0.61 Mb.Название страница3/4Дата17.03.2012Размер0.61 Mb.Тип Смотрите также: 3 ^ Энергия искрового разряда где э коэффициент передачи запасенной энергии в энергию искры. Коэффициент передачи энергии э в основном определяется степенью магнитной связи между первичной и вторичной обмотками катушки зажи]гания. В рамках традиционной конструкции цилиндрической катушки с аксиально расположенными первичной и вторичной обмотками и разомкнутым магнитопроводом коэффициент э==0,35...0,45. Из выражения (3.8) следует, что увеличение энергетического уровня искрового разряда сводится к необходимости повышения индуктивности L1 катушки зажигания либо тока разрыва I1. Для классических систем зажи]гания ток разрыва I1 ограничивается пределом 3,5...4,0 А. Превышение этого предела приводит к резкому снижению ресурса контактов. Увеличение частоты вращения двигателя приводит к снижению энергии искрового разряда вследствие уменьшения тока разрыва, а значит, и запаса электромагнитной энергии в первичной цепи. Увеличение индуктивности L1 ограничивается условием обеспечения бесперебойного искрообразования на максимальных частотах вращения: где nmax максимальная частота вращения двигателя; U2m nmax необходимый уро]вень максимального вторичного напряжения на максимальной частоте вращения; U2mnmin то же на минимальной частоте вращения. 3.6.3. Недостатки классической системы зажиганияКлассическая система зажигания обладает рядом достоинств, к которым следует отнести простоту конструкции и невысокую стоимость аппаратов зажигания, возможность регулирования угла опережения зажигания в ши]роких пределах без изменения вторичного напряжения. Вместе с тем классическая система зажигания имеет ряд принципиальных недостатков, свя]занных с работой механического прерывателя и механических автоматов опережения: недостаточное вторичное напряжение на высоких и низких частотах вращения коленчатого вала двигателя и, как следствие, малый коэффици]ент запаса по вторичному напряжению, особенно для многоцилиндровых и высокооборотных двигателей, а также при экранировке высоковольтных проводов; недостаточная энергия искрового разряда из-за ограничения уровня запасенной энергии в первичной цепи; чрезмерный нагрев катушки зажигания в зоне низких частот вращения коленчатого вала двигателя и особенно при остановившемся двигателе, если замок зажигания включен и контакты прерывателя замкнуты; нарушение рабочего зазора в контактах в процессе эксплуатации и, как следствие этого, необходимость зачистки контактов, т. е. систематический уход во время эксплуатации; низкий срок службы контактов прерывателя; повышенный асинхронизм момента искрообразования по цилиндрам двигателя при эксплуатации вследствие износа кулачка; высокая погрешность момента искрообразования вследствие разброса характеристик механических автоматов опережения в процессе эксплуата]ции. Перечисленные недостатки классической системы зажигания приводят в итоге к ухудшению процесса сгорания рабочей смеси, а следовательно, к потере мощности двигателя и увеличению эмиссии отработавших газов. ^ 3.7. ЭЛЕКТРОННЫЕ СИСТЕМЫ ЗАЖИГАНИЯ 3.7.1. Основные направления создания перспективных систем зажигания Развитие современного двигателестроения происходит в направлении повышения экономичности и снижения удельного веса при одновременном увеличении частоты вращения коленчатого вала двигателя и степени сжа]тия. Степень сжатия составляет 7,0...8,5, но на перспективных автомобилях устанавливаются двигатели со степенью сжатия 9,0...10 и более. Такое повышение степени сжатия требует значительного увеличения вторичного напряжения, необходимого для пробоя искрового промежутка свечи. Частота вращения коленчатого вала автомобильных двигателей также неуклонно возрастает и в настоящее время достигает 5000...8000 мин~1, диапазон рабочих температур двигателя лежит в пределах -40... +100 `С. Стремление повысить топливную экономичность двигателя заставляет ис]пользовать обедненную смесь, для надежного воспламенения которой тре]буется большая длина искрового промежутка свечи, т. е. требуется большая энергия разряда. Искровой промежуток свечи лежит в пределах 0,8...1,2 мм. Таким образом, к современной системе зажигания предъявляются более высокие требования: увеличение вторичного напряжения при одновремен]ном повышении надежности; энергия искрового разряда должна быть достаточной для воспламенения смеси на всех режимах работы двигателя (15....50 мДж и более); устойчивое искрообразование в различных эксплуатационных условиях (загрязнение свечей, колебания температуры, колебания напряжения бортовой сети и т. д.); устойчивая работа при значительных механических нагрузках; простота обслуживания системы; минимальное потребление энергии источников питания; минимальные масса, габариты и низкая стоимость. Кроме того, необходимо учитывать, какие показатели двигателя являются наиболее важными: мощность, топливная экономичность, малая токсичность отработавших газов. Такие требования не могут быть удовлетворены при использовании классической (батарейной) системы зажигания, так как в этом случае практически единственным реальным способом увеличения вторичного напряжения является увеличение силы тока разрыва. Однако увеличение силы тока разрыва свыше определенного значения (3,5...4,0 А при 12 В) приводит к ненадежной работе контактов прерывателя и резкому сокращению их срока службы. Перечисленные требования к системе зажигания вызвали необходимость создания новых устройств, позволяющих улучшить условия воспламенения рабочей смеси в цилиндрах. Одним из путей повышения развиваемого системой зажигания вторичного напряжения является применение полупроводниковых приборов, рaботающих в качестве управляемых ключей, служащих для прерывания тока в первичной обмотке катушки зажигания. Наиболее широкое использование в качестве полупроводниковых реле нашли мощные транзисторы, способные коммутировать токи амплитудой до 10 А в индуктивной нагрузке без какого-либо искрения и механического повреждения, характерных для контактов прерывателя. Функцию электронног
Система зажигания общие сведения - страница 3
Комментариев нет:
Отправить комментарий