Что такое система зажигания cop
Что такое система зажигания cop
В бензиновом двигателе воспламенение топливной смеси осуществляется искровым разрядом, возникающем между электродами свечи зажигания под действием высокого напряжения.
К системам зажигания предъявляют следующие требования:
Исходя из этих требований, любая система зажигания характеризуется следующими основными параметрами:
Напряжение горения – напряжение горения электрической дуги, установившееся во вторичной цепи после пробоя электродного зазора. Эта величина значительно меньше напряжения пробоя и составляет единицы кВ.
Любая система зажигания четко делится на две части:
Свечи устанавливаются в головке цилиндра. Когда импульс высокого напряжения подается на свечу, между ее электродами проскакивает искра, которая и воспламеняет рабочую смесь. Как правило, устанавливается по одной свече на цилиндр. Однако бывают и более сложные системы с двумя свечами на цилиндр.
Системы с механическим распределителем энергии
Классическая (трамблерная) система зажигания, довольно распространенная среди устаревших авто.
Принципиальная схема классической системы зажигания
1. выключатель зажигания;
2. источник питания;
3. конденсатор;
4. катушка зажигания;
5. механический прерыватель;
6. вал прерывателя;
7. свечи зажигания;
8. распределитель.
Распределитель работает следующим образом. Высокое напряжение, создаваемое во вторичной обмотке катушки зажигания, подается на центральную клемму распределителя зажигания. Вращающийся ротор распределителя (бегунок) образует коммутацию этой центральной клеммы и внешних электродов в такой последовательности, что высокое напряжение направляется к свече зажигания того цилиндра, поршень в котором находится в конце такта сжатия, и там создает искру. Как правило, для четырехцилиндровых двигателей, последовательность работы цилиндров 1-3-4-2. Такой порядок работы цилиндров установлен для равномерного распределения нагрузки на коленчатый вал двигателя. Синхронизация с коленчатым валом обеспечивается за счет постоянной механической связи распределителя зажигания с распределительным валом или любым другим валом, связанным с коленчатым валом при передаточном отношении между ними, равном 2:1.
Механический прерыватель – устройство управления накоплением энергии, замыкает и размыкает питание первичной обмотки катушки зажигания в зависимости от угла поворота распредвала. Контакты прерывателя находятся под крышкой распределителя зажигания.
Параллельно контактам включен конденсатор. Он необходим для того, чтобы контакты не обгорали в момент размыкания. Во время разрыва контактов, между ними образуется высокое напряжение, которое приводит к образованию искры, но конденсатор поглощает в себя большую часть энергии и искрение уменьшается до незначительного. При выходе конденсатора из строя, будут сильно обгорать контакты прерывателя.
В этой системе также присутствуют механизмы корректировки опережения зажигания: центробежный и вакуумный регуляторы.
Описанная система отличается простотой конструкции. Недостатками является наличие ненадежных механических элементов, прерыватель коммутирует большие токи, что со временем приводит к выходу его из строя, искрение в прерывателе и распределителе приводит к радиопомехам.
Одной из разновидностей классической системы, частично лишенной недостатков прерывателя, является классическая система с транзисторным коммутатором.
Принципиальная схема системы зажигания с механическим прерывателем и транзисторным коммутатором VT – силовой транзистор.
В системах зажигания с транзисторным коммутатором используются датчики трех типов:
— датчик Холла;
— индуктивный датчик;
— оптический.
Со временем, дополнительной задачей коммутатора зажигания стала зарядка катушки необходимой энергией, т.е. до момента зажигания коммутатор должен предугадать, когда нужно начать зарядку катушки, чтобы получить максимальную энергию искры и избежать перегрева катушки. Причём, он должен это сделать так, чтобы время заряда катушки было приблизительно постоянным.
Для этого коммутатор вычисляет скорость вращения двигателя и в зависимости от нее вычисляет момент замыкания катушки на землю. Другими словами, чем выше обороты двигателя, тем раньше коммутатор будет начинать замыкать катушку на землю, но время замкнутого состояния будет одинаковым.
Общая схема бесконтактной системы зажигания К – коммутатор;
БД – бесконтактный датчик;
Системы зажигания со статическим распределением энергии
Данные системы имеют принципиальное отличие от выше описанных. В системах зажигания со статическим распределением энергии DLI (DistributorLess Ignition) отсутствует механический распределитель. Катушки зажигания напрямую соединены со свечами зажигания и распределение напряжения осуществляется на первичной стороне катушек зажигания. Исключается и применение элементов, которые подвержены потерям энергии в них, а также износу. Такой способ распределения напряжения применяется в двух вариантах: с одно- и двухискровыми катушками зажигания.
Системы с одноискровыми катушками зажигания
В одноискровой системе каждая свеча имеет свою индивидуальную катушку зажигания. Блок управления двигателем включает в работу катушки зажигания в соответствии с установленным порядком работы цилиндров. Так как отсутствуют потери энергии в распределителе, то эти катушки зажигания могут быть очень компактных размеров. В основном, они располагаются непосредственно над свечами зажигания.
Неподвижное распределение напряжения с одноискровыми катушками зажигания применимо универсально для любого количества цилиндров. Нет ограничений на диапазоны регулировки опережения угла зажигания. Дополнительным преимуществом является то, что при выходе и строя катушки, перестанет работать только один цилиндр, а система в целом сохранит работоспособность. Однако, здесь необходимо применение датчика вращения коленвала с целью синхронизации работы всей системы с частотой вращения этого вала.
Коммутатор в таких системах может представлять собой один блок для всех катушек зажигания или отдельные блоки для каждой катушки зажигания, кроме того, он может быть интегрирован в электронный блок управления, а также может устанавливаться отдельно. Катушки зажигания также могут стоять как отдельно, так и единым блоком (но в любом случае отдельно от ЭБУ), а кроме того, могут быть объединены с коммутаторами.
Общая схема систем независимого зажигания
1. высоковольтные провода;
2. свечи зажигания;
ЭБУ – электронный блок управления двигателем;
К – коммутатор;
КЗ – катушка зажигания.
Общая схема системы COP
В системах с двухискровыми катушками (DIS) на каждые два цилиндра приходися по одной катушке зажигания. Концы вторичной обмотки подключены к свечам зажигания в разных цилиндрах. Цилиндры выбраны так, что при такте сжатия в одном цилиндре во втором происходит такт выпуска (при четном количестве цилиндров). В момент зажигания на обеих свечах зажигания образуется искра на первой катушка дает «рабочую искру», а на второй – «холостую».
Общая схема системы DIS
Катушки зажигания в системе DIS могут устанавливаться как отдельно от свечей и связываться с ними высоковольтными проводами, так и прямо на свечах (как в системе COP, но в этом случае высоковольтные провода все равно используются для передачи разряда на свечи смежных цилиндров).
Общая схема системы «DIS-COP»
Неисправности в системе зажигания приводят к пропускам воспламенения топливной смеси в цилиндрах, в результате двигатель не развивает мощность, работает нестабильно, «троит», повышается нагрузка на рабочие цилиндры, что приводит к снижению их времени эксплуатации, увеличению расхода топлива.
Почему несколько катушек зажигания лучше, чем одна?
Преимущества систем с несколькими катушками
Традиционные заводские системы зажигания (DIS) функционируют под капотом автомобилей уже более двух десятилетий, однако в последние годы появилась новая тенденция, связанная с внедрением системам из нескольких катушек:
Системы COP стали популярны по многим причинам: удобная установка, возможность быстрого монтажа/демонтажа, увеличение производительности, снижение выхлопных выбросов, сбалансированный расход топлива.
Размещение отдельных катушек зажигания непосредственно над каждой свечой решает целый ряд проблем:
Следовательно, каждая катушка может быть меньше, легче и способна потреблять меньше энергии для активации свечи зажигания.
Специфика работы систем с несколькими катушками
С точки зрения производительности, наличие отдельной катушки для каждого цилиндра дает больше времени для перезарядки между «выстрелами» цилиндров. При использовании распределительных систем, каждая одиночная катушка должна «стрелять» дважды на протяжении каждого оборота коленчатого вала в четырехцилиндровом двигателе и четыре раза в V8.
По словам поставщиков оригинального оборудования, наличие отдельной катушки для каждого цилиндра также улучшает способность двигателя обрабатывать больше рециркулированных отработанных газов, дабы уменьшить оксиды выбросов азота (что важно для современных стандартов автомобилей с низким уровнем выбросов). Более «горячая» искра заставляет свечи зажигания быть более устойчивыми к загрязнению и позволяет автомобилю проезжать 100 тысяч миль без замен свеч. Система зажигания с несколькими катушками также улучшает стабильность на холостом ходу.
На каждом цилиндре установлена отдельная катушка
Типичная система зажигания с несколькими катушками может различные конфигурации. На Chrysler, Toyota и многих других автомобилях катушки устанавливаются непосредственно над свечами зажигания. Многие из них – тонкие, углубленные в специальные скважины, размещенные в клапанных крышках двигателя. В других моторах, таких как Quad 2.2L Four от GM, отдельные катушки устанавливаются в кассету или держатель, который позиционирует устройства над свечами зажигания. На поздних моделях Corvette, Camaro и других V8s используется регулятор катушки Near Plug, поскольку свечи зажигания выступают со стороны головки блока цилиндров, и нет места для установки на конце каждой вилки. Здесь отдельные катушки устанавливаются на крышке клапанов и прикрепляются к вилке короткими прокладками.
Эксперименты с катушками зажигания:
В большинстве старых систем без зажигания, электронный модуль был частью общей конструкции и контролировал включение и выключение катушек. На большинстве новых систем функция переключения управляется модулем управления, хотя в верхней части каждой катушки может быть установлена дополнительная электроника и диоды. PCM получает базовый сигнал синхронизации от датчика положения коленчатого вала.
Что такое система зажигания cop
Система зажигания предназначена для воспламенения рабочей смеси в цилиндрах бензиновых двигателей. Основными требованиями к системе зажигания являются:
1. Обеспечение искры в нужном цилиндре (находящемся в такте сжатия) в соответствии с порядком работы цилиндров.
2. Своевременность момента зажигания. Искра должна происходить в определенный момент (момент зажигания) в соответствии с оптимальным при текущих условиях работы двигателя углом опережения зажигания, который зависит, прежде всего, от оборотов двигателя и нагрузки на двигатель.
3. Достаточная энергия искры. Количество энергии, необходимой для надежного воспламенения рабочей смеси, зависит от состава, плотности и температуры рабочей смеси.
4. Общим условием для системы зажигания является ее надежность (обеспечение непрерывности искрообразования).
Неисправность системы зажигания вызывает неполадки как при запуске, так и при работе двигателя:
— трудность или невозможность запуска двигателя;
— детонация, связанная с неверным моментом зажигания и вызывающая очень быстрый износ двигателя;
— нарушение работы других электронных систем за счет высокого уровня электромагнитных помех и пр.
Существует множество типов систем зажигания, отличающихся и устройством и принципами действия. В основном системы зажигания различаются по:
— системе определения момента зажигания.
— системе распределения высоковольтной энергии по цилиндрам.
При анализе работы систем зажигания исследуются основные параметры искрообразования, смысл которых практически не отличается в различных системах зажигания:
Обобщенно структуру системы зажигания можно представить следующим образом:
Рассмотрим подробнее каждый из элементов системы:
2. Выключатель зажигания.
* Механический прерыватель, непосредственно управляющий накопителем энергии (первичной цепью катушки зажигания). Данный компонент нужен для того, чтобы замыкать и размыкать питание первичной обмотки катушки зажигания. Контакты прерывателя находятся под крышкой распределителя зажигания. Пластинчатая пружина подвижного контакта постоянно прижимает его к неподвижному контакту. Размыкаются они лишь на короткий срок, когда набегающий кулачок приводного валика прерывателя-распределителя надавит на молоточек подвижного контакта.
Центробежный регулятор опережения зажигания предназначен для изменения момента возникновения искры между электродами свечей зажигания, в зависимости от скорости вращения коленчатого вала двигателя.
