Zapalovací cívka | Tento. Co je to zapalovací cívka?

Palubní elektrická síť moderních vozů je napájena proudovými zdroji s napětím 12 B. K proražení jiskřiště mezi kontakty zapalovací svíčky je však zapotřebí napětí několika tisíc voltů, protože směsi vzduchu a plynu, které tvoří pracovní směs, mají značný elektrický odpor. Z tohoto důvodu používají zapalovací systémy motorů s nuceným zapalováním pracovní směsi speciální transformátory – zapalovací cívky, které převádějí nízkonapěťové napětí palubní sítě na vysokonapěťové napětí přiváděné do zapalovacích svíček pro tvorbu jisker.

Jako každý transformátor je zapalovací cívka schopna převádět napětí pouze se střídavým proudem měnícím se velikost a/nebo směr. Takový proud (měnící se velikost) se vyskytuje v nízkonapěťovém obvodu zapalovací cívky v okamžicích přerušení a sepnutí obvodu pomocí stykačů vypínače-rozdělovače nebo impulsu vycházejícího z elektronické řídicí jednotky (u motorů s ECU).

Moderní zapalovací cívky jsou vyráběny pro jmenovité napětí. 12 B. Všechny zapalovací cívky používané v zapalovacích systémech automobilových motorů s nuceným zapalováním pracovní směsi mají podobnou konstrukci, liší se pouze údaji o vinutí, konstrukcí jednotlivých jednotek a dílů, jakož i přítomností přídavných zařízení, celkových a instalačních rozměrů.

Hlavní části zapalovací cívky (obr. 1) jsou: jádro 6 primární 4 a sekundární 3 vinutí, kryt 12 se závěry 1, 11, 14 nízké a 13 vysokého napětí.

Obvykle se používají zapalovací cívky vybavené přídavným rezistorem. 8, namontované v keramickém izolátoru 9. Jádro 6 Zapalovací cívky jsou obvykle vyrobeny z plechů z elektrooceli, které jsou od sebe navzájem izolované okují. Tím se snižují vířivé proudy, které se tvoří během pulsací magnetického toku. V horní části jádra je umístěna trubka 10 vyrobeno z elektrokartonu, na kterém je v několika vrstvách navinuto sekundární vinutí 3. Je vyrobena ze smaltovaného drátu značky PEL o průměru 0,06 . 0,1 mm a má velký počet zatáček (17500 . 26000).
Pro zlepšení izolace jsou vrstvy sekundárního vinutí od sebe odděleny kondenzátorovým papírem. Prvních a posledních osm řad, kde vznikají potenciály největší velikosti, je izolováno čtyřmi až šesti vrstvami papíru, zbytek dvěma vrstvami. Aby se snížilo napětí mezi vrstvami, jsou závity první a poslední čtyři řady navíjeny v intervalech 1 . 2 mm.

Povrch sekundárního vinutí je izolován lakovacím hadříkem a kabelovým papírem. Porcelánový izolátor 5 zabraňuje možnosti poruchy sekundárního vinutí na plášti 7. Primární vinutí je navinuto na horní straně sekundárního vinutí. 4 (vodič značky PEL průměr 0,57 . 0,77 mm), skládající se z malého počtu závitů (250 . 300). Mezivrstvová izolace primárního vinutí je kabelový papír. Primární vinutí je umístěno blíže k plášti 7 pro lepší chlazení cívky. Magnetický obvod je umístěn kolem primárního vinutí. 2, skládající se ze dvou tenkostěnných válců řezaných podél osy, vyrobených z transformátorové oceli.

Všechny prvky konstrukce zapalovací cívky jsou umístěny v kovovém pouzdře. 7. Těsnost je zajištěna těsněním mezi pláštěm 7 a karbolitové víko 12. Vnitřní dutina většiny cívek je vyplněna transformátorovým olejem.

Obr. 1. Zapalovací cívky: 1 — nízkonapěťový výstup; 2 — vnější magnetický obvod; 3 – sekundární vinutí; 4 — primární vinutí; 5, 9 — izolátory; 6 – jádro; 7 — pouzdro; 8 — přídavný odpor; 10 — vysokonapěťová kontaktní deska; 11, 14 — nízkonapěťové svorky „VC„A“VK-B„; 12 – víko; 13 — vysokonapěťová koncovka; 15 – pneumatiky

Přídavný odpor 8 slouží k zabránění poklesu napětí v nízkonapěťovém zapalovacím okruhu při startování motoru startérem. Vyrábí se ve formě spirály z nichromového nebo niklového drátu a je připevněna ke dvěma polovinám keramického izolátoru. 9. Konce spirály jsou přivařeny ke dvěma sběrnicím 15, pomocí kterých je odpor připojen k nízkonapěťovým svorkám 11 и 14 zapalovací cívky.

Všechny zapalovací cívky jsou umístěny na karbolitovém krytu 12. Sekundární vinutí je připojeno k vysokonapěťové svorce. 13 zapalovací cívky. Společný konec primárního a sekundárního vinutí je připojen ke svorce 1. Primární vinutí je připojeno ke svorce 11. Na závěr 14 je připojena pouze přídavná odporová sběrnice.

Závěry 1 и 13 nejsou označeny. Označení výstupu 11 – „VC“, závěr 14 – „VK-B“.

Na krytu zapalovací cívky B-117 (rýže. 1, a), který nemá přídavný odpor 8, jsou umístěny závěry 1, 13 a svorku „+“, ke které je připojen konec primárního vinutí.

Zapalovací cívka 27.3705, používaný v bezkontaktních zapalovacích systémech, má podobnou konstrukci jako zapalovací cívka kontaktního zapalovacího systému. Vinutí jsou připojena pomocí obvodu autotransformátoru.
Zvláštností konstrukce je relativně nízký odpor primárního vinutí (0,5 Ohm), což umožňuje získat stabilní výstupní charakteristiky při snížení napájecího napětí na 6 B. Konstrukce poskytuje ochranu zapalovací cívky před výbuchem v případě poruchy elektronického spínače.

Zapalovací moduly pro vstřikovací motory

Konstrukce a technologie výroby zapalovacích cívek pro systémy s nízkonapěťovým rozvodem se výrazně liší od tradičních. Například dvousvorková zapalovací cívka 29.3705, používaný jako součást mikroprocesorového řídicího systému motoru VAZ-21083 (rýže. 1, b), je vyroben speciální technologií včetně impregnace vinutí epoxidovými sloučeninami a následného lisování vinutí mrazuvzdorným polypropylenem, který tvoří vlastní tělo cívky. Protože takové cívky jsou vybaveny vestavěnými spínači, nazývají se zapalovací moduly.

Zapalovací modul se skládá z pouzdra, uvnitř kterého jsou dvě dvousvorkové zapalovací cívky a dvoukanálový spínač (dvě vysokonapěťové elektronické spínací jednotky). Vypínač slouží k zapínání a vypínání proudu v primárním vinutí zapalovací cívky. Skříň obsahuje čtyři vysokonapěťové vývody zapalovacích cívek, které jsou připojeny k zapalovacím svíčkám v souladu s pořadím činnosti válců motoru.
Vodiče k prvnímu a čtvrtému válci jsou připojeny ke dvěma svorkám jednoho vinutí a vodiče k druhému a třetímu válci jsou připojeny ke dvěma svorkám druhého vinutí. Jiskra během pracovního cyklu v každém válci přeskočí dvakrát – při kompresním zdvihu – pracovní jiskra, zapálení pracovní směsi, při zdvihu výfuku – jiskra naprázdno.

Napájecí a ovládací vodiče z řídicí jednotky jsou k modulu připojeny přes spojovací blok.

Zapalovací modul funguje na následujícím principu.
Regulátor vypočítá požadovanou dobu zapnutí v závislosti na aktuálních otáčkách klikového hřídele a napětí palubní sítě a vyšle řídicí signál do spínače. Během doby zapnutého stavu (doba akumulace) se proud v primárním vinutí zapalovací cívky zvýší na stanovenou optimální hodnotu, při které množství akumulované energie dosáhne maxima. Pokud je doba akumulace příliš dlouhá, zapalovací cívka bude pracovat v nasyceném stavu, což povede k jejímu přehřátí a snížení účinnosti.

Po zpracování signálů ze snímačů (snímač CKP, snímač MAF, teplota, detonace atd.) tedy řídicí jednotka vypočítá optimální úhel předstihu zážehu a vyšle příkaz do zapalovacího modulu k aktivaci prvního nebo druhého páru cívek. Zapalovací modul generuje vysokonapěťové impulzy a posílá je do příslušných zapalovacích svíček přes vysokonapěťové vodiče.

Vadný zapalovací modul vede k obtížnému startování studeného motoru, škubání a propadům při akceleraci, zejména u nezahřátého motoru (trhání může zmizet po zahřátí motoru a s ním i zapalovacího modulu), nestabilnímu chodu motoru na volnoběh (zejména při zahřívání) a zvýšené spotřebě paliva. Chybné zapalování vede k uvolnění bohaté směsi do neutralizátoru, což vede k jeho poruše.

Pokud máte podezření na poruchu zapalovacího modulu, měli byste nejprve zkontrolovat vysokonapěťové vodiče, zapalovací svíčky a elektrický obvod modulu.

Další zlepšování charakteristik zapalovacích cívek je zaměřeno na zlepšení konstrukce a technologie výroby zapalovacích cívek s uzavřeným magnetickým systémem, které mají oproti cívkám s otevřeným systémem vysoké koeficienty přenosu energie a délku jiskrového výboje a stejnou akumulovanou energii v primárním okruhu.

Zapalovací cívka motoru (často nazývaná „cívka“) je prvek zapalovacího systému, který slouží k přeměně nízkonapěťového napětí přicházejícího z baterie nebo generátoru na vysoké napětí.

Hlavní funkcí zapalovací cívky je generovat vysokonapěťový elektrický impuls na zapalovací svíčce.

Zařízení

Kontaktní systém zapalování baterie

Zapalovací cívka je vysokonapěťový pulzní zvyšovací transformátor (zjednodušeně Ruhmkorffova cívka) zapalovacího systému spalovacího motoru, jehož primární vinutí má relativně malý počet závitů tlustého drátu a je určeno pro nízkonapěťové pulzy, například 12 voltů (6 voltů u starších aut a motocyklů), sekundární vinutí je vyrobeno z tenkého drátu s velkým počtem závitů, díky čemuž v sekundáru vzniká vysoké pulzní výstupní napětí až 25.000 35.000 – XNUMX XNUMX voltů vinutí podle vzorce: napětí = indukce v závitu × počet závitů. Vysoké napětí ze zapalovací cívky je přiváděno do rozdělovače (rozdělovače) pomocí vysokonapěťového kabelu, ze kterého je pomocí vysokonapěťových kabelů napětí distribuováno ke svíčkám. Vysoké napětí poskytuje jiskru mezi elektrodami zapalovací svíčky, čímž se zapálí směs paliva a vzduchu.

Dříve se zapalovací cívky vyráběly s otevřeným magnetickým obvodem, ale nyní se objevily zapalovací transformátory s uzavřeným magnetickým obvodem.

Princip

Princip činnosti jakékoli zapalovací cívky je následující. Primárním vinutím zapalovací cívky prochází stejnosměrný proud. V okamžiku, kdy je potřeba jiskra, se obvod primárního vinutí přeruší rozepnutím kontaktů přerušovače, mechanicky spojeným s vačkou na hřídeli, nebo pomocí elektronických (tranzistorových nebo tyristorových) spínačů, ve kterých je řídicí impuls generován tzv. elektronický obvod (kontaktní nebo bezkontaktní, obsahující Hallův senzor). Podle zákona elektromagnetické indukce se emf indukované změnou intenzity proudu v sousedním obvodu rovná

,

s přihlédnutím k okamžité změně síly proudu (okamžité otevření), proto velká hodnota derivace a také vzájemná indukce vinutí Kde velmi velký počet (desítky tisíc závitů) se v sekundárním vinutí indukuje emf impuls. amplituda desítek kilovoltů. Vysoký potenciál z cívky je přenášen do zapalovacích svíček pomocí vysokonapěťových drátů (původně používaných G. Honoldem v systému magnetozapalování) a zajišťuje průraznou jiskru mezi elektrodami zapalovacích svíček.

Schéma zapojení dvoujiskrové zapalovací cívky

U některých modelů motocyklů a automobilů s dvouválcovými motory (například motocykly Dněpr, automobily Oka) se používají dvoujiskrové zapalovací cívky (jiskra se vyskytuje současně na dvou zapalovacích svíčkách). Směs paliva a vzduchu se vznítí pouze v jednom válci, protože druhý prochází výfukovým zdvihem a není co zapálit.

V poslední době se rozšířily dálkové zapalovací cívky pro každou zapalovací svíčku (podle počtu válců).

Dodatečný odpor

Automobilový motor GAZ-63
Pod číslem 18 – zapalovací cívka, 17 – přídavný odpor.

V některých případech je přídavný odpor (nebo přídavný odpor) zapojen do série s primárním vinutím zapalovací cívky. Při nízkých rychlostech jsou kontakty přerušovače většinu času v sepnutém stavu a vinutím protéká proud více než dostatečný k nasycení magnetického obvodu. Nadměrný proud cívku zbytečně zahřívá.

Spirála přídavného odporu je vyrobena z ocelové slitiny, při zahřátí se teplotní koeficient elektrického odporu prudce zvyšuje. Při průchodu nadproudu se odpor spirály zvyšuje a proud klesá, dochází tak k automatické regulaci. Při vysokých otáčkách, kdy jsou kontakty většinu času rozepnuté, je zahřívání rezistoru méně výrazné (odpor spirálky je nízký). Při nastartování motoru je dodatečný odpor posunut kontakty relé startéru, čímž se zvýší energie elektrické jiskry na zapalovací svíčce.

Někteří nezkušení řidiči se snaží (zbytečně nebo velmi obtížně) nastartovat motor startovací rukojetí („křivý startér“) při vybité baterii, aniž by věděli, že je nutné násilně dočasně obejít přídavný odpor (nějakým drátem ).

См. также

Literatura

• Karyagin A.V., Solovjov G.M.,Návrh, údržba a pravidla provozu vozidel. Vojenské nakladatelství Ministerstva obrany SSSR, Moskva, 1957.

reference

• Zapalovací cívka – zařízení a funkce
• Zapalovací systémy automobilů – obecná struktura a typy
• Zapalovací cívka

• Wikifikujte článek.
• Doplňte článek (článek je příliš krátký nebo obsahuje pouze slovníkovou definici).
• Najděte a vydejte ve formě poznámek pod čarou odkazy na autoritativní zdroje potvrzující to, co je napsáno.

• Spalovací motor
• Elektrické zařízení vozidla

Wikimedia Foundation. 2010.