Система зажигания

редактировать

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. Наиболее широкое применение для двигателей внутреннего сгорания с искровым зажиганием бензиновые (бензиновые) дорожные транспортные средства, такие 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 для запуска 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.

Первым искровым зажиганием, вероятно, был игрушечный электрический пистолет Алессандро Вольта 1780-х годов.

Зигфрид Маркус запатентовал свое «Электрическое устройство зажигания для газовых двигателей» 7 октября 1884 года.

Содержание
  • 1 История
    • 1.1 Магнитные системы
    • 1.2 Переключаемые системы
    • 1.3 Аккумулятор и катушечное зажигание
  • 2 Современные системы зажигания
    • 2.1 Механически синхронизированное зажигание
    • 2.2 Электронное зажигание
    • 2.3 Цифровое электронное зажигание
  • 3 Управление двигателем
  • 4 Турбинные, реактивные и ракетные двигатели
  • 5 См. Также
  • 6 Ссылки
  • 7 Внешние ссылки
История

Магнитные системы

Катушка зажигания магнето.

Простейшей формой искрового зажигания является использование магнето . Двигатель вращает магнит внутри катушки, или, в более ранних версиях, катушку внутри фиксированного 0⁰ppp, а также управляет контактным выключателем , прерывая ток и вызывая повышение напряжения. увеличиваться достаточно, чтобы перепрыгнуть небольшую щель. Свечи зажигания подключаются непосредственно к выходу магнето. 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 используются в небольших двигателях, например, в мопедах, газонокосилках, снегоуборочных машинах, бензопилы и т. Д., В которых аккумуляторная электрическая система отсутствует по любому сочетанию причин необходимости, веса, стоимости и надежности. Они также используются в поршневых авиационных двигателях. Хотя электроснабжение доступно, магнито-системы используются в основном из-за их более высокой надежности.

Магнето использовалось в предшественнике малых двигателей, стационарном двигателе «на попадание и промах», который использовался в начале двадцатого века на старых бензиновых или дистиллятных фермах тракторах До АКБ запуск и освещение стали обычным явлением и 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 или генератора переменного тока.

Авиационные двигатели обычно имеют два магнето для обеспечить резервирование в случае отказа и повысить эффективность за счет тщательного и быстрого сжигания воздушно-топливной смеси с обеих сторон к центру. Братья Райт использовали магнето, изобретенное в 1902 году и построенное для них в 1903 году изобретателем Дейтона, штат Огайо, Винсентом Гроби Эппл. Некоторые старые автомобили имели как магнитосистему, так и систему, приводимую в действие батареей (см. Ниже), работающие одновременно, чтобы обеспечить надлежащее зажигание при любых условиях с ограниченной производительностью каждой системы, представленной в то время. Это давало преимущества легкого запуска (от аккумуляторной системы) с надежным искрением на скорости (от магнето).

Во многих современных магнитных системах (за исключением небольших двигателей) вторая (высоковольтная) катушка была удалена с самого магнето и помещена 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 генерируя высокое напряжение во вторичной обмотке. Такая система называется «системой передачи энергии». Системы передачи энергии обеспечивают максимальную надежность зажигания.

Переключаемые системы

Переключаемая цепь зажигания от магнето, с пусковой батареей.

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. В некоторых двигателях, например в самолетах, а также в Ford Model T, использовалась система, основанная на неперезаряжаемых сухих элементах (аналогично большой батарее фонарика, и которая не обслуживалась система зарядки, как на современных автомобилях) для запуска двигателя или для запуска и работы на малой скорости. Оператор вручную переключает зажигание на работу от магнето для работы на высокой скорости.

Чтобы обеспечить высокое напряжение для искры от низковольтных батарей, использовался «тиклер», который по сути представлял собой увеличенную версию когда-то широко распространенного электрического зуммера. В этом устройстве постоянный ток проходит через электромагнитную катушку , которая размыкает пару точек контакта, прерывая ток; магнитное поле схлопывается, подпружиненные точки снова замыкаются, цепь восстанавливается, и цикл быстро повторяется. 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 сварку вместе, в случае системы зажигания это становится источником высокого напряжение 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 транспортного средства, они оставались популярным автономным источником высокого напряжения для домашних экспериментаторов с электричеством, появляясь в статьях в таких журналах, как Popular Mechanics и проектах для школьных научных ярмарок. еще в начале 1960-х. В Великобритании эти устройства были широко известны как тремблерные катушки 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 не будет «гудеть» непрерывно в этом случае, а будет проходить только один цикл за искру. В любом случае низкое напряжение переключалось на соответствующую свечу зажигания таймером, установленным на передней части двигателя. Он выполнял функцию, эквивалентную современному распределителю , но подавая низкое, а не высокое напряжение, как в распределителе. момент зажигания регулировался поворотом этого механизма посредством 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.

Батарея и катушечное зажигание

С повсеместным применением электрического запуска для автомобилей и наличием большой батареи для обеспечения постоянного источника электричества, магнето От систем отказались в пользу систем, которые прерывали ток при напряжении аккумуляторной батареи, используя катушку зажигания для повышения напряжения в соответствии с потребностями зажигания и распределитель для направления последующего импульса на правильную свечу зажигания в нужном время.

Benz Patent-Motorwagen и Ford Model T использовали систему зажигания тремблерной катушки. 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 T запускалась от батареи, но затем переключалась на генератор.

Усовершенствованная система зажигания была разработана Dayton Engineering Laboratories Co. (Delco) и представлена ​​в 1910 Кадиллак. Это зажигание было разработано Чарльзом Кеттерингом и было чудом в свое время. Он состоял из одной катушки зажигания, точек прерывания (выключателя), конденсатора (для предотвращения образования дуги при разрыве) и распределителя (для направления искры от зажигания катушку на правильный цилиндр).

Точки позволяют создавать магнитное поле катушки. Когда точки открываются посредством механизма кулачка, магнитное поле схлопывается, вызывая ЭДС в первичной обмотке, которая намного превышает напряжение батареи, и действие трансформатора создает большое выходное напряжение (20 кВ или выше) от вторичной обмотки.

Конденсатор подавляет искрение в местах размыкания; без конденсатора энергия, запасенная в катушке, расходуется на дугу через точки, а не на промежуток 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

Система зажигания обычно управляется ключом Замок зажигания.

Механически синхронизированное зажигание

Верх крышки распределителя с провода и клеммы Контакты ротора внутри крышки распределителя

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. Схему ниже)

Система питается от свинцово-кислотной батареи, которая заряжается от электрической системы автомобиля с помощью динамо или генератора переменного тока.. Двигатель управляет точками размыкания контактов, 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 балласт 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.

Схема зажигания для зажигания с механической синхронизацией

Последовательность зажигания начинается с замкнутых точек (или контактного выключателя). Постоянный ток течет от батареи через ограничивающий ток 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 контролирует открытие и закрытие точек. В течение большей части цикла трущийся блок удерживает точки закрытыми, чтобы позволить току проникнуть в первичную обмотку катушки зажигания. Когда поршень достигает вершины цикла сжатия двигателя, выступ кулачка становится достаточно высоким, чтобы открывать точки прерывателя. Открытие точек останавливает ток через первичную катушку. Без постоянного тока через первичную обмотку магнитное поле, генерируемое в катушке, немедленно разрушается. Эта 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. Существует гонка: напряжение на точках увеличивается по мере того, как первичный ток заряжает конденсатор, но в то же время увеличивается расстояние между точками (и, как следствие, напряжение дуги). 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 в точках. 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. Ротор окружает крышка распределителя . Устройство последовательно направляет вывод вторичной обмотки на соответствующие свечи зажигания. Высокое напряжение от вторичной обмотки катушки (обычно от 20 000 до 50 000 вольт) вызывает образование искры в зазоре свечи зажигания, которая, в свою очередь, воспламеняет смесь сжатого воздуха и топлива в двигателе. Это создание этой искры, которая потребляет энергию, запасенную в магнитном поле катушки зажигания.

Плоский двухцилиндровый двигатель 1948 года Citroën 2CV использовал одну двустороннюю катушку без распределителя и только контактные выключатели в системе с потерей искры.

Citroën 2CV отработанная система искрового зажигания

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 и более цилиндрами, работающие на высоких оборотах в минуту. (например, те, что используются 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 комплекта катушек, прерывателей и конденсаторов - по одному комплекту для каждой половины 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, поэтому 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 представляет собой пару «замыкающих», а второй - «сломать» пару. Двигатель Lamborghini V-8 имеет обе эти адаптации 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 задействовано больше отдельных элементов. У такой схемы есть также свои преимущества. Например, положение точек прерывателя контакта относительно угла наклона двигателя может быть немного изменено динамически, что позволяет автоматически увеличивать угол опережения зажигания с увеличением оборотов в минуту (об / мин) или увеличением вакуумный коллектор, обеспечивающий лучшую эффективность и производительность.

Однако необходимо периодически проверять максимальный зазор размыкания выключателя (-ов), используя щуп, поскольку эта механическая регулировка влияет на время ожидания, в течение которого заряжается катушка, и выключатели должны быть повторно - одевать или заменять, если они изъедены электрической дугой. Эта система использовалась почти повсеместно до 1972 года, когда начали появляться электронные системы зажигания .

Электронное зажигание

Недостатком механической системы является использование точек прерывания 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 автоматических выключателей, отвечающих за синхронизацию зажигания, подвержено механическим изменениям.

Кроме того, напряжение искры также зависит от эффективности контакта, а плохое искрообразование 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.

Пример базовой электронной системы зажигания.

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 контактные прерыватели были заменены на какой-то прямоугольный датчик - либо оптический, где лопаточный ротор прерывает световой луч, либо чаще используется датчик Холла, который реагирует на вращающийся магнит, установленный на валу распределителя. Выходной сигнал датчика формируется и обрабатывается подходящей схемой, а затем используется для запуска переключающего устройства, такого как тиристор, который переключает большой ток через катушку.

Первое электронное зажигание (тип с холодным катодом ) было испытано в 1948 году Delco-Remy, в то время как Лукас представил транзисторное зажигание в 1955 году, которое использовалось в двигателях BRM и Coventry Climax Formula One в 1962 году. На вторичном рынке начали предлагаться EI в том году, когда были доступны как AutoLite Electric Transistor 201, так и Tung-Sol EI-4 (тиратронный емкостный разряд). Pontiac стал первым автопроизводителем, предложившим дополнительный EI, Delcotronic с магнитным импульсным запуском без прерывателя, на некоторых моделях 1963 года; он также был доступен на некоторых Корветах . Первое коммерчески доступное твердотельное зажигание емкостного разряда (SCR) было произведено компанией Hyland Electronics в Канаде также в 1963 году. Ford установил разработанную FORD систему без выключателя на Lotus 25s, представленных на Индианаполис в следующем году, провел испытания флота в 1964 году и начал предлагать дополнительный EI на некоторых моделях в 1965 году. Эта электронная система использовалась на GT40, которые рекламировали Shelby American и Holman and Moody. Роберт С. Хогл, Ford Motor Company, представил «Система зажигания и электроснабжения Mark II-GT», публикация № 670068, на Конгрессе SAE, Детройт, штат Мичиган, 9-13 января 1967 года. Начиная с 1958 года, Эрл У. Мейер в Chrysler работал над EI, продолжаясь до 1961 года, в результате чего EI использовался на NASCAR hemis компании в 1963 и 1964 годах.

Perst-O-Lite ' CD-65, основанный на емкостном разряде, появился в 1965 году и имел «беспрецедентную гарантию 50 000 миль». (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.) Аналогичное устройство для компакт-дисков было доступно от Delco в 1966 году, которое был необязательным для автомобилей Oldsmobile, Pontiac и GMC в 1967 модельном году. Также в 1967 году Motorola представила свою систему компакт-дисков без прерывателя. 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, входящим в стандартную комплектацию EI в 1968 году, за ним последовал Jaguar XJ Series 1 в 1971 году, Chrysler (после испытаний в 1971 году) в 1973 г. и Ford и GM в 1975 г.

В 1967 г. Perst-O-Lite изготовила усилитель зажигания типа «черный ящик», предназначенный для снятия нагрузки с точек прерывания распределителя во время работы на высоких оборотах, что использовались Dodge и Plymouth на своих заводских Super Stock Coronet и Belvedere drag racers. Этот усилитель был установлен на внутренней стороне брандмауэра автомобилей и имел канал, по которому поступал наружный воздух для охлаждения устройства. Остальная часть системы (распределитель и свечи зажигания) остается как механическая система. Отсутствие движущихся частей по сравнению с механической системой приводит к большей надежности и увеличению интервалов обслуживания.

Компания Chrysler представила в середине 1971 года систему зажигания без прерывателя 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, оснащенного 400 л.с. (298 кВт) 400 куб. Дюймов (7 дюймов). л)) и был опцией на его 318 куб. дюймов (5,2 л), 360 куб. дюймов (5,9 л), двухцилиндровый двигатель на 400 куб. дюймов (6,6 л) и низкопроизводительные 440 куб. дюймов (7,2 л). Система зажигания без прерывателя была стандартизирована для всего модельного ряда в 1973 году.

Для старых автомобилей обычно возможно дооснащение системой EI вместо механической. В некоторых случаях современный распределитель подойдет к более старому двигателю без каких-либо других модификаций, например распределитель HEI производства General Motors, комплект для преобразования электронного зажигания Hot-Spark и Безконтактная система Chrysler.

Катушка Plugtop от Honda (одна из шести)

Другие новинки 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 управляет двумя заглушками 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 будет зажигать искру в конце такта выпуска, в то время как другая загорится в обычное время, так называемая конструкция «потраченная искра », которая не имеет недостатков, кроме от более быстрой эрозии свечей зажигания; парные цилиндры - 1/4 и 2/3 на четырехцилиндровых двигателях, 1/4, 6/3, 2/5 на шестицилиндровых двигателях и 6/7, 4/1, 8/3 и 2/5 на двигателях V8.. 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 системы зажигания

На рубеже 21 века цифровые электронные модули зажигания стали доступны для небольших двигателей в таких приложениях, как бензопилы, триммеры для струн, воздуходувки и газонокосилки. Это стало возможным благодаря низкой стоимости, высокой скорости и компактности микроконтроллеров. Цифровые электронные модули зажигания могут быть сконструированы как системы зажигания конденсаторного разряда (CDI) или индукционного зажигания разряда (IDI). 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 через управляющий сигнал от микропроцессора. Это обеспечивает большую гибкость синхронизации и производительность двигателя; особенно при разработке в сочетании с двигателем карбюратором.

Управление двигателем

В системе управления двигателем (EMS) электроника контролирует подачу топлива и опережение 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 подачи топлива, а затем вызывает искру в нужный момент, чтобы сжечь его. Ранние системы EMS использовали для этого аналоговый компьютер, но поскольку встроенные системы упали в цене и стали достаточно быстрыми, чтобы успевать за изменяющимися входами на высоких оборотах, цифровые начали появляться системы.

В некоторых конструкциях, использующих EMS, сохраняются оригинальные катушка зажигания, распределитель и провода высокого напряжения, 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 датчики 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 могут иметь собственное индивидуальное регулирование времени, так что синхронизация может быть максимально агрессивной для каждого цилиндра без детонации топлива. В результате сложные электронные системы зажигания могут быть как более экономичными, так и более эффективными по сравнению с их аналогами.

Турбинные, реактивные и ракетные двигатели

Газотурбинные двигатели, включая реактивные двигатели, имеют систему CDI с одной или несколькими свечами зажигания, которые используются только при запуске или в случае, если пламя камеры сгорания (а) погаснет.

Системы зажигания ракетных двигателей особенно важны. Если быстрое воспламенение не происходит, камера сгорания может заполниться избытком топлива и окислителем, и может возникнуть значительное избыточное давление («жесткий запуск ») или даже взрыв. В ракетах часто используются пиротехнические устройства, которые создают пламя по поверхности пластины инжектора, или, в качестве альтернативы, гиперголические пропелленты, которые самопроизвольно воспламеняются при контакте друг с другом. В последних типах двигателей полностью отсутствуют системы зажигания, и они не могут испытывать резких запусков, но топливо очень токсично и вызывает коррозию.

См. Также
Ссылки
Внешние ссылки
Wikimedia Commons имеет средства массовой информации относящиеся к Системы зажигания.
  • Устройство зажигания для взрывных двигателей. Чарльз Ф. Кеттеринг 15 сентября 1909/3 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 (не точки)
  • Система зажигания. Чарльз Ф. Кеттеринг 11 августа 1911/17 Апрель 1917 г. Точки «Система зажигания», без конденсатора, выключатель зажигания, чтобы избежать разряда батареи
  • Система зажигания Комментарии Джона А. Хоторна 1964/1967 о системе зажигания Кеттеринга: «Практические попытки улучшить или заменить эту систему потерпели неудачу, и с годами она практически не изменилась. Однако нынешняя тенденция к повышению производительности автомобильного двигателя nes угрожает сделать эту испытанную систему устаревшей. Основным ограничением системы Кеттеринга, как правило, является неспособность выработать адекватные уровни энергии промежутка свечи зажигания без ущерба для долговечности точек зажигания или катушки трансформатора. Неэффективность системы особенно очевидна при более высоких оборотах двигателя. "
Последняя правка сделана 2021-05-23 10:58:17
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте