Котушка запалювання

1. Додатковий опір [ правити | правити код ]
2. індуктивність [ правити | правити код ]
3. Коефіцієнт трансформації [ правити | правити код ]
4. опір [ правити | правити код ]
5. Енергія іскри [ правити | правити код ]
6. Напруга пробою [ правити | правити код ]
7. Розрахунок числа іскроутворення в системі запалювання [ правити | правити код ]

Наши партнеры ArtmMisto

Котушка системи запалювання двигуна - елемент системи запалювання , Який служить для перетворення низьковольтної напруги, що надходить від акумуляторної батареї або генератора, в високовольтне.

Основна функція котушки запалювання - генерація високовольтного електричного імпульсу на свічці запалювання .

Котушка запалювання є високовольтний імпульсний підвищує трансформатор (спрощена котушка Румкорфа ) системи запалювання ДВС , Первинна обмотка якого має порівняно невелику кількість витків товстого дроту і розрахована на імпульси низької напруги, наприклад 12 вольт (6 вольт на старих автомобілях і мотоциклах), вторинна обмотка виконана з тонкого дроти з великою кількістю витків, завдяки чому у вторинній обмотці створюється висока імпульсна вихідна напруга до 25 000 - 35 000 вольт по формулі: напруга = індукція в витку × кількість витків. Висока напруга від котушки запалювання за допомогою високовольтного кабелю подається на розподільник ( трамблер ), Від нього за допомогою високовольтних кабелів напругу розподіляється по свічках запалювання. Висока напруга забезпечує іскру між електродами свічки, тим самим породжуючи паливо-повітряну суміш.

Раніше котушки запалювання робили з незамкнутим магнитопроводом, в даний час з'явилися трансформатори запалювання із замкнутим магнітопроводом.

Через первинну обмотку котушки запалювання протікає постійний струм. Коли поршень підходить до верхньої мертвої точки , Ланцюг первинної обмотки розривається між контактами переривника (Це відбувається або механічним шляхом, коли контакти розмикаються кулачком на валу, або за допомогою електронних ( транзисторних або тиристорних ) Ключів, в яких керуючий імпульс формується електронною схемою (Контактної або безконтактної, положення колінчастого вала визначається за допомогою датчика Холла , індуктивного чи іншого датчика).

Відповідно до закону електромагнітної індукції, ЕРС, індукована зміною сили струму в сусідньому контурі, дорівнює

E = - L 12 d I d t {\ displaystyle {\ mathcal {E}} = - L_ {12} {\ frac {dI} {dt}}} ,

враховуючи миттєва зміна сили струму (одномоментне розмикання), отже, велике значення похідної, а також взаємну індукцію обмоток L 12 α N 1 N 2 {\ displaystyle L_ {12} \ propto N_ {1} N_ {2}} , Де N 2 {\ displaystyle N_ {2}} дуже велике число (десятки тисяч витків), у вторинній обмотці наводиться імпульс ЕРС амплітудою в десятки кіловольт. Високий потенціал від котушки передається на свічки за допомогою високовольтних проводів (спочатку застосованих Г. Хонольд в системі запалювання з магнето ), І забезпечує пробій зазору між електродами свічки запалювання .

На деяких зразках мото- і автотехніки з двоциліндровими двигунами (Наприклад, мотоцикли «Дніпро» , мотоцикли «Урал» , автомобілі «Ока» ) Застосовуються двухіскровие котушки запалювання (іскра проскакує одночасно на двох свічках). Паливо-повітряна суміш запалюється тільки в одному циліндрі, так як в іншому проходить такт випуску і займатися нічому.

Останнім часом набули поширення індивідуальні котушки запалювання на кожну свічку (по числу циліндрів).

Додатковий опір [ правити | правити код ]

У ряді випадків послідовно первинної обмотці котушки запалювання включається додатковий опір (або додатковий резистор ). На низьких оборотах контакти переривника виявляються більшу частину часу в замкнутому стані і через обмотку протікає струм, більш ніж достатній для насичення муздрамтеатру . Надмірна ток марно нагріває котушку .

Спіраль додаткового резистора виготовляється з сталевого сплаву, що має високий температурний коефіцієнт електричного опору . При проходженні надлишкового струму опір спіралі збільшується і сила струму зменшується, таким чином відбувається автоматичне регулювання. На високих оборотах, коли контакти більшу частину часу розімкнуті, нагрів резистора менш значний (опір спіралі невелика). При запуску двигуна додатковий опір шунтируется контактами реле стартера , Тим самим підвищується енергія електричної іскри на свічці запалювання.

До роботи даного продукту котушки запалювання відносять:

• Індуктивність первинної обмотки;
• Опір первинної і вторинної обмотки;
• Коефіцієнт трансформації;
• Енергія іскри;
• Напруга пробою;
• Кількість які виникають іскор в хвилину.

індуктивність [ правити | правити код ]

індуктивність характеризує здатність котушки накопичувати енергію. Вимірюється в Гн - генрі , Одиницях виміру, названих на честь американського вченого Дж. Генрі. Енергія, яка накопичується в первинній обмотці, пропорційна індуктивності. Чим вище індуктивність, тим більше енергії може накопичити котушка.

Коефіцієнт трансформації [ правити | правити код ]

Коефіцієнт трансформації показує, у скільки разів котушка запалювання збільшує первинна напруга. На первинну котушку подається напруга від акумулятора в 12 В. Коли первинний ланцюг розривається, струм в ланцюзі змінюється - від 6-20 ампер, до 0. Зміна струму в котушці приводить до виникнення ЕРС індукції і утворенню напруги в первинній котушці в 300-400 В . Коефіцієнт трансформації котушки показує, у скільки разів збільшується саме цю напругу. Визначається відношенням числа витків вторинної котушки до числа витків первинної котушки, або відношенням пробивної напруги свічки до різниці максимально допустимого напруження між колектором і емітером транзистора і напруги бортової мережі живлення, які відомі з виробничих характеристик котушки запалювання і автомобіля.

опір [ правити | правити код ]

У первинній обмотці - 0,25-0,55 Ом. У вторинній обмотці - 2-25 кОм. Потужність і енергія іскри обернено пропорційні опору первинної обмотки котушки: чим воно вище, тим нижча потужність і енергія іскри.

Енергія іскри [ правити | правити код ]

Корисна енергія іскри витрачається протягом 1,2 мс [1] - час, за яке згорає повітряно-паливна суміш. Енергія іскрового розряду становить 0,05-0,1 Дж. В свічці запалювання іскра утворюється внаслідок явища дугового розряду, коли між двома електродами, що знаходяться в газі, відбувається електричний пробій. Напруга на електродах залежить від розміру діаметра свічки і його матеріалу, зазору між електродами і від складу повітряно-паливної суміші, тиску в камері згоряння і температури. Під час старту двигуна і розгону автомобіля напруга на електродах - максимальне, тому що свічка не розігріта. При постійній швидкості - напруга мінімально. Щоб свічка працювала ефективно і не давала пропусків, напруга, що генерується котушкою, має бути в 1,5 більше, ніж напруга, необхідне для пробою зазору.

Напруга пробою [ правити | правити код ]

У зазорі між електродами свічки запалювання відбувається пробій, коли напруга на електродах стає рівним напрузі пробою. Значення напруги пробою залежить від величини зазору між електродами, тиску і температури повітряно-паливної суміші. При першому запуску двигуна напруга повинна бути вище, щоб стався пробій і утворилася іскра, так як паливо і повітря в камері згоряння холодні.

Розрахунок числа іскроутворення в системі запалювання [ правити | правити код ]

Щоб розрахувати, скільки разів утворюється іскра в хвилину в системі запалювання, потрібно знати число оборотів в хвилину двигуна і кількості циліндрів. N - стільки раз утворюється іскра в хвилину. N = (Обороти / хв * число циліндрів) / (кількість тактів двигуна 2 або 4). Для 6-циліндрового двигуна при швидкості обертання в 4000 об / хв число іскроутворення одно: N = 6 * 4000/4 = 6 000 разів на хвилину.

1. ↑ А.Г. Ходасевич і Т.І. Ходасевич Довідник із пристрою й ремонту електронних приладів автомобілів ... - М .: Антелком, 2004.

• Карягин А. В., Соловйов Г. М., Пристрій, обслуговування та правила руху автомобілів. Військове видавництво Міністерства Оборони Союзу РСР, Москва, 1957 рік.

• А.Г. Ходасевич і Т.І. Ходасевич Довідник із пристрою й ремонту електронних приладів автомобілів. - М .: Антелком, 2004.