- Для чого воно потрібно і яким буває
- Контактна
- Недоліки подібної системи
- Подальший розвиток системи запалювання
- Контактно-транзисторне запалювання
- Безконтактна система запалювання
Пари бензину, згораючи в циліндрах двигуна, дають енергію для руху автомобіля. Сам по собі процес згоряння не починається, його ініціалізацію здійснює система запалювання. З самого початку появи бензинових моторів це вироблялося механічним способом. З плином часу у нього було виявлено безліч недоліків і зауважень в роботі, в тому числі складність в експлуатації. Поява електронних компонентів (транзисторів, тиристорів і т.д.) дозволило подолати ці недоліки, тому що була створена безконтактна система запалювання (БСЗ).
Для чого воно потрібно і яким буває
Горюча суміш в циліндрах двигуна повинна займатися в кінці другого такту - стиснення, коли поршень розташовується у верхньому положенні. Тут суміш знаходиться під найсильнішим тиском, і при робочому ході поршня буде здійснена максимальна робота. Саме в цей момент на свічці повинна з'явитися іскра, яка і запалить горючу суміш.
Для цього служить запалювання. Було розроблено кілька різних варіантів, але на автомобілі зазвичай використовується батарейне (контактна) запалювання.
Контактна
Як воно працює, має бути зрозуміло з опису до наведеного нижче малюнку.
Коли ключ вставлений в замок (Contactor), струм протікає від АКБ (Battery) через бобіну або котушку запалювання (Ignition Coil) і контакти переривника (Contakt breaker). Цей струм утворює магнітне поле, в яке потрапляє вторинна обмотка Ignition Coil. Коли контакти переривника розмикаються, через первинну обмотку припиняється протікання струму, у вторинній обмотці завдяки ефекту самоіндукції створюється високовольтна напруга, що подається через розподільник (Distributor) на потрібну свічу (spark plugs).
При надходженні цього напруги на свічку, утворюється іскра, від чого запалюється паливна суміш . Ось приблизно так працює контактна (батарейна) система запалювання (КСЗ). У тому вигляді, як описано вище, вона була створена ще для перших автомобілів. Тут наведено лише загальний принцип її роботи. Насправді, навіть у старих машин, наприклад, «класика» ВАЗ, додатково використовується такі пристрої, як вакуумний і відцентровий регулятори, що дають можливість змінювати момент генерації іскри в залежності від швидкості руху і навантаження на автомобіль.
Недоліки подібної системи
Незважаючи на всі додаткові пристрої, описана система запалювання, встановлена на автомашини ВАЗ 2107,2016, має досить серйозні недоліки. З них слід відзначити:
- Перебіг значного за величиною струму через переривник, що викликає підгоряння його контактів, наслідком чого буде збільшення між ними зазору. Через це змінюється кут випередження запалювання (УОЗ), погіршується пуск двигуна, знижується його потужність і економічність. Крім того, інші значення УОЗ можуть викликати перебої в роботі двигуна при підвищених обертах (високій швидкості). Щоб уникнути цього, необхідно проводити регулярне технічне обслуговування системи.
- У котушки первинна обмотка входить в ланцюг, що містить контакти, обмежують величину протікає через них струму, що позначається на його значенні у вторинному ланцюзі і призводить до обмеження енергії іскри.
- При високій швидкості руху виникає так званий «брязкіт» контактів, що означає їх неодноразове розмикання-замикання, що знову ж таки негативно позначається на роботі запалювання.
Проте, через свою дешевизну і простоту КСЗ використовувалася тривалий час, зокрема, на машинах сімейства ВАЗ 2107, 2106.
Подальший розвиток системи запалювання
Вищеописані труднощі вдалося вирішити з широким розповсюдженням напівпровідникових елементів, таких як транзистори і тиристори. Підсумком їх застосування стала так звана безконтактна система запалювання. Однак її впровадження на вітчизняні автомобілі сталося не відразу, спочатку на ВАЗ 2107, 2106 було використано так зване контактно-транзисторне запалювання.
Контактно-транзисторне запалювання
Функціональну схему такої системи можна побачити нижче.
З малюнка стає зрозуміло, що механічний переривник керує не накопичувачем енергії, в ролі якого виступає котушка запалювання, а електронним комутатором. Таке рішення полегшило режими роботи переривника, підвищило надійність і якість роботи всієї системи. Крім того, це дозволило модернізувати численні автомашини ВАЗ 2107, 2106, що знаходяться в експлуатації, без значних витрат з боку їх власників.
Безконтактна система запалювання
Наступним етапом у розвитку системи стало виключення механічного переривника. Безконтактна система запалювання такого типу показана на малюнку.
Вперше у вітчизняному автомобілебудуванні подібна система була впроваджена на автомобілях ВАЗ дев'ятого сімейства, хоча потім з нею серійно випускалися і ВАЗ 2107, 2106.
Така безконтактна система має на увазі використання комутатора для керування котушкою запалювання і передбачає роботу комутатора з сигналами, які отримуються від безконтактного датчика. Останні можуть бути трьох типів:
- індуктивний;
- датчик Холла (магнітний);
- оптичний.
У вітчизняних машинах сімейства ВАЗ 2107, 2106 використовується датчик Холла.
Робота такого пристрою мало чим відрізняється від роботи звичайного КСЗ. Обертання вала двигуна безконтактний датчик перетворює в імпульси, що надходять на комутатор напруги. Останній забезпечує імпульсний проходження струму через бобіну. Завдяки цьому у вторинній ланцюга виникає високовольтна напруга, що надходить через розподільник на свічки запалювання, між електродами виникає іскра і від неї запалюється горюча суміш.
У процесі роботи відбувається регулювання УОЗ. Для цього використовується відцентровий (при зміні обертів двигуна) і вакуумний (при зміні навантаження) регулятори.
Система запалювання, встановлена на автомобілі, призначена для своєчасного займання паливної суміші. Спочатку застосовувалася контактна, але потім у міру розвитку електроніки з'явилася безконтактна система запалювання. Звичайно, зараз використовуються набагато більш складні, мікропроцесорні системи, але і БСЗ зіграла свого часу значну роль в підвищенні якості та надійності автомобіля.