii secundare.
Rezistorul suplimentar 5 (variator) limitează curentul în circuitul primar și protejează bobina de aprindere de supraîncărcarea termică. Când motorul este pornit pentru perioada în care este pornit starterul, contactorul scurtcircuitează rezistența 5, ceea ce reduce rezistența circuitului primar al bobinei de aprindere. Aceasta compensează reducerea tensiunii bateriei în timpul funcționării starterului.
Principiul sistemului de aprindere a bateriei este următorul. Atunci când conturul distribuitorului este rotit, contactele întreruptorului 3 se închid și se deschid alternativ. După ce sunt închise printr-o înfășurare primară w1 a bobinei de aprindere 4, un curent curge de la zero în conformitate cu legea exponențială. Acest curent este determinat de momentul stării închise a contactelor și a parametrilor circuitului primar.
În momentul deschiderii contactului, curentul în bobina primară a bobinei de aprindere atinge următoarea valoare:
unde Imax este curentul maxim în circuitul primar la
Break curent;
timpul de închidere a contactelor;
E - tensiunea bateriei;
tau = L1 / R1 - constanta de timp a circuitului primar;
LI, R1 - respectiv inductanța și rezistența activă a înfășurării primare a bobinei de aprindere.
Din ecuația rezultă că la viteze reduse ale motorului, curentul din înfășurarea primară are timp să se ridice la o valoare maximă (Ip = Imax), și la viteze mari datorită scăderii amplitudinii curentului primar (curentul gap) este redus în mod considerabil.
Curge prin bobina primară, curentul determină formarea unui flux magnetic în miezul bobinei de aprindere și acumularea de energie electromagnetică, care este egală cu:
unde WL este energia câmpului magnetic;
L1 - inductanța înfășurării primare;
Curent de rupere.
Deoarece rata de creștere a curentului primar este suficient de mic, EMF indusă în înfășurarea secundară a bobinei de aprindere în acest moment este de asemenea mic (1,5 la 2 kV), iar ruperea eclator se produce scânteie.
Când contactele întrerupătorului sunt deschise, curentul primar scade drastic, ceea ce duce la dispariția fluxului magnetic în bobina de aprindere. Scăderea fluxului magnetic de trecere spirele înfășurării primare, conduce în ea EMF autoindusă, care întârzie dispariția instantanee a curentului în circuitul primar. Durata întârzierii curente este proporțională cu inductanța L1 a înfășurării primare a bobinei de aprindere. În plus, datorită deschiderii treptate a contactelor întrerupătorului, curentul menținut în bobina primară de ceva timp continuă să curgă prin arcul format în spațiul dintre contacte. Acest fenomen duce la distrugerea contactelor și a prelungi și mai mult curentul care este echivalent cu reducerea ratei de dispariție a fluxului magnetic în înfășurarea primară.
Pentru a proteja contactele întrerupătorului de descărcarea arcului, un condensator C1 este conectat în paralel (vezi figura 31). În momentul deschiderii contactelor întrerupătorului în bobina secundară se atinge o tensiune U 2 max ", atingând o amplitudine de 15-26 kV.
În momentul în care această tensiune atinge valoarea tensiunii de rupere a bujiei, apare o descărcare cu scânteie. Durata sa în prima aproximare depinde de cantitatea de energie WL acumulată în bobina primară a bobinei de aprindere și de obicei are o valoare de 1-3 ms. Contactele suplimentare ale întrerupătorului sunt închise, întregul ciclu de lucru este repetat și amestecul de lucru este aprins deja în următorul cilindru.
Mărimea tensiunii secundare U2max a bobinei de aprindere, care este tensiunea de ieșire a sistemului de aprindere cu acumulator, este dată de:
unde Ip - curentul circuitului primar în momentul deschiderii contactelor întrerupătorului (curent de rupere);
w2 / w1 - coeficientul de transformare al bobinei de aprindere;
C2 - capacitatea circuitului secundar al sistemului.
Dintr-o examinare a ecuațiilor că tensiunea secundară scade odată cu creșterea vitezei motorului (și un număr de cilindri) pentru reducerea magnitudinii pauză Ip curent din cauza unei reduceri a timpului de o stare închisă a contactelor întrerupătorului. Acesta este primul dezavantaj fundamental al sistemului de aprindere a bateriei.
Reducerea secundară de tensiune max noi observate la viteze reduse ale motorului, în timp ce în teorie, conform ultimei ecuație ar trebui să rămână constante, deoarece la viteze reduse ale motorului, curentul diferența ajunge la o valoare de starea de echilibru. Această scădere este explicată printr-un pas-arc între contactele întrerupătorului datorită scăderii vitezei de deschidere a contactelor. În acest caz, tensiunea la contacte crește mai repede decât crește puterea electrică a spațiului inter-contact.
Arcarea pe contactele întreruptorului și reducerea tensiunii secundare la turații reduse ale motorului reprezintă al doilea dezavantaj fundamental al sistemului de aprindere a bateriei. Tensiunea U2max este redusă semnificativ și contaminarea bujiilor. Faptul este că paralel cu gaura de spargere s-au format punți de curent care transportă curentul din depozit, creând o rezistență Rm la șunt. de-a lungul căreia curge o parte a curentului secundar. Valoarea Rm este de obicei în intervalul 3-6 MOhm.
Cu lumânări puternic poluate (Rψ 0,25-0,5 MΩ), scurgerile și pierderile cauzate de acestea pot reduce astfel tensiunea U2max. că va deveni mai mică decât tensiunea de spargere a lumanii și că aprinderea amestecului de lucru în cilindru nu va avea loc. Tensiunea U2max scade și cu creșterea capacității circuitului secundar C2.
Reducerea tensiunii secundare cu scăderea RH și mărirea lui C2 este cel de-al treilea neajuns principal al sistemului de aprindere a bateriei.
Din formula de mai sus rezultă că mărimea tensiunii secundare este direct proporțională cu curentul de discontinuitate. Cu toate acestea, creșterea acestui curent este limitată de rezistența la electroeroziune a contactelor întrerupătorului. Toate sistemele moderne au o baterie de curent decalaj de aprindere este nu mai mult de 4-4,5 A Dar în acest contact sunt atât de curent întrerupătorului puternic încărcate încât pe motor cu opt cilindri, de exemplu, le lipsește doar 3-40. Km.
Gradul de influență al raportului de transformare w2 / w1 asupra valorii U2max depinde de rezistența la șunt Rș. La Rm = 0,5 MΩ, o creștere a raportului de transformare deasupra unei anumite valori nu duce la o creștere a tensiunii secundare.
În cele din urmă, valoarea U2max pare să fie crescută prin creșterea inductanței înfășurării primare L1. Cu toate acestea, în practică, acest lucru duce în mod inevitabil la o scădere a curentului de rupere la viteze mari ale motorului și, prin urmare, la o scădere semnificativă a U2max.
Toate acestea ne permit să concluzionăm că sistemul de aprindere a bateriilor a atins o limită fundamentală în dezvoltarea sa, iar îmbunătățirea semnificativă a parametrilor nu este posibilă.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: