система зажигания система для топливно-воздушной смеси на колоть. Известно, в области двигателей внутреннего сгорания , но также имеет и другие приложения, такие как в нефтяной и газовых котлов . Ранних двигателей внутреннего сгорания, пламя или подогревом трубки, зажигания, но они были быстро заменены системы с использованием электрической искры. Содержание 1 История 1,1 системы зажигания магнето 1,2 Съемные системы 1,3 Зажигание батареи 2 Современные системы зажигания 2.1 Механический создана воспаление 2,2 Электронное зажигание 2,3 цифровых электронных возгораний 3 управления двигателем 4 турбин и реактивных двигателей 5 См. также 6 Ссылки
История
Системы зажигания магнето
Простейшая форма воспаления, что он использует магнето . Двигатель спины магнит внутри роли, а также вовлекает в контакт выключателя , прерывая поток и вызывая напряжение увеличивается достаточно, чтобы перейти небольшой зазор. искрение останавливается связаны непосредственно с магнито выход. Магнитного воспаление не используются в современных автомобилях, а потому, что они производят свое собственное электричество, они часто встречаются на поршневых авиационных двигателей и малых двигателей как найденные в мопеды , газонокосилки , снегоочистители, цепные пилы и т.д., где нет батареи
Магнита воспаления была использована на прародитель малых двигателей, стационарных "пан или пропал" двигатель , который в начале двадцатого века, бензина и старше distillaatlandbouwbedrijf использовать тракторы и аккумулятор, который был распространен ранее, и начинает освещения самолетов поршневых двигателей. Магнита воспаление был использован в этих двигателей из-за их простоты и автономных природы были более надежными, и потому, что магнит меньше, чем воспалительных с аккумулятора и генератора или генератора весом.
Авиационные двигатели, как правило, несколько магнитов инфекций обеспечить избыточность в случае отказа. Некоторые старые автомобили были Обе системы магнитометр и батареи приводом системы (см. ниже), работающих одновременно обеспечения чистого зажигания при всех условиях с ограниченной производительностью Каждая система обеспечивала в то время.
Сменные системы
Выход из магнито зажигания зависит от скорости двигателя и, следовательно, начальный проблематично. Некоторые инфекции включают магнитной системы импульсов, быстро магнитных спинов в нужное время, делает его легче начать медленный прирост скорости. Некоторые системы, такие как самолеты, но Ford Model T , используемый системой, которая обслуживает одноразового основан сухих батарей , (как большие батареи фонарик, не то, что как правило, автомобильных аккумуляторов сегодня), как полагают, двигатель и начать ходить в с низкая скорость, то зажигание оператора магнито операции для реле высокого эксплуатации скорость.
к высокому напряжению для искра низкого напряжения батареи питания, однако, "затруднения" используется, главным образом, увеличения его когда-то широко электрический зуммер . С помощью данного устройства, ток через электромагнитное перевернуться и открыть несколько обращает контакты, прерывая поток, магнитное поле разрушается, подпружиненные точках, близких снова, схема восстанавливается, и цикл повторяется быстро. Быстро рушится магнитного поля, однако, причины высокого напряжения на роль, которую может только быть сняты с контактами дуги к форме, а в случае зуммер проблемы, так как точки приводит к его окислению и вместе Forge в случае системы зажигания это источник высокого напряжения на свечи зажигания в эксплуатацию.
В этом режиме работы, роль "гудит постоянно, производя постоянный поезд искр. Весь аппарат был Model T vonkenrol упоминается (в отличие от современных катушки которые только фактические rolcomponent системы), и долгое время после распада Ind, когда они перевозят популярных автономного источника энергии для elektrohuisexperimentators остается, появляются в статьях в журналах, таких как Популярная механика и проектов для школы рынки науки как в конце ранних 60-х годов . В Великобритании, эти устройства обычно называют трамблрр катушек и были популярны в автомобилях предварительно-1910, а также в коммерческих автомобилей с большими двигателями до приблизительно в 1925 году, чтобы начать легкостью.
Ind (которая построена маховика ) отличались от современных реализаций мощностью не текст может быть предоставлен, максимальная наведенного напряжения около 30 вольт, и поэтому были вынуждены vonkenrol быть приняты для достаточно высоком напряжении, для розжига обеспечить выше описано, хотя роль не постоянно в "гудения" этом случае, просто переживает цикл в искры. В любом случае, высокого напряжения был включен в соответствующую свечу зажигания на таймер установлен на передней части двигателя, современный эквивалент дистрибьютора. Сроки искра регулируемые этим механизмом поворотом рычага установленный на рулевой колонке .
Зажигание батареи
С универсальной адаптации электрический старт для автомобилей, а также дополнительные наличие большого аккумулятора постоянным источником электроэнергии, были магнето системы зажигания оставить для систем, которые актуальны на напряжение батареи, используемые прервал катушки (тип автотрансформатора ) на напряжение на потребности зажигания, и движущиеся дистрибьютор на следующий импульс для надлежащего свечи зажигания в нужное время, чтобы привести.
Первые достоверные батарея зажигания была разработана Ко Лаборатории Дейтон инженерия. ( Delco ) и был введен в 1910 году Cadillac. Это воспаление был разработан Чарльз Кеттеринг и было интересно в свое время. Она состояла из одной катушки, точки (переключатель), положить конденсатор и дистрибьютор на искры от катушки, чтобы установить правильный цилиндр распределения. Роль была в основном автотрансформатор установлен на низких (6 или 12 В) напряжение питания высокого напряжения зажигания, которая требуется для выполнения зазор свечи зажигания, чтобы прыгать.
Вопросы роль в обеспечении магнитного заряда, а затем, когда они открыли камеру договоренности, магнитное поле разрушается и большой (20кВ и выше) напряжения производится. Конденсатора используется для ЭДС от магнитного поля в роль, чтобы поглотить горения контактный пункт для минимизации и максимизации точки жизни. Система первичной Кеттеринг системы зажигания много лет в автомобильной промышленности благодаря своей низкой стоимости, высокой надежности и относительной простотой. [1] .
Современные системы зажигания
Механически фиксированной зажигания
Большинство четырехтактных двигателей имеют механически зафиксированных электрических системой зажигания. Сердцем системы поставщика . Поставщика включает в себя вращающуюся камеру для диска двигателя, множество прерывателя, конденсатора, ротора и дренажных дистрибьютор CAP. Внешние к дистрибьютору катушки , свечи зажигания и провода, соединяющие остановить искр и катушки для дистрибьютора.
Система питается от свинцово-кислотная батарея , которая через электрической системе автомобиля загружается с помощью генератора или генератора . Двигатель контакта прерывателя в эксплуатацию, мощность, чтобы прервать индуктивного роль (известный как катушки ).
Катушка состоит из двух обмоток трансформатора, имеющих общую магнитный сердечник - первичные и вторичные обмотки. AC основных причин переменного магнитного поля в ядре рулон. Как вторичной обмотки больше, чем первичные обмотки, роль повышающего трансформатора с гораздо выше напряжение вторичной обмотки причин. Для катушки , конец первичной и вторичной обмотки соединены вместе. Это общая точка подключен к батарее (как правило, с ограничением тока резистор). Другой конец подключен к первичной точки внутри дистрибьютора. На другом конце вторичного связано, через крышку распределителя и ротора, свечи зажигания.
Последовательность начинается с боевыми стрельбами зажигания точек (или контакты выключателя ) закрыты. Регулярные нагрузки потоки от батареи, с ограничением тока резистора, главную роль замкнутых точек выключателя и, наконец, обратно в аккумулятор. Эти регулярные ток создает магнитное поле внутри ядра рулон. Это магнитное поле формы в резервуаре энергии, который будет использоваться для управления искры зажигания.
Так как двигатель работает, значит ли это камера внутри поставщика . Puntenrit по хребту , чтобы при работающем двигателе и начало сжатия цикла двигателя достигает высшей точки в хребте причин прерывателя открыть. Это нарушает цепи первичной обмотки и сохранить поток резко с разрывом работает. Без постоянного потока через точки, начинает магнитное поле, которое производится непосредственно в роли быстро разрушаться. Это быстрое затухание магнитного поля индуцирует напряжение во вторичной обмотке рулона.
В то же время, поток первичной обмотки отвалит и начинает заряжать конденсатор ("конденсатора"), расположенной на ныне открытых точках выключателя. Этот конденсатор и первостепенную роль обмотки вид осциллирующей LC цепи . Эта схема LC производит затухают, колеблющегося ток, который энергии между электрического поля конденсатора и магнитного поля катушки отскоков. Осциллирующего тока в главной роли, что переменное магнитное поле вызывает роль, расширение импульса высокого напряжения на выходе из вторичной обмотки. Эта сила так за время начального импульса поля распада дальше. Флуктуации продолжается, пока энергия цепи потребляется.
Вторичной обмотки катушки подключен к дистрибьютору CAP . Прядильное ротора , расположен на вершине выключателя камеры в дистрибьютором CAP , последовательно соединяется вторичной обмотки рулона с одним из нескольких проводов, ведущих в каждый цилиндр свечу зажигания . Чрезвычайно высокого напряжения вторичных - - часто выше, чем роль 1000 вольт - вызывает искру для запуска на форме зазор свечи зажигания . Это, в свою очередь, ставит сжатый воздух-топливной смеси в двигателе. Это достижение этой искре, которая потребляет энергию, первоначально в магнитном поле катушки был спасен.
Высокая эффективность двигателей с восемью или более цилиндров, которые работают на высоких оборотах. как двигатель работает более высокий уровень искры и энергии требует, чем просто цепь зажигания может предоставить любой из этих корректировок использования: Два полных комплекта роликов, выключателей и конденсаторы могут быть - серия для каждой половины двигателя предоставляются, как правило, в конфигурации V-8 или В-12 подходит. Хотя две половинки электрической системы зажигания являются независимыми, они обычно доля одного поставщика, который в этом случае два выключателей, что приводятся в действие вращающейся камеры имеет, и ротор с двумя ведущими geïsoleerdei самолеты для двух высоковольтных ввода. Одного выключателя на камеру и возвратная пружина движет искры скорость ограничена начала контакта, прыгать или плавать на высоких оборотах. Это ограничение можно преодолеть, заменив выключателя несколько выключателей быть электрически соединены между собой в то же время, но с противоположных сторон хребта так что они изгнаны из фазы. Каждый выключатель выключатели на половине скорости одного переключателя и "пребывание остановился" время, потому что нынешняя архитектура роли максимизируется поскольку он является общим для выключателей.
Lamborghini V-12 двигатель имеет как эти изменения и, следовательно, использует две катушки и одного поставщика, который содержит 4 выключателей контакт.
Кроме того, что более отдельных элементов участвуют, является дистрибьютором системы, основанной не очень отличается от магнето. Есть также преимущества этой схемы. Например, положение точки контакта выключателя на двигателе угол небольшое количество изменяться динамически, позволяя зажигания автоматически с повышением считаться оборотов в минуту (RPM) и / или увеличения разнообразия вакуума , что позволяет лучше эффективности и производительности.
Однако, необходимо периодически пересматривать Максимальный зазор открытия проверить, что выключатель, щуп использоваться как эти механические регулировки "жить" время влияет, где крен атаки, и выключатели должны быть заменены возможности электрической дуги форме без косточек стать. Эта система была использована практически повсеместно до недавнего времени 70-х годов , когда электронные системы зажигания начали появляться.
Электронное зажигание
Недостатком механической системы является использование выключателя указывает на низкое напряжение тока через первичную обмотку роль высокой точки прерывания могут быть механического износа, где они кулачок езды, а также окисление и горение на контактных поверхностях открытым исключая их из постоянной искрение. Они требуют регулярной корректировки на износ, и открытие контакта выключателя, чтобы компенсировать, что приводит к времени искры подлежит механические изменения.
Более того, искры напряжения также зависит от эффективности контакта, и бедных, что может привести к снижению эффективности двигателя искры. Механической системы выключателя контакт, средняя зажигания ток более 3 не контролировать то же время обеспечивая разумный срок службы, и это сила искры и конечный предел скорости двигателя.
Электронное зажигание (EI) решает эти проблемы. В начальной системы, точки по-прежнему используются, но они рассматриваются лишь малый ток, который использовался для высокой первичной ток через системы коммутации для управления твердом состоянии. Вскоре, однако, даже эти точки соприкосновения выключатель заменен угловой датчик какой - либо оптический , где лопаточного перерывы ротора луч света, или в более широком использовании эффекта от датчика Холла , который реагирует на вращающемся магнит установлен на подходящий вал. Выходной сигнал датчика формируется и обрабатывается с помощью соответствующих схем, затем используется в качестве переключающего устройства для запуска тиристора , который имеет большой ток через роль переключателя.
Остальные системы (дистрибьютор и свечей зажигания) остается как и для механической системы. Отсутствие движущихся частей, которые по сравнению с механической системы приводит к большей надежности и более длительные интервалы обслуживания. Для более старых машин, как правило, можно к системе Е. И., а не механическое ретроспективно настроить. В некоторых случаях, современные дистрибьютор в старших двигателя без других изменений применяются.
Другие нововведения теперь доступны на нескольких машинах. В некоторых моделях, а не центральную роль, Есть отдельные катушки на каждой свече зажигания. Это роль в течение более длительного времени для накопления заряда между искры, и, следовательно, более высокую энергию искры. Вариации на это, каждый rolhandvat две остановки, в баллонах 360 градусов вне фазы (и достичь таким образом TDC в то же время) в четырех-тактный двигатель, это означает, что остановки в конце такта выпуска в то время как другие пожары в обычное время, предположительно "вызовет впустую искра "механизм, который не недостатки, кроме быстрой эрозии свеча, парные цилиндры 1 / 4 и 2 / 3. Другие системы удаления поставщика, как таймер, и использование магнитного неустойчивой датчик угла устанавливается на коленчатый вал для уменьшения воспаления в нужное время, чтобы добиться.
В 80-х , Е. И. системы, разработанные рядом других усовершенствований, таких как впрыском топлива системы. Через некоторое время он стал логическим для управления функциями топлива и зажигания в электронной системе объединить известный как блок управления двигателем .
Цифровые электронные зажигания
На рубеже веков, цифровые электронные модули зажигания для небольших приложений, таких как двигатель бензопилы, строка-триммеры, листьев воздуходувки и газонокосилки. Это стало возможным благодаря низкой стоимости, высокой скорости и малого микроконтроллеров след. Цифровые электронные модули зажигания может быть разработан как емкостного разряда (CDI) или индуктивные зажигания разряда (IDI). Емкостной решение для хранения данных для цифровых воспаление загружен искра энергии в конденсаторе в модуль для свечей зажигания практически любое время цикла двигателя с помощью управляющего сигнала от микропроцессора может быть освобожден. Это позволяет добиться большей гибкости сроки, и увеличение производительности двигателя, особенно когда рука об руку с дизайном motorcarburator.
Управления двигателем
В систему управления двигателем (EMS), подача топлива из управляющая электроника, зажигания и порядок зажигания . Первичных датчиков в системе двигателя углового положения (с нестабильным или Верхней мертвой точке (ВМТ)), поток воздуха в двигатель, и положение дросселя спроса. Схема определяет, какие потребности цилиндр топлива и сколько, требуется инжектор открытия с поставкой, то искры в нужное время, чтобы привести к ожогам. Систем раннего использовать EMS аналоговый компьютер круг конструкции для достижения этой цели, но, как встроенные системы стал достаточно быстро, чтобы идти в ногу с изменением входов на высоких оборотах, чтобы сохранить цифровые системы начали появляться.
Некоторые проекты, которые используют EMS сохранить оригинальный ролл, дистрибьюторов и свечи зажигания на автомобили в истории не было. Другие дистрибьютор систем и поделиться с ролью и использовать специальные свечи зажигания от каждого с их собственной роли содержит ( прямого зажигания ). Это означает, что высокое напряжение во всем работу двигателя, но вместо этого создал в точке, где они необходимы. Такие конструкции предлагают потенциально гораздо большей надежностью, чем обычные механизмы.
Современные EMS системы обычно контролировать другие параметры двигателя, таких как температура и комбинированных количество кислорода в выхлопных газах. Это позволяет им проверять двигатель несгоревших или частично сгоревшего топлива и других вредных газов чтобы свести к минимуму, что приводит к гораздо более чистых и более эффективных двигателей.
Турбины и реактивные двигатели
Двигателях турбина системы зажигания одного или нескольких разряда конденсатора системы зажигания остановки, которая используется только при запуске или в случае, если КС пламя гаснет. Двигателей ракеты особенно требовательной, как быстро системы зажигания зажигания камере с избыточным топлива и окислителя и песни заполнить значительное избыточное давление может произойти (" жесткий начала "). Ракет часто используют пиротехнические устройства, место пламенем на лице инжектор, или, наоборот, Самовоспламеняемость химических покрытий.
