Бесконтактная система зажигания – устройство, принцип работы
Главная » Система зажигания » Бесконтактная система зажигания
Бесконтактная система зажигания является конструктивным продолжение контактно-транзисторной системы зажигания. В данной системе зажигания контактный прерыватель заменен бесконтактным датчиком. Бесконтактная система зажигания стандартно устанавливается на ряде моделей отечественных автомобилей, а также может устанавливаться самостоятельно вместо контактной системы зажигания.
Применение бесконтактной системы зажигания позволяет повысить мощность двигателя, снизить расход топлива и выбросы вредных веществ за счет более высокого напряжения разряда (30000В) и соответственно более качественного сгорания топливно-воздушной смеси.
Конструктивно бесконтактная система объединяет ряд элементов, среди которых источник питания, выключатель зажигания, датчик импульсов, транзисторный коммутатор, катушка зажигания, распределитель и конечно свечи зажигания.
В целом устройство бесконтактной системы зажигания аналогично контактной системе зажигания, за исключением датчика импульсов и транзисторного коммутатора.
Датчик импульсов предназначен для создания электрических импульсов низкого напряжения. Различают датчики импульсов следующих типов: Холла, индуктивный и оптический.
Наибольшее применение в бесконтактной системе зажигания нашел датчик импульсов использующий эффект Холла (возникновение поперечного напряжения в пластине проводника с током под действием магнитного поля). Датчик Холла состоит из постоянного магнита, полупроводниковой пластины с микросхемой и стального экрана с прорезями (обтюратора).
Прорезь в стальном экране пропускает магнитное поле и в полупроводниковой пластине возникает напряжение. Стальной экран не пропускает магнитное поле, и напряжение на полупроводниковой пластине не возникает.
Датчик импульсов конструктивно объединен с распределителем и образуют одно устройство – датчик-распределитель. Датчик-распределитель внешне подобен прерывателю-распределителю и имеет аналогичный привод от коленчатого вала двигателя.
Транзисторный коммутатор служит для прерывания тока в цепи первичной обмотки катушки зажигания в соответствии с сигналами датчика импульсов. Прерывание тока осуществляется за счет отпирания и запирания выходного транзистора.
Принцип работы бесконтактной системы зажигания
При вращении коленчатого вала двигателя датчик-распределитель формирует импульсы напряжения и передает их на транзисторный коммутатор. Коммутатор создает импульсы тока в цепи первичной обмотки катушки зажигания. В момент прерывания тока индуцируется ток высокого напряжения во вторичной обмотке катушки зажигания. Ток высокого напряжения подается на центральный контакт распределителя.
В соответствии с порядком работы цилиндров двигателя ток высокого напряжения подается по проводам высокого напряжения на свечи зажигания. Свечи зажигания осуществляют воспламенение топливно-воздушной смеси.
При увеличении оборотов коленчатого вала регулирование угла опережения зажигания осуществляется центробежным регулятором опережения зажигания.
При изменении нагрузки на двигатель регулирование угла опережения зажигания производит вакуумный регулятор опережения зажигания.
Бесконтактное зажигание
Бесконтактное зажигание — самый надежный и эффективный способ поджигать топливо в цилиндрах бензинового двигателя
Двигатель
Современное бесконтактное зажигание с компьютерным управлением позволяет не только избежать перебоев в работе двигателя, но и добиться значительной экономии топлива.
В чем разница между «бесконтактным» и «электронным» зажиганием?
Бесконтактное, или «аналоговое» зажигание появилось гораздо раньше электронного как своего рода надстройка над традиционной системой контактного зажигания.
Наиболее ненадежной частью традиционного зажигания был сложный механический прерыватель, следивший за движением коленвала и, соответственно, за положением поршней в цилиндрах. С развитием электронных компонентов появилась возможность организовать слежение за тактами двигателя при помощи импульсного датчика, более известного как «датчик Холла».
Наборы электронного зажигания от ВАЗ 2108 были настолько популярны, что их устанавливали не только владельцы «классики», но и обладатели «Волг», «Москвичей» и даже «Запорожцев»
С появлением в середине 80-х годов доступных по цене микропроцессоров разработчикам удалось полностью избавиться от механических элементов в системе зажигания. Основные преимущества микропроцессорной системы заключаются в том, что она обеспечивает не только автоматизированное, но и оптимизированное управление зажиганием в зависимости от ряда измеряемых датчиками параметров. Это частота вращения коленчатого вала, давление в впускном коллекторе, температура охлаждающей жидкости, положение дроссельной заслонки.
Благодаря электронным коммутаторам удалось избавиться не только от подвижных элементов, но и от неплотно прилегающих контактов, а значит, обеспечить более мощную «искру» в цилиндрах.
Аналоговое бесконтактное зажигания
Система, которую сейчас принято назвать бесконтактным зажиганием, прошла несколько стадий развития. Первое «аналоговое» бесконтактное зажигание было разработано и испытано в 1948 году компанией Delco-Remy. Бренд Pontiac стал первым автопроизводителем, внедрившим бесконтактное зажигание с импульсным запуском Delcotronic в конструкцию серийных автомобилей 1963-го модельного года. Такая же система появилась в это же время на некоторых модификациях Chevrolet Corvette.
Для настройки современного зажигания ноутбук гораздо полезнее отвертки и гаечного ключа
Компания Lucas представила свой вариант транзисторного зажигания в 1955 году. Эта система была использована на двигателях BRM и Coventry Climax для болидов Формулы-1 в 1962 году. Спустя короткое время компания Ford оснастила бесконтактным зажиганием системы Lucas автомобили своего сателлитного бренда Lotus 25s.
Система хорошо показала себя на гонках в Индианаполисе, и ее начали предлагать покупателям на некоторых серийных моделях Ford уже в 1965-м. В 1967 году со своей системой бесконтактного зажигания дебютировала компания Motorola. В Европе система появилась немногим позже — свою систему аналогового зажигания предложила компания Robert Bocsh, а затем и другие производители электроники.
Бесконтактное зажигание пользовалось безусловным успехом вплоть до появления в начале 80-х годов доступных по цене микропроцессорных систем. Дальнейшие разработки в области бесконтактного зажигания так или иначе связаны с ними.
Цифровое электронное зажигание
На рубеже 20-го и 21-го века развитие цифровых технологий привело к исчезновению аналоговых систем бесконтактного зажигания. Достоинство схемы в том, что она способна выдать разряд практически в любое время в течение рабочего цикла, повинуясь управляющему сигналу микропроцессора. Такая система обладает огромным запасом гибкости, а значит, есть возможность оптимизировать с высокой точностью угол опережения зажигания, и динамично влиять на производительность двигателя в самых разных режимах работы.
Система управления двигателем, объединенная с цифровым зажиганием
Современные двигатели оснащают системой управления двигателем (EMS), полностью контролирующую подачу топлива и зажигание. Система основывает расчеты на показаниях первичных датчиков: угла поворота коленчатого вала (или датчика верхней мертвой точки (ВМТ)), ДМРВ, датчика положения дроссельной заслонки и еще целого ряда датчиков. Схема определяет, какой цилиндр нуждается в топливе, и сколько его нужно, затем открывает форсунку на строго определенный период времени, чтобы впрыснуть нужное количество. Когда топливовоздушная смесь оказывается в камере сгорания, система подает команду на свечу и вызывает искру, опять же, строго в нужный момент.
У электронного коммутатора зажигания тоже есть свой специфический «недуг» — старение электронных компонентов, из которых он собран
Некоторые схемы с использованием EMS сохраняют единую катушку зажигания как генератор тока высокого напряжения. Другие системы обходятся без распределителя и управляют катушками, установленными непосредственно на каждую свечу зажигания.
Установка бесконтактного зажигания на двигатели с контактным зажиганием
Двигатели старых автомобилей, как правило, можно модифицировать, установив бесконтактное зажигание. К примеру для старых двигателей General Motors можно купить специальный набор электронного зажигания под названием Hot Wire. В России самым распространенным случаем можно считать установку электронного зажигания от ВАЗ 2108 на старые автомобили «классических» серий.
Бесконтактный электрический воспламенитель для транспортных средств для снижения выбросов выхлопных газов и расхода топлива
На этой странице
РезюмеВведениеРезультаты экспериментовВыводыСсылкиАвторское правоСтатьи по теме
Представлен электрический воспламенитель для двигателей/гибридных транспортных средств. Воспламенитель состоит из обратноходового преобразователя, конденсатора с накоплением напряжения, контроллера на основе ПОС, детектора дифференциального напряжения и катушки зажигания, конструкция которой является бесконтактной.
Поскольку электрический воспламенитель использует конденсатор для накопления энергии для зажигания двигателя вместо традиционного контактного подхода, он эффективно повышает характеристики воспламенения свечи зажигания. В результате повышается эффективность сгорания, экономится расход топлива и снижается выброс выхлопных газов. Воспламенитель не только хорош для экономии топлива, но также может значительно снизить выбросы HC и CO, что, следовательно, является экологически чистым продуктом. Ядро управления воспламенителем реализовано на одном кристалле, что снижает количество дискретных компонентов, уменьшает объем системы и повышает надежность. Кроме того, угол опережения зажигания может быть запрограммирован таким образом, что из предлагаемой системы можно удалить регулятор опережения зажигания, что упростит ее структуру. Чтобы проверить осуществимость и функциональность воспламенителя, измеряются основные формы сигналов, а также проводятся эксперименты с реальным автомобилем.
1.
Введение Система зажигания транспортного средства может быть кратко классифицирована как система зажигания с точкой прерывания, транзисторная система зажигания и система зажигания конденсаторного разряда, конструкции и механизмы зажигания которых отличаются друг от друга [1–5]. Однако в целом момент зажигания определяется генератором сигналов частоты вращения для всех систем зажигания. Генератор сигнала скорости в основном состоит из постоянного магнита, катушки индуктивности и ротора, чтобы определять скорость автомобиля и генерировать сигнал зажигания. Тем не менее, генератор сигнала скорости не может точно выдать оптимальный синхронизирующий сигнал, и его выходное напряжение изменчиво. Более высокое выходное напряжение возникает в период низкой скорости, а более низкое выходное напряжение — в период высокой скорости. Это приводит к избыточной энергии на свече зажигания на низких оборотах, что приводит к потерям энергии, а также приводит к недостаточной подаче энергии на высоких оборотах, что приводит к детонации.
В этой статье предлагается воспламенитель двигателя, созданный на основе обратноходового преобразователя для улучшения характеристик традиционного воспламенителя разряда конденсатора. Предлагаемый воспламенитель является бесконтактным и питается от аккумулятора. С учетом преимуществ микропроцессорных контроллеров [6–16] ядро управления предлагаемого воспламенителя спроектировано и реализовано на одной микросхеме PIC18F4520. Таким образом, угол опережения зажигания программируется таким образом, чтобы приспосабливаться к различным скоростям автомобиля для достижения оптимального зажигания. Таким образом, двигатель может генерировать наиболее эффективную выходную мощность и значительно экономить расход топлива. В воспламенитель встроен высокочастотный импульсный обратноходовой преобразователь [17–22], который повышает напряжение батареи, а затем накапливает энергию на конденсаторе. После срабатывания энергия, накопленная в конденсаторе, будет высвобождаться через трансформатор с высоким коэффициентом трансформации для воспламенения свечи зажигания.
С указанным механизмом зажигания предлагаемый электровоспламенитель имеет следующие преимущества: замедление старения свечи зажигания, более высокая стабильность работы двигателя, простота конструкции, экономичность, повышение полноты сгорания, снижение выброса отработавших газов и экономия расхода топлива.
2. Архитектура системы
Блок-схема предлагаемой системы зажигания от разряда конденсатора для двигателей/гибридных транспортных средств показана на рисунке 1, которая в основном включает преобразователь обратного хода, конденсатор с накоплением напряжения, микропроцессорный контроллер, дифференциальный цепь определения напряжения, катушка зажигания и свеча зажигания. Основная схема показана на рисунке 2. Обратноходовой преобразователь отвечает за повышение напряжения батареи посредством высокочастотного переключения и ШИМ-управления, а затем непрерывно накапливает напряжение на конденсаторе до тех пор, пока не будет достигнут уровень напряжения для зажигания. Напряжение на конденсаторе, сложенном по напряжению, определяется дифференциальным детектором напряжения.
После получения сигнала скорости контроллер генерирует соответствующий пусковой сигнал для включения выпрямителя с кремниевым управлением (SCR), чтобы энергия, накопленная в конденсаторе, разряжалась на свечу зажигания через катушку зажигания. Катушка зажигания представляет собой импульсный трансформатор с высоким коэффициентом трансформации, который повышает напряжение на конденсаторе примерно до 15 кВ для воспламенения свечи зажигания.
Для достижения максимальной мощности и во избежание детонации необходимо точно контролировать угол опережения зажигания. На рис. 3 показана зависимость между давлением в цилиндре и положением коленчатого вала при различных условиях воспламенения. Рисунок 3 показывает, что оптимальное зажигание происходит при запуске двигателя в момент, когда угол поворота коленчатого вала составляет 10 градусов после верхней мертвой точки. Позднее зажигание или отсутствие зажигания приводит к снижению давления в цилиндре, то есть к большему расходу топлива и выбросу выхлопных газов.
На Рисунке 3, несмотря на то, что преждевременное зажигание приводит к более высокому давлению в цилиндре, появляется явление детонации. Этот стук опасен при вождении автомобиля. Таким образом, чтобы камера сгорания двигателя достигла максимальной эффективности, она должна запускать искру свечи для двигателя после верхней мертвой точки угла 10 градусов. Для оптимального 10-градусного зажигания соответствующая последовательность зажигания должна определяться мгновенно при различных оборотах двигателя. В данной статье это может быть легко достигнуто с помощью программного программирования на микропроцессорном контроллере и с определением частоты вращения двигателя. Блок-схема программирования программного обеспечения показана на рисунке 4.9.0003
3. Принцип действия
Конструкция предлагаемого воспламенителя двигателя основана на обратноходовом преобразователе. Посредством ШИМ-управления и высокочастотного переключения обратный ход в воспламенителе подает энергию батареи на конденсатор с накоплением напряжения для накопления энергии и напряжения в конденсаторе.
В соответствии с управлением активным выключателем SW и SCR, принцип работы воспламенителя можно разделить на семь режимов во время каждого цикла зажигания, которые описываются по режимам ниже.
Режим 1 . Как показано на рис. 6(а), активный переключатель включается, и батарея питает намагничивающий индуктор. Ток катушки индуктивности увеличивается линейно. Тем временем конденсатор в снаббере разряжается на резистор.
Режим 2 . Конденсатор разряжает энергию до конца, но переключатель SW остается во включенном состоянии. Батарея постоянно накапливает энергию в катушке индуктивности. Эквивалент показан на рисунке 6(b).
Режим 3 .
Когда SW выключается, этот режим запускается, как показано на рисунке 6(c). Напряжение на индуктивности меняется на противоположное. Диоды и включаются, и начинает накапливать энергию. Энергия индуктивности рассеяния высокочастотного трансформатора выделяется в виде . Когда ток, следующий через индуктивность рассеяния, падает до нуля, этот режим завершается.
Режим 4 . Хотя энергия индуктивности рассеяния высвобождается полностью, индуктивность намагничивания продолжает заряжать конденсатор. Этот режим показан на рисунке 6(d). Энергия, запасенная в конденсаторе, последовательно накапливается последовательностью ШИМ-сигналов для управления активным переключателем SW. То есть режимы с 1 по 4 будут повторяться до тех пор, пока напряжение не достигнет 200 В, достаточного для воспламенения. При достижении 200 В работа воспламенителя переходит в следующий режим.
Режим 5 . Как показано на рис. 6(e), конденсатор готов к воспламенению. Этот режим заканчивается, когда срабатывает SCR.
Режим 6 . После того, как микропроцессорный контроллер получает сигнал скорости, контроллер определяет оптимальное время срабатывания SCR. Затем SCR закрывается, и напряжение на конденсаторе повышается катушкой зажигания до гораздо более высокого напряжения. В это время свеча зажигания воспламеняется до пробоя. Эквивалентная схема представлена на рисунке 6(f).
Режим 7 . Энергия, накопленная в индуктивности рассеяния и индуктивности намагничивания трансформатора зажигания, высвобождается в течение длительного времени, как показано на рисунке 6(g). Когда SW снова начинает проводить в конце режима 7, работа воспламенителя в течение цикла зажигания завершается.
При проектировании предположим, что коэффициент трансформации трансформатора в обратноходовом преобразователе равен , период переключения SW равен , а коэффициент заполнения ШИМ равен . Индуктивность для режима граничной проводимости может быть определена как где выходное напряжение и средний выходной ток.
Если обратноходовой преобразователь работает в режиме DCM, значение индуктивности намагничивания должно быть меньше . Таким образом, входной средний ток рассчитывается как где обозначает входное постоянное напряжение. Среднюю входную мощность можно найти по формуле То есть, где выражает КПД обратноходового преобразователя и обозначает его выходную мощность.
4. Результаты моделирования и эксперимента
Для проверки осуществимости и функциональности предлагаемой электронной системы зажигания создается прототип, затем проводится моделирование и практические измерения.
В прототипе напряжение аккумуляторной батареи для гибридных электромобилей составляет 48 В, а суммированное напряжение для зажигания рассчитано как 200 В. На рисунке 7 показана измеренная форма волны напряжения на конденсаторе с суммированным напряжением, из которого можно определить, что перед зажиганием обратный ход может достигать 200 В. Кроме того, время нарастания напряжения составляет всего 5 мс.
Рисунок 8 представляет собой практическое измерение напряжения, подаваемого на свечу зажигания, из которого видно, что частота зажигания стабильна при фиксированной скорости. Рисунок 9(а) показаны формы сигналов напряжения, измеренные от генератора сигнала скорости и первичной обмотки катушки зажигания традиционного воспламенителя при 1600 об/мин, а на рисунке 9 (б) измерено от предлагаемого воспламенителя. Рисунок 9 показывает, что при 1600 об/мин, несмотря на то, что традиционный воспламенитель соответствует моменту воспламенения, следующие колебания ухудшат эффективность сгорания. При 2200 об/мин соответствующие измерения показаны на рисунке 10. Можно видеть, что на рисунке 10 (а) более быстрое зажигание не может быть достигнуто традиционным способом, и последующие колебания все еще происходят. Напротив, на рисунке 10(b) предлагаемый электрический воспламенитель не только обеспечивает более быстрое время для завершения оптимального воспламенения, но и не имеет колебаний. Чтобы продемонстрировать, что предлагаемый воспламенитель может привести к снижению выбросов выхлопных газов и значительному снижению расхода топлива, было проведено испытание на реальном автомобиле.
Таблица 1 представляет собой сравнение выбросов отработавших газов при использовании традиционного воспламенителя и предлагаемого воспламенителя при 1500 об/мин, которые измеряются электрическим газоанализатором. Между тем сравнение физического расхода топлива показано в Таблице 2. Из Таблицы 1 видно, что при использовании предлагаемого воспламенителя можно значительно снизить выбросы выхлопных газов УВ и СО. Таблица 2 показывает, что средний расход топлива экономится на 90,252%.
5. Выводы
В данной статье предлагается электровоспламенитель на основе обратноходового преобразователя, время воспламенения которого программируется микропроцессорным контроллером. В зависимости от скорости транспортного средства контроллер может определить оптимальное время зажигания, чтобы повысить эффективность сгорания, снизить расход топлива и снизить загрязнение выхлопными газами. Конструкция электрического воспламенителя проста и может питаться напрямую от автомобильного аккумулятора.
Таким образом, он экономичен и прост в установке. Кроме того, в отличие от традиционного воспламенителя, предлагаемый воспламенитель не имеет электрического контакта, поэтому он может устранить такие недостатки, как износ электрода, старение свечи зажигания и неправильный момент зажигания. В этой статье практические измерения и испытания на реальных автомобилях подтвердили, что предлагаемый воспламенитель обеспечивает более высокую стабильность при движении двигателя, снижает расход топлива и эффективно снижает выбросы выхлопных газов. То есть это экологически чистый продукт.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в связи с публикацией данной статьи.
Ссылки
C. Wangwiwatthana, N. Kaewraungrit, and J. Parnklang, «Бензиновый двигатель с многоискровой системой зажигания», в Proceedings of the International Conference on Control, Automation and Systems (ICCAS ’07) , стр. 1499–1502, октябрь 2007 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Академия Google
Тропина А.
А., Ленардуцци Л., Марасов С.В., Кузьменко А.П., «Сравнительный анализ систем зажигания двигателей», IEEE Transactions on Plasma Science , vol. 37, нет. 12, стр. 2286–2292, 2009.Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
А. Омар, Н. Б. Мариун и И. Б. Арис, «Схема зажигания для системы зажигания на природном газе», в Материалы 5-й студенческой конференции по исследованиям и разработкам (SCORED ’07) , стр. 1–6, декабрь 2007 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
C.-B. Ценг, Т.-С. Вей и Т.-Ю. Su, «Интеллектуальная система управления зажиганием двигателя на базе микрокомпьютера для мотоциклов», в Proceedings of the 8th International Conference on Intelligent Systems Design and Applications (ISDA ’08) , стр. 215–221, ноябрь 2008 г.
Просмотр по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Ф.
-Ж. Чжан, Ю.-С. Ге, Ю. Хуанг, Ф.-С. Лю, Ю.-Б. Сун и С.-Дж. Ву, «Микропроцессорная адаптивная система управления зажиганием», в Материалы Международной конференции по автомобильной электронике IEEE (IVEC ’99) , vol. 1, стр. 34–37, сентябрь 1999 г.Просмотр по адресу:
Google Scholar
Тоттувелил В. Дж. и Вергезе Г. К., «Анализ и проектирование параллельных преобразователей постоянного тока в постоянный с разделением тока», IEEE Trans действия на Силовая электроника , том. 13, нет. 4, стр. 635–644, 1998.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Академия Google
В. А. Табиш и Ф.-К. Ли, «Анализ постоянного тока и проектирование многорезонансных преобразователей с переключением при нулевом напряжении», в Proceedings of the 20th Annual IEEE Power Electronics Specialists Conference (PESC ’89) , стр.
243–251, июнь 1989 г.View по адресу:
Google Scholar
Р. Л. Штайгервальд, Р. В. Де Донкер и М. Х. Кералувала, «Сравнение топологий мощных DC-DC преобразователей с программным переключением», IEEE Transactions on Industry Applications , vol. 32, нет. 5, стр. 1139–1145, 1996.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Р. Зейн и Д. Максимович, «Моделирование выпрямителей с высоким коэффициентом мощности на основе импульсных преобразователей с нелинейным управлением несущей», в Трудах 27-й ежегодной конференции специалистов по силовой электронике IEEE , том. 2, стр. 1105–1111, январь 1996 г.
Просмотр по адресу:
Google Scholar
Р. Зейн и Д. Максимович, «Нелинейное управление несущей для выпрямителей с высоким коэффициентом мощности на основе переключения вверх-вниз».
преобразователи», IEEE Transactions on Power Electronics , vol. 13, нет. 2, стр. 213–221, 1998.Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Р. Эриксон, М. Мэдиган и С. Сингер, «Проектирование простого выпрямителя с высоким коэффициентом мощности на основе обратноходового преобразователя», в материалах Proceedings of the 5th Annual Applied Power Electronics Conference and Exposition. (АТЭС ’90) , том. 13, нет. 4, стр. 792–801, март 1990 г.
Посмотреть по адресу:
Google Scholar
Г. Ниргуде, Р. Тирумала и Н. Мохан, «Новая модель усреднения большого сигнала для преобразователей постоянного тока с одним переключателем, работающих как в CCM, так и в DCM», в Proceedings of 32nd IEEE Annual Конференция специалистов по силовой электронике , том. 3, стр. 1736–1741, июнь 2001 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
П. Р. К. Четти, «Подход эквивалентной схемы с инжекцией тока (CIECA) к моделированию переключающих преобразователей постоянного тока», IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems , vol. 17, нет. 6, стр. 802–808, 1981.
Посмотреть по адресу:
Google Scholar
Г. Хуа и Ф.-К. Ли, «Методы мягкого переключения в ШИМ-преобразователях», IEEE Transactions on Industrial Electronics , vol. 42, нет. 6, стр. 595–603, 1995.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
C.-T. Чой, К.-К. Ли и С.-К. Кок, «Управление обратноходовым преобразователем с активным зажимом в режиме прерывистой проводимости», в Proceedings of the 3rd IEEE International Conference on Power Electronics and Drive Systems (PEDS ’99) , pp.
1120–1123, July 1999.Посмотреть по адресу:
Google Scholar анти, PC Heng, Дж. Т. К. Гуан и Л. А. Чой, «Преобразователь постоянного тока в постоянный с плавным переключением и ШИМ-управлением», IEEE Transactions on Power Electronics , vol. 13, нет. 1, стр. 102–114, 1998.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Академия Google
К.-Т. Чой, К.-К. Ли и С.-К. Кок, «Моделирование обратноходового преобразователя с прерывистой проводимостью с активными зажимами при изменении рабочих условий», в Трудах 3-й Международной конференции IEEE по силовой электронике и приводным системам (PEDS ’99) , стр. 730–733, июль 1999 г.
Посмотреть по адресу:
Google Scholar
Р. Уотсон, Ф.-К. Ли и Г.-К. Хуа, «Использование схемы активного ограничения для достижения мягкого переключения в обратноходовых преобразователях», IEEE Transactions on Power Electronics , vol.
11, нет. 1, стр. 162–169, 1996.Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Х. Йошино, К. Сато, А. Томаго и И. Ямаути, «Разработка детектора коронного разряда для обратноходовых трансформаторов», IEEE Transactions on Consumer Electronics , vol. 23, нет. 1, pp. 114–119, 1977.
Посмотреть по адресу:
Google Scholar
Ф. Форест, Э. Лабуре, Т. А. Мейнард и Ж.-Ж. Хузельштейн, «Обратный ход с чередованием нескольких ячеек с использованием межэлементных преобразователей», IEEE Transactions on Power Electronics , vol. 22, нет. 5, стр. 1662–1671, 2007.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
В. Лангеслаг, Р. Пагано, К. Шеттерс, А. Страйкер и А. ван Зоест, «Проектирование СБИС и применение высоковольтной совместимой SoC-ASIC в биполярной технологии CMOS/DMOS для Выпрямители переменного/постоянного тока», IEEE Transactions on Industrial Electronics , vol.
54, нет. 5, стр. 2626–2641, 2007.Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Н. П. Папаниколау и Э. К. Татакис, «Минимизация потерь мощности в обратноходовых преобразователях ККМ, работающих в режиме непрерывной проводимости», IEE Proceedings , vol. 149, нет. 4, стр. 283–291, 2002.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
А., Ленардуцци Л., Марасов С.В., Кузьменко А.П., «Сравнительный анализ систем зажигания двигателей», IEEE Transactions on Plasma Science , vol. 37, нет. 12, стр. 2286–2292, 2009.
-Ж. Чжан, Ю.-С. Ге, Ю. Хуанг, Ф.-С. Лю, Ю.-Б. Сун и С.-Дж. Ву, «Микропроцессорная адаптивная система управления зажиганием», в Материалы Международной конференции по автомобильной электронике IEEE (IVEC ’99) , vol. 1, стр. 34–37, сентябрь 1999 г.
243–251, июнь 1989 г.
преобразователи», IEEE Transactions on Power Electronics , vol. 13, нет. 2, стр. 213–221, 1998.
1120–1123, July 1999.
11, нет. 1, стр. 162–169, 1996.
54, нет. 5, стр. 2626–2641, 2007.Copyright
Copyright © 2014 Chih-Lung Shen and Jye-Chau Su. Это статья с открытым доступом, распространяемая в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии надлежащего цитирования оригинальной работы.
Понимание работы электронной системы зажигания
В связи с широким использованием системы зажигания в двигателях внутреннего сгорания с искровым зажиганием электронные типы выпадают на один уровень.
Искра отвечает за производство пламени и в автомобилестроении, где химическая энергия (воздушно-топливная смесь) преобразуется в механическую энергию (вращение коленчатого вала). Для этого необходима искра.
Сегодня мы рассмотрим определение, функции, компоненты, схему и принципы работы электронной системы зажигания. мы также познакомимся с преимуществами и недостатками системы.
Конструкция турбокомпрессора: Конструкция…
Включите JavaScript
Конструкция турбокомпрессора: Конструкция и работа турбокомпрессоров
Подробнее: Все, что вам нужно знать о системе зажигания
Содержание
Определение электронной системы зажигания
Электронная система зажигания — это тип системы зажигания, в которой используются электронные схемы, обычно транзисторные.
Транзисторы контролируются датчиками для генерации электрических импульсов, которые затем генерируют искру высокого напряжения, которая может сжигать обедненную смесь и обеспечивать лучшую экономичность и более низкий уровень выбросов. Электронная система зажигания полностью контролируется электроникой.
Электронная система зажигания широко используется в авиационных двигателях, велосипедах, мотоциклах и автомобилях, поскольку выполняет те же функции, что и другие типы систем зажигания.
Функция электронной системы зажигания остается прежней, поскольку она производит искру высокого напряжения на свечу зажигания, так что топливно-воздушная смесь может гореть или воспламеняться. Поскольку в системе используются датчики, это повышает надежность и пробег, а также снижает выбросы.
Подробнее: Что нужно знать о масляном радиаторе двигателя
Компоненты электронной системы зажигания
Ниже перечислены компоненты электронной системы зажигания и их функции:
Аккумулятор:
Аккумулятор является источником питания системы зажигания, поскольку он передает системе необходимую энергию при включении зажигания.
Используемый тип батареи представляет собой электрохимическую систему, которая накапливает заряд и высвобождает его, когда это необходимо. Эта батарея имеет две клеммы; положительный и отрицательный. Положительная клемма подключена к ключу (замку зажигания), а отрицательная клемма заземлена.
Выключатель зажигания:
Выключатель зажигания — это нижняя часть питания, которая включает и выключает систему. Когда он включен, питание подается от батареи, а когда выключено, подача питания прекращается.
Электронный блок управления:
Здесь начинается электронная работа в системе, когда она включает и выключает первичный ток. Компонент также известен как блок управления системой зажигания. это то, что автоматически отслеживает и контролирует время и интенсивность искры.
Устройство получает сигналы напряжения от якоря и включает и выключает первичную обмотку. Электронные блоки управления размещаются отдельно вне распределителя или размещаются в коробке электронного блока управления автомобиля.
Арматура:
Арматура создает магнитное поле в системе. в отличие от аккумуляторной системы зажигания, которая имеет контактные точки прерывания, в электронной системе зажигания она заменяется якорем. этот якорь состоит из упора с зубьями, который является движущейся частью, вакуумного опережения и приемной катушки для улавливания сигналов напряжения.
Электронный модуль собирает сигналы напряжения с якоря, чтобы можно было замыкать и размыкать цепь. Это устанавливает синхронизацию распределителя для точной подачи тока на свечи зажигания.
Катушка зажигания:
Преимущество катушки зажигания заключается в том, что она помогает подавать высокое напряжение на свечу зажигания. Компонент представляет собой трансформатор импульсного типа и производит короткое пламя или искру высокого напряжения для горения. Катушка зажигания состоит из двух наборов обмоток, которые включают первичную обмотку (внешнюю обмотку) и вторичную обмотку (внутреннюю обмотку).
Распределитель:
Ток течет от первичной обмотки, при этом распределитель управляет включением и выключением цикла протекания тока. Он используется для распределения тока на каждую свечу зажигания в многоцилиндровых двигателях. Наконец,
Свечи зажигания:
Свеча зажигания — это компонент, который генерирует искру внутри цилиндра, используя высокое напряжение катушки зажигания для воспламенения топливно-воздушной смеси.
Подробнее: Что нужно знать о двигателях с турбонаддувом
Схема электронной системы зажигания:
Принцип работы
Как и другие типы систем зажигания, электронная система зажигания менее сложна и проста для понимания . Его работа начинается с запуска двигателя, то есть при включенном зажигании. Аккумулятор подает питание, так как отрицательная клемма заземлена, а положительная подключена к замку зажигания.
Питание подается на катушку зажигания, которая имеет две обмотки, если вы помните; первичная и вторичная обмотка.
Эти обмотки изолированы, но первичная обмотка толще вторичной. Между ними находится железный стержень, который помогает генерировать магнитное поле. Якорь вырабатывает энергию при вращении, он подключен к электронному модулю, происходит магнитный захват. Когда магнитный датчик и якорь соприкасаются, создается сигнал напряжения. Он генерирует дальше, пока не будет сгенерирован сильный сигнал напряжения.
Подпишитесь на нашу рассылку новостей
Напряжение подается на распределитель, который содержит ротор, который вращается, и есть точки распределителя, настроенные в соответствии с опережением зажигания. Ротор опережает любую из точек распределителя, вызывая скачки напряжения через воздушный зазор от ротора к точке распределителя. Затем он отправляется на соседнюю клемму свечи зажигания по кабелю высокого напряжения. Затем возникает разность потенциалов между центральным электродом и заземляющим электродом, что является причиной образования искры на кончике свечи зажигания, и происходит сгорание.
Подробнее: Что нужно знать о приводном ремне
Посмотрите видео, чтобы лучше понять:
Преимущества и недостатки электронной системы зажигания
Преимущества:
Ниже приведены преимущества электронной системы зажигания. в различных областях применения:
- Меньшее количество движущихся частей повышает эффективность их работы.
- Требуется минимальное обслуживание.
- Повышает эффективность использования топлива.
- Производит меньше выбросов.
- Хорошая эффективность.
Подробнее: Свеча зажигания
Недостатки:
Несмотря на большие преимущества электронной системы зажигания, все же существует ограничение.