Рис. 2. Способы распределения напряжения вторичной цепи по цилиндрам двигателя: а - высоковольтный; б - низковольтный
При распределении искровых разрядов по цилиндрам (см. рис. 2, а) вывод вторичной обмотки катушки зажигания соединяют с электродом (бегунком), находящемся на одном валу с кулачком механического прерывателя или ротором бесконтактного датчика. Вращающийся бегунок, проходя около каждого из электродов крышки распределителя, последовательно, в соответствии с порядком работы цилиндров, соединяет высоковольтную цепь катушки со свечами зажигания. Прохождение электрода бегунка мимо электродов крышки распределителя должно быть синхронно с моментом прерывания тока в первичной цепи катушки зажигания и возникновением в ее вторичной обмотке высоковольтного импульса. При высоковольтном способе распределения напряжения вторичной цепи можно применять одну катушку зажигания для двигателей с числом цилиндров до восьми. Однако при таком способе распределения увеличивается длина высоковольтных проводов, их емкость, снижается вторичное напряжение. Между электродами бегунка и крышкой распределителя при подаче высоковольтного импульса к свечам проскакивает искра, которая является дополнительным источником радиопомех. Для изготовления деталей высоковольтных аппаратов необходимо применять стойкие по отношению к высокому напряжению изоляционные материалы.
При низковольтном способе распределения искровых разрядов в системах зажигания с накоплением энергии в электрическом поле конденсатора (см. рис. 2, б) к конденсатору С можно параллельно подсоединить столько управляемых переключателей, сколько цилиндров у двигателя. Каждый переключатель, в качестве которого обычно используется тиристор, соединенный с соответствующей катушкой зажигания, выполняющей в конденсаторной системе только функции преобразователя напряжения. Порядок чередования искр задается генераторным датчиком-распределителем, имеющим столько независимых обмоток на статоре, сколько цилиндров у двигателя. Импульсы управления, формируемые в обмотках статора, подаются на тиристоры VS1—VS4 (для четырехцилиндрового двигателя), которые подключают первичные обмотки катушек трансформатора Т к накопительному конденсатору.
Низковольтный способ распределения может быть реализован и в системах зажигания с накоплением энергии в магнитном поле катушки зажигания. Поскольку в этих системах катушка выполняет функции и преобразователя напряжения, и накопителя энергии ее параметры по индуктивности обмоток выше, чем у катушек в системах с накоплением энергии в электрическом поле. Период накопления энергии в них больше, чем в конденсаторных системах, поэтому низковольтный способ распределения можно применять только при малом числе цилиндров и относительно низких частотах вращения коленчатого вала двигателя.
Для низковольтного распределения импульсов высокого напряжения на двух- и четырехцилиндровых двигателях применяют двух и четырехвыводные катушки зажигания. Появление высоковольтных импульсов высокого напряжения на свечах обеспечивается переменным открытием и закрытием транзисторов VT1 и VT2 (рис. 3, а).
Рис. 3. Схемы низковольтного распределения напряжения вторичной цепи: а - с двумя двухвыводными катушками зажигания; б - с одной четырехвыводной катушкой
Вторичные обмотки катушек в схеме на рис. 3, а подсоединены попарно к свечам цилиндров четырехтактного четырехцилиндрового двигателя, в которых процессы сжатия происходят через один оборот коленчатого вала. Искрообразование осуществляется одновременно в свечах этих двух цилиндров, но в одном — на такте сжатия, а в другом — на такте расширения. Топливовоздушная смесь воспламеняется в цилиндре, в котором заканчивается такт сжатия. В парном цилиндре энергия искрового разряда не используется.
Основная часть энергии, которая поступает во вторичную цепь катушки зажигания, выделяется при возникновении искрового разряда между электродами свечи в цилиндре, в котором заканчивается такт сжатия. В тот же момент в парном цилиндре открыты впускной и выпускной клапаны, избыточное давление отсутствует, и в искровом промежутке свечи зажигания выделяется энергия, приблизительно равная энергии, выделяемой в зазоре между бегунком и контактами в крышке распределителя. В этом цилиндре сжатие и эффективное искрообразование произойдут через один оборот коленчатого вала двигателя. Таким образом, через каждые пол-оборота коленчатого вала искрообразование будет происходить на такте сжатия с последовательностью, соответствующей порядку работы цилиндров двигателя (1—3—4—2 или 1—2—4—3).
Четырехвыводная катушка (рис. 3, б) имеет двухсекционную первичную обмотку и одну вторичную обмотку, концы которой соединены с двумя парами свечей. Полярность высоковольтного импульса во вторичной обмотке изменяется при поочередном включении транзисторов VT1 и VT2. При этом изменяется направление магнитного потока в магнитопроводе катушки. Высоковольтные диоды на стороне вторичной обмотки при одинаковой полярности импульса обеспечивают ток высокого напряжения через свечи FV1 и FV4, а при другой — через свечи FV2 и FV3. Взаимное влияние связанных индуктивно первичных обмоток в период образования высоковольтного импульса предотвращается включением в цепи электропитания обеих секций первичной обмотки разделительных диодов VD1 и VD2.
Существенным недостатком применения двух- и четырехвыводных катушек зажигания для низковольтного распределения является разнополярность высоковольтных импульсов относительно корпуса свечи и, как следствие, различие на 1,5—2,0 кВ напряжений, при которых происходит пробой искровых промежутков.
Комментарии посетителей