Реферат: Система зажигания на ВАЗ 2109
1. Устройство бесконтактно-транзисторной системы зажигания
Бесконтактно-транзисторные системы зажигания - это системы зажигания повышенной энергии (до50м Дж) и высокого напряжения пробоя (не менее 30кВ). В бесконтактно-транзисторной системе зажигания в место прерывателя – распределителя применяется датчик распределитель.
В случае работы системы зажигания с датчиком Холла время накопления энергии в катушке зажигания остается постоянным независимо от частоты вращения коленчатого вала, то есть энергия искры практически не зависит от оборотов двигателя и напряжения бортовой сети. Коэффициент полезного действия этих систем очень высокий.
Магнитоэлектрический датчик Холла получил свое название по имени Э.Холла, американского физика, открывшего в 1879 году важное гальваномагнитное явление.
Если на полупроводник по которому (вдоль) протекает ток, воздействовать магнитным полем, то в нем возникает поперечная разность потенциалов (Электродвижущая сила Холла). Возникающая поперечная электродвижущая сила может иметь напряжение только на 3 Вольта меньше чем напряжение питания.
Датчик Холла имеет щелевую конструкцию. С одной стороны расположен полупроводник по которому при включенном зажигании протекает ток, а с другой стороны - постоянный магнит в щель датчика входит стальной цилиндрический экран с прорезями. При вращении экрана, когда его прорези оказываются в щели датчика, магнитный поток воздействует на полупроводник с протекающим по нему током и управляющие импульсы датчика Холла подаются в коммутатор, в котором они преобразуются в импульсы тока в первичной обмотке катушки зажигания.
Если сравнить контактно-транзисторную систему зажигания и бесконтактно-транзисторную систему зажигания, то их “внешнее отличие” только в том, что у первой кулачек с четырьмя выступами и контакты прерывателя, а у второй- экран с четырьмя прорезями и датчик Холла.
Основные достоинства бесконтактно-транзисторной системы зажигания относительно контактных систем очевидны.
Во-первых, контакты прерывателя не обгорают как при контактной системе зажигания и не загрязняются как при контактно-транзисторной системе зажигания. Нет необходимости длительное время устанавливать момент зажигания, не контролируется и не регулируется угол замкнутого (разомкнутого) состояния контактов, так как контактов просто нет. В результате двигатель не теряет мощности.
Во-вторых, так как нет размыкания контактов кулачком и нет биения и вибрации ротора распределителя не нарушается равномерность распределения искры по цилиндрам.
В-третьих, повышенная энергия разряда в свече при бесконтактно-транзисторной системе зажигания надежно обеспечивает воспламенение бензовоздушной смеси в цилиндрах двигателя. Это особенно важно при разгоне, когда условия для воспламенения смеси неблагоприятны из-за ее временного обеднения, не компенсируемого ускорительным насосом. Примерно на 20% снижается содержание СО в отработавших газах и на 5% расход топлива.
В-четвертых, обеспечивается уверенный пуск холодного двигателя при низких температурах при падении напряжения до 6 В.
Рассмотрим бесконтактно транзисторную систему зажигания на примере автомобиля ВАЗ-2109.
Бесконтактная система зажигания автомобиля ВАЗ-2109 состоит из датчика распределителя 40.3706, коммутатора 3620.3734, катушки зажигания 27.3705, свечи зажигания А17ДВР, и выключатель зажигания с противоугонным запорным устройством, с блокировкой против повторного включения стартера без предварительного выключения зажигания. Особенностями конструкции и схемных решений данной системы зажигания являются:
· Горизонтальное расположение валика датчика-распределителя и его привод от торца распределительного вала двигателя;
· Применение в качестве датчика положения коленчатого вала двигателя микропереключатели, основанного на эффекте Холла;
· Использование в коммутаторе систем регулирования периода накопления энергии в катушке зажигания с ограничением силы тока при малой частоте вращения коленчатого вала двигателя, стабилизации коммутируемого тока при изменении напряжения питания от 6 до18 вольт, отключении системы при включенном выключателе зажигания и неработающем двигателе ( через 2-10 секунд).
Система зажигания развивает напряжение до 26 кВ(кило вольт) при шунтирующих сопротивлении свечи Rш=1Мом и емкости Сш=50 мкФ, энергию искрового разряда 40-50 МДж при длительности разряда 1,6-2,0мс.
Скорость нарастания фронта импульса высокого напряжения составляет 700В/мкс, что обеспечивает надежную работу системы.
Датчик-распределитель состоит из центробежного и вакуумного регуляторов опережения зажигания обычной конструкции и датчика импульсов напряжения, управляющих работой коммутатора.
Управлением моментом искрообразования в бесконтактно-транзисторной системе зажигания автомобиля ВАЗ-2109 осуществляется следующим образом. Металлический цилиндрический экран с прорезями, жестко связанный с валом распределителя зажигания, при вращении этого вала коммутирует магнитное поле в рабочем зазоре микропереключателя на эффекте Холла. При этом положение металлической части экрана в зазоре микропереключателя соответствует высокому уровню выходного сигнала датчика. Отсутствие металлической части экрана в рабочем зазоре соответствует низкому уровню выходного сигнала датчика.
Переход от высокого уровня к низкому уровню сигнала соответствует моменту искрообразования. Переход сигнала от низкого уровня к высокому и обратно осуществляется в течении 1-5мкс. Таким образом, на вход электронного коммутатора поступают прямоугольный импульс причем их амплитуда приблизительно равна напряжению источника тока и не зависит от величины оборота двигателя. Скважность импульсов определяется конфигурацией прорезей в цилиндрическом экране.
Функцией электронного коммутатора является формирование импульсов тока оптимальной амплитуды и длительности в катушке зажигания, стабилизация их при колебаниях напряжения в бортовой сети автомобиля в пределах 6-18В, отключении тока в катушке при включенном зажигании и неработающем двигателе, а также защита полупроводниковых элементов самого коммутатора от перенапряжений при различного рода аварийных ситуаций на автомобиле.
2. Техническое обслуживание бесконтактно-транзисторной системы зажигания
2.1 Правила проверки и эксплуатации системы зажигания
Техническое обслуживание является комплексной операцией по поддержанию бесконтактно-транзисторной системы зажигания в работоспособном состоянии и надлежащем виде: обеспечении надежности, экономичности работы, улучшение параметров технического состояния, а так же выявление отказов и неисправностей с целью своевременного их устранения.
Техническое обслуживание является профилактическим мероприятием проводимым принудительно в плановом порядке.
На автомобиле ВАЗ-2109 применяется система зажигания высокой энергии с широким применением электроники. Поэтому, чтобы не получить травм и не вывести из строя электронные узлы, необходимо соблюдать следующие правила.
На работающем двигателе нельзя касаться элементов системы зажигания (коммутатора, катушки зажигания и проводов высокого напряжения), и проверять цепи зажигания на искру, так как это может привести к травмам, а также к прогару высоковольтной изоляции и выходу из строя системы зажигания.