Temassız ateşleme sistemi
Içerik
Motor silindirine giren hava-yakıt karışımını ateşlemek için bir arabadaki ateşleme sistemine ihtiyaç vardır. Benzin veya gazla çalışan güç ünitelerinde kullanılır. Dizel motorların farklı bir çalışma prensibi vardır. Yalnızca doğrudan yakıt enjeksiyonu kullanırlar (yakıt sistemlerinin diğer modifikasyonları için okuyun burada).
Bu durumda, silindire taze bir hava bölümü sıkıştırılır ve bu durumda dizel yakıtın ateşleme sıcaklığına kadar ısınır. Piston üst ölü merkeze ulaştığında, elektronik parçalar silindire yakıt püskürtür. Yüksek sıcaklığın etkisi altında karışım tutuşur. Böyle bir güç ünitesine sahip modern otomobillerde, farklı yakıt yanma modları sağlayan CommonRail tipi bir yakıt sistemi sıklıkla kullanılır (ayrıntılı olarak açıklanmıştır. başka bir incelemede).
Benzinli ünitenin çalışması farklı bir şekilde gerçekleştirilir. Çoğu modifikasyonda, düşük oktan sayısı nedeniyle (ne olduğu ve nasıl belirlendiği açıklanmaktadır. burada) benzin daha düşük sıcaklıklarda tutuşur. Her ne kadar birçok premium otomobile benzinle çalışan direkt enjeksiyonlu güç aktarma organları takılabilir. Bir hava ve benzin karışımının daha az sıkıştırmayla tutuşması için böyle bir motor bir ateşleme sistemi ile birlikte çalışır.
Yakıt enjeksiyonu ve sistem tasarımının nasıl uygulandığına bakılmaksızın, SZ'deki temel unsurlar şunlardır:
- Ateşleme bobini (daha modern araba modellerinde bunlardan birkaçı olabilir), bu da yüksek voltaj akımı yaratır;
- Bujiler (temelde bir mum tek bir silindire dayanır) ve buna doğru zamanda elektrik sağlanır. Silindirdeki VTS'yi tutuşturan bir kıvılcım oluşur;
- Distribütör. Sistemin türüne bağlı olarak mekanik veya elektronik olabilir.
Tüm ateşleme sistemleri tiplere ayrılırsa, o zaman iki olacaktır. İlki temas. Onun hakkında zaten konuştuk ayrı bir incelemede... İkinci tip temassızdır. Sadece ona odaklanacağız. Hangi unsurlardan oluştuğunu, nasıl çalıştığını ve bu ateşleme sisteminde ne tür arızalar olduğunu tartışacağız.
Temassız araba ateşleme sistemi nedir
Daha eski araçlarda, vananın kontak transistör tipi olduğu bir sistem kullanılır. Belirli bir anda kontaklar bağlandığında, ateşleme bobininin ilgili devresi kapanır ve kapalı devreye bağlı olarak yüksek bir voltaj oluşur (distribütör kapağı bundan sorumludur - bunun hakkında okuyun burada) karşılık gelen muma gider.
Böyle bir SZ'nin istikrarlı çalışmasına rağmen, zamanla modernize edilmesi gerekiyordu. Bunun nedeni, sıkıştırılmış daha modern motorlarda VST'yi ateşlemek için gereken enerjinin artırılamamasıdır. Ek olarak, yüksek hızlarda, mekanik valf görevi ile baş edemez. Böyle bir cihazın bir başka dezavantajı, kesici-dağıtıcının kontaklarının aşınmasıdır. Bu nedenle, motor devrine bağlı olarak ateşleme zamanlamasına ince ayar yapmak ve ince ayar yapmak (daha önce veya sonra) imkansızdır. Bu nedenlerden dolayı, kontak tipi SZ modern otomobillerde kullanılmamaktadır. Bunun yerine, temassız bir analog kurulur ve onun yerine daha ayrıntılı olarak okuyan bir elektronik sistem geldi. burada.
Bu sistem selefinden farklıdır, çünkü mumlara elektrik boşalması oluşturma işlemi artık mekanik değil, elektronik bir tür tarafından sağlanır. Ateşleme zamanlamasını bir kez ayarlamanıza ve güç ünitesinin tüm çalışma ömrü boyunca pratik olarak değiştirmenize izin vermez.
Daha fazla elektroniğin tanıtılması sayesinde, iletişim sistemi bir dizi iyileştirme aldı. Bu, onu daha önce KSZ'nin kullanıldığı klasiklere kurmayı mümkün kılar. Yüksek voltajlı bir darbenin oluşumu için sinyal, endüktif bir oluşum tipine sahiptir. Ucuz bakım ve ekonomi nedeniyle BSZ, küçük hacimli atmosferik motorlarda iyi verimlilik gösterir.
Ne için ve nasıl oluyor
Kontak sisteminin neden temassız bir sisteme değiştirilmesi gerektiğini anlamak için, içten yanmalı bir motorun çalışma prensibine biraz değinelim. Piston alt ölü merkeze hareket ettiğinde giriş strokunda benzin ve hava karışımı sağlanır. Giriş valfi daha sonra kapanır ve sıkıştırma stroku başlar. Motorun maksimum verimliliğe ulaşması için, yüksek voltajlı bir darbe oluşturmak için bir sinyal göndermenin gerekli olduğu anı belirlemek son derece önemlidir.
Dağıtıcıdaki kontak sistemlerinde, şaftın dönüşü sırasında, alçak gerilim sargısında enerji birikimi momentinden ve yüksek gerilim akımının oluşmasından sorumlu olan kesici kontakları kapatılır / açılır. Temassız versiyonda bu fonksiyon Hall sensörüne atanmıştır. Bobin bir yük oluşturduğunda, distribütör kontağı kapandığında (distribütör kapağında), bu darbe karşılık gelen hat boyunca gider. Normal modda, bu işlem tüm sinyallerin ateşleme sisteminin kontaklarına gitmesi için yeterli zaman alır. Ancak motor devri yükseldiğinde klasik dağıtıcı dengesiz çalışmaya başlar.
Bu dezavantajlar şunları içerir:
- Kontaklardan yüksek voltaj akımının geçmesi nedeniyle yanmaya başlarlar. Bu, aralarındaki boşluğun artmasına yol açar. Bu arıza, güç ünitesinin dengesini olumsuz etkileyen ateşleme zamanlamasını (ateşleme zamanlaması) değiştirir ve sürücünün dinamizmi artırmak için gaz pedalına daha sık basması gerektiğinden, onu daha hareketli hale getirir. Bu nedenlerle sistemin periyodik bakıma ihtiyacı vardır.
- Sistemdeki kontakların varlığı, yüksek voltaj akımı miktarını sınırlar. Kıvılcımın "daha şişman" olması için, KSZ'nin iletim kapasitesi mumlara daha yüksek voltaj uygulanmasına izin vermediğinden daha verimli bir bobin takmak mümkün olmayacaktır.
- Motor devri yükseldiğinde, dağıtıcı kontakları sadece kapanıp açılmaz. Birbirlerine çarpmaya başlarlar ve bu da doğal bir tıkırtıya neden olur. Bu etki, kontakların kontrolsüz açılmasına / kapanmasına yol açar ve bu da içten yanmalı motorun dengesini etkiler.
Dağıtıcı ve kesici kontaklarının temassız modda çalışan yarı iletken elemanlarla değiştirilmesi, bu arızaların kısmen ortadan kaldırılmasına yardımcı oldu. Bu sistem, bir yakınlık anahtarından alınan sinyallere göre bobini kontrol eden bir anahtar kullanır.
Klasik tasarımda kırıcı, Hall sensörü olarak tasarlanmıştır. Yapısı ve çalışma prensibi hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz. başka bir incelemede... Bununla birlikte, endüktif ve optik seçenekler de vardır. "Klasik" te ilk seçenek oluşturulmuştur.
Temassız ateşleme sistemi cihazı
BSZ cihazı, kontak analogu ile neredeyse aynıdır. Bir istisna, kesici ve valf tipidir. Çoğu durumda, Hall etkisi üzerinde çalışan bir manyetik sensör, kesici olarak kurulur. Aynı zamanda elektrik devresini açıp kapatarak karşılık gelen düşük voltaj darbelerini üretir.
Transistör anahtarı bu darbelere yanıt verir ve bobin sargılarını değiştirir. Ayrıca, yüksek voltaj yükü dağıtıcıya gider (aynı dağıtıcı, şaftın dönüşü nedeniyle karşılık gelen silindirin yüksek voltaj kontakları dönüşümlü olarak kapatılır / açılır). Bu sayede, bu elemanlarda bulunmadığından, kesicinin kontaklarında kayıpsız olarak gerekli şarjın daha stabil oluşumu sağlanmaktadır.
Genel olarak, temassız bir ateşleme sisteminin devresi şunlardan oluşur:
- Güç kaynağı (pil);
- Kontak grubu (kontak kilidi);
- Darbe sensörü (bir kesicinin işlevini yerine getirir);
- Kısa devre sargılarını anahtarlayan transistör anahtarı;
- Elektromanyetik indüksiyonun etkisinden dolayı, 12 voltluk bir akımın zaten on binlerce volt olan enerjiye dönüştürüldüğü ateşleme bobinleri (bu parametre SZ ve bataryanın tipine bağlıdır);
- Distribütör (BSZ'de distribütör biraz modernize edilmiştir);
- Yüksek voltajlı kablolar (bir merkezi kablo ateşleme bobinine ve distribütörün merkezi kontağına bağlanır ve 4 tanesi zaten distribütör kapağından her mumun şamdanına gider);
- Bujiler.
Ek olarak, VTS'nin ateşleme sürecini optimize etmek için, bu tip ateşleme sistemi bir UOZ santrifüj regülatörü (artan hızlarda çalışır) ve ayrıca bir vakum regülatörü (güç ünitesi üzerindeki yük arttığında tetiklenir) ile donatılmıştır.
BSZ'nin hangi prensipte çalıştığını düşünelim.
Temassız ateşleme sisteminin çalışma prensibi
Kontak sistemi, anahtarın kilide çevrilmesiyle başlar (direksiyon kolonunda veya yanında bulunur). Bu anda, yerleşik ağ kapanır ve bataryadan bobine akım verilir. Ateşlemenin çalışmaya başlaması için krank milini döndürmek gerekir (triger kayışı aracılığıyla, dağıtıcı milini döndüren gaz dağıtım mekanizmasına bağlanır). Ancak, silindirlerdeki hava / yakıt karışımı ateşlenene kadar dönmeyecektir. Tüm döngüleri başlatmak için bir başlangıç mevcuttur. Nasıl çalıştığını zaten tartışmıştık. başka bir makalede.
Krank milinin zorla dönüşü sırasında ve bununla birlikte eksantrik mili, distribütör mili döner. Hall sensörü, kıvılcımın gerekli olduğu anı algılar. Bu anda, ateşleme bobininin birincil sargısını kapatan anahtara bir darbe gönderilir. İkincil sargıdaki voltajın keskin bir şekilde kaybolması nedeniyle, yüksek voltaj ışını oluşur.
Bobin, merkezi bir tel ile dağıtıcı kapağına bağlandığından. Dönen dağıtıcı şaft aynı anda kaydırıcıyı döndürür, bu da merkezi kontağı her bir silindire giden yüksek voltaj hattının kontaklarıyla dönüşümlü olarak bağlar. İlgili kontağı kapatma anında, yüksek voltaj ışını ayrı bir muma gider. Silindirde sıkıştırılan hava-yakıt karışımını ateşleyen bu elemanın elektrotları arasında bir kıvılcım oluşur.
Motor çalışır çalışmaz, artık marş motorunun çalışmasına gerek kalmaz ve anahtar bırakılarak kontakları açılmalıdır. Geri dönüş yay mekanizması yardımıyla kontak grubu kontak açık konumuna döner. Daha sonra sistem bağımsız olarak çalışır. Ancak, birkaç nüansa dikkat etmelisiniz.
İçten yanmalı bir motorun çalışmasının özelliği, VTS'nin anında yanmaması, aksi takdirde patlama nedeniyle motorun hızla arızalanması ve bunu yapması birkaç milisaniye sürmesidir. Farklı krank mili hızları, ateşlemenin çok erken veya çok geç başlamasına neden olabilir. Bu nedenle karışım aynı anda ateşlenmemelidir. Aksi takdirde, ünite aşırı ısınır, güç kaybeder, dengesiz çalışma veya patlama gözlemlenir. Bu faktörler, motordaki yüke veya krank mili hızına bağlı olarak kendini gösterecektir.
Hava-yakıt karışımı erken tutuşursa (geniş açı), o zaman genişleyen gazlar pistonun sıkıştırma strokunda hareket etmesini önleyecektir (bu süreçte, bu eleman zaten ciddi direncin üstesinden gelir). Daha düşük verimliliğe sahip bir piston, yanan VTS'den gelen enerjinin önemli bir kısmı sıkıştırma darbesine direnç için zaten harcandığından, bir çalışma darbesi gerçekleştirecektir. Bu nedenle, ünitenin gücü düşer ve düşük hızlarda "boğuluyor" gibi görünür.
Öte yandan, karışımı daha sonra ateşe vermek (küçük açı), tüm çalışma darbesi boyunca yanmasına neden olur. Bu nedenle motor daha fazla ısınır ve piston, gazların genişlemesinden maksimum verimi ortadan kaldırmaz. Bu nedenle, geç ateşleme, ünitenin gücünü önemli ölçüde azaltır ve aynı zamanda onu daha hareketli hale getirir (dinamik hareket sağlamak için sürücünün gaz pedalına daha sert basması gerekecektir).
Bu tür yan etkileri ortadan kaldırmak için, motor üzerindeki yükü ve krank mili hızını her değiştirdiğinizde, farklı bir ateşleme zamanlaması ayarlamanız gerekir. Daha eski arabalarda (bir distribütör kullanmayanlar), bu amaç için özel bir kol takıldı. Gerekli ateşlemenin ayarı sürücünün kendisi tarafından manuel olarak yapıldı. Bu süreci otomatik hale getirmek için mühendisler bir santrifüj regülatörü geliştirdi. Dağıtıcıya takılır. Bu eleman, kırıcı taban plakası ile ilişkili yay yüklü bir ağırlıktır. Şaft hızı ne kadar yüksekse, ağırlıklar o kadar çok farklılaşır ve bu plaka o kadar çok döner. Bundan dolayı, bobinin birincil sargısının bağlantı kesme anının otomatik olarak düzeltilmesi meydana gelir (SPL'de artış).
Ünite üzerindeki yük ne kadar güçlüyse, silindirleri o kadar fazla doldurulur (gaz pedalına o kadar çok basılır ve odalara daha büyük hacimde VTS girer). Bu nedenle, bir yakıt ve hava karışımının yanması, patlamada olduğu gibi daha hızlı gerçekleşir. Motorun maksimum verimlilik üretmeye devam etmesi için ateşleme zamanının aşağı doğru ayarlanması gerekir. Bu amaçla, dağıtıcıya bir vakum regülatörü monte edilmiştir. Emme manifoldundaki vakum derecesine tepki verir ve buna göre ateşlemeyi motor üzerindeki yüke göre ayarlar.
Hall sensörü sinyal koşullandırma
Daha önce fark ettiğimiz gibi, temassız bir sistem ile bir kontak sistemi arasındaki temel fark, bir kesicinin manyetoelektrik sensörlü kontaklarla değiştirilmesidir. XNUMX. yüzyılın sonunda, fizikçi Edwin Herbert Hall, aynı isimdeki sensörün çalıştığı temelinde bir keşif yaptı. Keşfinin özü aşağıdaki gibidir. Bir manyetik alan, bir elektrik akımının aktığı bir yarı iletken üzerinde hareket etmeye başladığında, içinde bir elektromotor kuvveti (veya enine voltaj) belirir. Bu kuvvet, yarı iletkene etki eden ana voltajdan yalnızca üç volt daha düşük olabilir.
Bu durumda Hall sensörü şunlardan oluşur:
- Kalıcı mıknatıs;
- Yarı iletken levha;
- Bir plakaya monte edilmiş mikro devreler;
- Distribütör miline monte edilmiş silindirik çelik bir ekran (obtüratör).
Bu sensörün çalışma prensibi aşağıdaki gibidir. Kontak açıkken, yarı iletkenden anahtara bir akım akar. Mıknatıs, bir yuvaya sahip olan çelik kalkanın iç tarafında bulunur. Tıkaçın dışında mıknatısın karşısına bir yarı iletken plaka yerleştirilmiştir. Dağıtıcı şaftın dönüşü sırasında, elek kesiği plaka ile mıknatıs arasında olduğunda, manyetik alan bitişik elemana etki eder ve içinde enine bir gerilim oluşur.
Ekran döndüğünde ve manyetik alan hareket etmeyi bıraktığında, yarı iletken plakadaki enine voltaj kaybolur. Bu işlemlerin değişimi, sensörde karşılık gelen düşük voltajlı darbeler üretir. Anahtara gönderilirler. Bu cihazda, bu tür darbeler, yüksek voltajlı bir akımın üretilmesi nedeniyle bu sargıları anahtarlayan birincil kısa devre sargısının bir akımına dönüştürülür.
Temassız ateşleme sistemindeki arızalar
Temassız ateşleme sisteminin, temaslı olanın evrimsel bir versiyonu olmasına ve önceki versiyonun dezavantajları içinde ortadan kaldırılmasına rağmen, onlardan tamamen yoksun değildir. SZ kontağının bazı arızaları da BSZ'de mevcuttur. İşte bunlardan bazıları:
- Bujilerin arızalanması (nasıl kontrol edileceğini öğrenmek için okuyun ayrı ayrı);
- Ateşleme bobinindeki sargı kablolarının kırılması;
- Kontaklar oksitlenir (ve sadece distribütörün kontakları değil, aynı zamanda yüksek voltajlı teller);
- Patlayıcı kabloların izolasyonunun ihlali
- Transistör anahtarındaki arızalar;
- Vakum ve santrifüj regülatörlerinin hatalı çalışması;
- Hall sensörü kırılması.
Çoğu arıza normal aşınma ve yıpranmanın sonucu olmakla birlikte, genellikle sürücünün kendi ihmalinden de kaynaklanmaktadır. Örneğin, bir sürücü araca düşük kaliteli yakıt ikmali yapabilir, rutin bakım programını ihlal edebilir veya paradan tasarruf etmek için vasıfsız servis istasyonlarında bakım gerçekleştirebilir.
Ateşleme sisteminin kararlı çalışması için olduğu kadar sadece temassız olanı için de küçük bir önemi olmayan, arızalı olanlar değiştirildiğinde takılan sarf malzemelerinin ve parçaların kalitesidir. BSZ arızalarının bir başka nedeni de olumsuz hava koşulları (örneğin, düşük kaliteli patlayıcı teller şiddetli yağmur veya sis sırasında delebilir) veya mekanik hasardır (genellikle yanlış onarımlar sırasında görülür).
Hatalı bir SZ'nin işaretleri, güç ünitesinin dengesiz çalışması, karmaşıklığı ve hatta onu başlatmanın imkansızlığı, güç kaybı, artan oburluk vb. Bu yalnızca dışarıda nem olduğunda (yoğun sis) meydana gelirse, yüksek voltaj hattına dikkat etmelisiniz. Teller ıslak olmamalıdır.
Rölantide motor dengesizse (yakıt sistemi düzgün çalışıyorken), bu dağıtıcı kapağının hasar gördüğünü gösterebilir. Benzer bir belirti, anahtarın veya Hall sensörünün arızalanmasıdır. Benzin tüketimindeki bir artış, vakum veya santrifüj düzenleyicilerin arızalanmasının yanı sıra mumların yanlış çalışmasıyla ilişkilendirilebilir.
Sistemdeki sorunları aşağıdaki sırayla aramanız gerekir. İlk adım, bir kıvılcım çıkıp çıkmadığını ve ne kadar etkili olduğunu belirlemektir. Mumu söküyoruz, şamdanın üzerine koyuyoruz ve motoru çalıştırmaya çalışıyoruz (kütle elektrodu, yanal, motor gövdesine yaslanmalıdır). Çok inceyse veya hiç değilse, prosedürü yeni bir mumla tekrarlayın.
Hiç kıvılcım çıkmıyorsa, elektrik hattında kesinti olup olmadığını kontrol etmek gerekir. Bunun bir örneği oksitlenmiş tel kontaklardır. Ayrıca yüksek gerilim kablosunun kuru olması gerektiği hatırlatılmalıdır. Aksi takdirde, yüksek voltaj akımı yalıtım katmanından geçebilir.
Kıvılcım yalnızca bir mum üzerinde kaybolduysa, dağıtıcıdan KB'ye kadar olan aralıkta bir boşluk oluştu. Tüm silindirlerde kıvılcımın tamamen yokluğu, bobinden dağıtıcı kapağına giden merkez telde temas kaybını gösterebilir. Benzer bir arıza, distribütör kapağındaki mekanik hasarın (çatlak) sonucu olabilir.
Temassız ateşlemenin avantajları
BSZ'nin avantajlarından bahsedersek, KSZ'ye kıyasla ana avantajı, kesici kontakların bulunmaması nedeniyle hava-yakıt karışımını ateşlemek için daha doğru bir kıvılcım oluşumu momenti sağlamasıdır. Bu kesinlikle herhangi bir ateşleme sisteminin ana görevidir.
Dikkate alınan SZ'nin diğer avantajları şunları içerir:
- Cihazında daha az sayıda olması nedeniyle mekanik elemanların daha az aşınması;
- Yüksek voltaj darbesinin daha kararlı oluşum anı;
- UOZ'nin daha doğru ayarlanması;
- Yüksek motor hızlarında, sistem, KSZ'de olduğu gibi kesici kontaklarının takırdaması olmaması nedeniyle dengesini korur;
- Birincil sargıda yük biriktirme işleminin daha ince ayarlanması ve birincil voltaj göstergesinin kontrolü;
- Daha güçlü bir kıvılcım için bobinin sekonder sargısında daha yüksek bir voltaj oluşturmanıza izin verir;
- Çalışma sırasında daha az enerji kaybı.
Bununla birlikte, temassız ateşleme sistemlerinin dezavantajları da vardır. En yaygın dezavantaj, özellikle eski modele göre yapılmışsa, anahtarların arızalanmasıdır. Kısa devre arızaları da yaygındır. Bu dezavantajları ortadan kaldırmak için, sürücülerin daha uzun bir çalışma ömrüne sahip olan bu elemanların geliştirilmiş modifikasyonlarını satın almaları tavsiye edilir.
Sonuç olarak, temassız bir ateşleme sisteminin nasıl kurulacağına dair ayrıntılı bir video sunuyoruz:
Sorular ve Cevaplar:
Temassız ateşleme sisteminin avantajları nelerdir? Karbon birikintileri nedeniyle kesici/distribütör teması kaybı olmaz. Böyle bir sistemde daha güçlü bir kıvılcım (yakıt daha verimli yanar).
Hangi ateşleme sistemleri var? Temaslı ve temassız. Kontak, mekanik bir kesici veya bir Hall sensörü (dağıtıcı - distribütör) içerebilir. Temassız bir sistemde bir anahtar (hem kesici hem de dağıtıcı) vardır.
Ateşleme bobini doğru şekilde nasıl bağlanır? Kahverengi kablo (kontak anahtarından gelen) + terminaline bağlanır. Siyah tel K kontağına oturur. Bobindeki üçüncü kontak yüksek voltajdır (dağıtıcıya gider).
Elektronik ateşleme sistemi nasıl çalışır? Bobinin birincil sargısına düşük voltajlı bir akım verilir. Krank mili konum sensörü, ECU'ya bir darbe gönderir. Birincil sargı kapatılır ve ikincilde yüksek voltaj üretilir. ECU sinyaline göre akım istenilen bujiye gider.
