¿Cuál es el sistema de encendido de un automóvil?
Descripción general de la sección 1
Cuando la compresión del motor de gasolina se acerca al punto muerto superior, la bujía enciende la mezcla combustible, lo que hace que la combustión realice un trabajo externo. Por tanto, la bujía se instala en la cámara de combustión de un motor de gasolina. Una bujía tiene un electrodo central y electrodos laterales aislados. Cuando se aplica voltaje CC entre los dos electrodos de la bujía y el voltaje aumenta a un cierto valor, el espacio entre los dos electrodos de la bujía se romperá, generando así una chispa. El voltaje mínimo requerido para producir una chispa entre los dos electrodos de una bujía se llama voltaje de ruptura. Todo equipo que produce una chispa eléctrica entre los dos electrodos de una bujía se denomina sistema de encendido del motor. (Inserte la imagen a continuación en la página)
El sistema de encendido del motor del automóvil, al igual que otros equipos eléctricos del automóvil, es una conexión de un solo cable, es decir, un extremo está conectado a tierra.
El electrodo positivo de un solo cable está conectado a tierra → automóvil viejo
El electrodo negativo está conectado a tierra → automóvil nuevo
Ya sea que esté conectado a tierra el electrodo positivo o el electrodo negativo, el El electrodo central de la bujía debe ser negativo en el momento del encendido, debido a que una superficie de metal caliente emite electrones más fácilmente que una superficie de metal fría, la temperatura del electrodo central de la bujía es mayor que la del electrodo lateral cuando el el motor está en marcha.
Los sistemas de encendido se pueden dividir en dos tipos según su composición y método de generación de electricidad de alto voltaje.
Clasificación y composición de las fuentes de energía que generan alta tensión
1. Batería del sistema de encendido o bobina de encendido del generador y disyuntor.
2. O bobina de encendido del generador y componentes semiconductores
3. Sistema de encendido del motor no magnético
La composición y principio de funcionamiento del segundo sistema de encendido de la batería
1.
El sistema de encendido de la batería consta principalmente de fuente de alimentación, interruptor de encendido, bobina de encendido, disyuntor, distribuidor, condensador, bujía, conductor de alto voltaje y resistencia adicional. (Inserte la imagen a continuación)
2. Principio de funcionamiento
La fuente de alimentación es una batería con un voltaje de 12 V o 24 V. La bobina de encendido y el disyuntor * * * conjuntamente Generan una alta tensión de más de 10.000 V, dividida en bucle primario y bucle secundario. La bobina de encendido es en realidad un transformador, compuesto principalmente por un devanado primario, un devanado secundario y un núcleo de hierro. Un disyuntor es un interruptor accionado por leva. La leva de freno es impulsada por la leva de la válvula del motor y gira a la misma velocidad, es decir, una revolución del árbol de levas por cada revolución del engranaje del cigüeñal. Para garantizar que el cigüeñal gire dos veces y cada cilindro se encienda en secuencia, el número de nervaduras de la leva del disyuntor es generalmente igual al número de cilindros del motor. Los contactos del disyuntor están conectados en serie con el primario. devanado de la bobina de encendido para cortar o conectar el circuito del devanado primario.
Cuando los contactos están cerrados, el circuito primario se energiza y la corriente fluye desde el electrodo positivo de la batería a través del interruptor de encendido, el devanado primario de la bobina de encendido, los contactos del disyuntor y el tierra de nuevo al electrodo negativo de la batería, que es un circuito de bajo voltaje.
Cuando se desconecta el contacto, cuando se energiza el devanado primario, se genera un campo magnético a su alrededor, y el campo magnético es reforzado por el núcleo de hierro. Cuando la leva del disyuntor empuja los contactos para abrirlos, el circuito primario se corta, el circuito primario cae rápidamente a cero y el flujo magnético en el núcleo de hierro se atenúa rápidamente o incluso desaparece, induciendo así un alto voltaje en el devanado secundario del El cable delgado de múltiples vueltas, provocando que el espacio entre los dos polos de la bujía se rompa y se generen chispas.
Cuanto más rápido cae la corriente en el devanado primario, mayor es el cambio en el flujo magnético en el núcleo y mayor es el voltaje inducido en el devanado secundario.
El circuito primario es un circuito de bajo voltaje y el circuito secundario es un circuito de alto voltaje.
En el momento en que los contactos del disyuntor se separan, el distribuidor en el circuito secundario está justo alineado con el electrodo lateral. El circuito secundario pasa desde el devanado secundario de la bobina de encendido a través del conductor de alto voltaje. distribuidor, electrodo del lado de la bujía, La batería regresa al devanado secundario. (Inserte la imagen a continuación)
Inserte dos animaciones flash aquí: animación del diagrama de funcionamiento del sistema de encendido. animación del diagrama del circuito de encendido y swf. Fondos soberanos.
En tercer lugar, las funciones de varios componentes
1. Condensador
El condensador está conectado en paralelo con los contactos del disyuntor. Cuando el contacto está abierto, tiene dos funciones.
(1) Proteja los contactos y utilice corriente autoinducida para cargar el condensador y evitar que los contactos se quemen.
(2) Acelerar los cortes de energía y aumentar el voltaje secundario.
Cuando cambia el flujo magnético en el núcleo de la bobina de encendido, no solo se genera alto voltaje (voltaje de inductancia mutua) en el devanado secundario, sino que también se genera voltaje y corriente autoinducidos en el devanado primario. En el momento en que los contactos se separan y la corriente primaria cae, la corriente autoinducida está en la misma dirección que la corriente primaria original, y su voltaje inducido es tan alto como aproximadamente 300 V, se generan fuertes chispas entre los contactos, lo que provoca. los contactos se quemen rápidamente. Afecta el funcionamiento normal del disyuntor. Al mismo tiempo, la tasa de cambio de la corriente primaria disminuye y el voltaje inducido en el devanado secundario disminuye. La chispa en el espacio de la bujía se debilita, lo que dificulta el encendido de la mezcla.
Cuando los contactos se cierran y la corriente primaria aumenta, también hay una corriente autoinducida en el devanado primario, que es opuesta a la dirección de la corriente primaria, frenando la tasa de crecimiento del primario. corriente y reduciendo el voltaje generado por el devanado secundario.
2. Resistencia adicional
La resistencia adicional se conecta en serie con el devanado primario de la bobina de encendido.
La resistencia adicional está conectada en serie con el devanado primario de la bobina de encendido. Su función es ajustar la corriente primaria y mantener la corriente primaria básicamente estable.
La característica de la resistencia adicional es que a mayor temperatura, mayor será la resistencia, por eso también se le llama termistor.
La tensión secundaria está relacionada con la corriente primaria. Cuanto mayor es la corriente primaria, más fuerte es el campo magnético en el núcleo de hierro, mayor es la tasa de cambio del flujo magnético cuando se separan los contactos y mayor es el voltaje secundario inducido. Por lo tanto, la corriente en el devanado primario debe aumentarse tanto como sea posible. Sin embargo, una vez cerrados los contactos del disyuntor, la corriente primaria aumenta gradualmente exponencialmente desde cero y lleva algún tiempo alcanzar el valor estable obtenido por la ley de Ohm.
Cuando la velocidad del motor es alta, el tiempo de cierre del contacto es corto, la corriente es pequeña cuando el circuito primario está abierto y el voltaje secundario inducido es bajo, por el contrario, cuando la velocidad del motor es baja, la velocidad del motor es baja; El tiempo de cierre del contacto es largo y la corriente cuando el circuito primario está abierto es grande, el voltaje secundario inducido es alto. Si la bobina de encendido está diseñada para altas velocidades del motor, la corriente primaria será demasiado grande a bajas velocidades del motor, lo que puede sobrecalentar fácilmente la bobina de encendido; si la bobina de encendido está diseñada para bajas velocidades del motor, la corriente primaria será demasiado pequeña; A altas velocidades del motor, el voltaje secundario será demasiado bajo, lo que hará imposible garantizar un encendido confiable.
Hay resistencia adicional para resolver esta contradicción. Cuando la velocidad del motor disminuye, la corriente primaria aumenta y el valor de resistencia de la resistencia adicional aumenta a medida que aumenta su temperatura, de modo que la corriente primaria disminuye y la bobina de encendido no se sobrecalienta. A medida que aumenta la velocidad del motor, la corriente primaria disminuye y el valor de resistencia de la resistencia adicional disminuye a medida que disminuye su temperatura.
Durante el arranque, se cortocircuita una resistencia adicional para garantizar la fuerza necesaria de la corriente primaria.
El tercer cuarto, antes del encendido.
1. ¿Por qué debería encender con antelación?
El momento del encendido tiene un gran impacto en el rendimiento del motor. La bujía tarda una cierta cantidad de tiempo en encender la mayor parte de la mezcla para quemarse en el cilindro, lo que produce un alto poder explosivo. Aunque este tiempo es muy corto, debido a la alta velocidad del cigüeñal, el ángulo de rotación del cigüeñal sigue siendo muy grande durante este tiempo. Si el encendido se realiza en el punto muerto superior de la compresión, la mezcla se quemará y el pistón se moverá hacia abajo, aumentando el volumen del cilindro, lo que resultará en una baja presión de combustión y una reducción de la potencia del motor. Por lo tanto, es necesario encender cuando la compresión está cerca del punto muerto superior, es decir, avance del encendido. Cuando la bujía se enciende, el ángulo entre la posición del cigüeñal y la posición del cigüeñal cuando el pistón está en el punto muerto superior de compresión se denomina ángulo de avance del encendido.
2. Factores que afectan el avance del encendido
El ángulo de avance de encendido óptimo cambia con una variedad de factores, siendo los más importantes la velocidad del motor y la velocidad de combustión de la mezcla, mientras que la La velocidad de combustión está relacionada con factores como la composición de la mezcla, la forma de la cámara de combustión y la relación de compresión.
Cuando la velocidad del motor permanece sin cambios, a medida que aumenta la carga, la válvula de mariposa se abre, la mezcla combustible que ingresa al cilindro aumenta y la presión y la temperatura al final de la compresión aumentan. Al mismo tiempo, se reduce la proporción de gases de escape residuales en el cilindro y se acelera la velocidad de combustión de la mezcla. En este momento, el ángulo de avance del encendido debe reducirse adecuadamente. Por el contrario, cuando la carga del motor disminuye, se debe aumentar adecuadamente el ángulo de avance del encendido.
Cuando la apertura del acelerador del motor permanece sin cambios, el ángulo del cigüeñal ocupado por el proceso de combustión aumenta a medida que aumenta la velocidad, por lo que se debe aumentar adecuadamente el ángulo de avance del encendido. El ángulo de avance del encendido debe aumentar adecuadamente a medida que aumenta la velocidad de rotación.
Además, el ángulo de avance del encendido también está relacionado con el comportamiento antidetonante de la gasolina. Cuando se utiliza gasolina con un alto índice de octanaje y buen rendimiento antidetonante, el ángulo de avance del encendido debe ser mayor.
3. Dispositivo de regulación del ángulo de avance del encendido
Dispositivo de ajuste automático: dispositivo de regulación del avance del encendido centrífugo.
Dispositivo de regulación del avance del encendido por vacío
Dispositivo de ajuste manual: corrector de octanaje
Principales componentes del sistema de encendido de la 4ª batería
1.
Función: Conectar o desconectar el circuito primario.
La electricidad de alto voltaje generada por la bobina de encendido se distribuye a las bujías de cada cilindro según el motor.
Ajusta automáticamente el tiempo de encendido en función de la velocidad y la carga del motor.
Composición: El distribuidor se compone de disyuntor, distribuidor, condensador y dispositivo de regulación del avance del encendido.
Inserte la imagen a continuación
La función del disyuntor es conectar y desconectar periódicamente el circuito primario, provocando que la corriente primaria cambie, induciendo así un voltaje secundario en la bobina de encendido. . La separación de contactos de un disyuntor es generalmente de 0,35 a 0,45 mm, que se puede cambiar ajustando la posición de los contactos estáticos.
La función del distribuidor es distribuir la electricidad de alto voltaje generada en la bobina de encendido a las bujías de cada cilindro en secuencia según la secuencia de trabajo del motor.
El condensador está conectado en paralelo con los contactos del disyuntor. Su función es reducir la chispa generada entre los contactos cuando se desconecta el circuito primario de la bobina de encendido, evitar que los contactos se quemen y. acelerar el cambio de flujo magnético en la bobina de encendido. Aumentar el voltaje de encendido.
El dispositivo de ajuste del avance del encendido está ubicado en la parte inferior del distribuidor y consta de un dispositivo de ajuste del avance del encendido centrífugo (Figura 8-8) y un dispositivo de ajuste del avance del encendido por vacío.
Inserte aquí dos luces de flash: ajustador de avance de encendido centrífugo. Regulador de avance de encendido por vacío. Fondos soberanos.
2. Bobina de encendido
La bobina de encendido convierte la electricidad de bajo voltaje de la fuente de alimentación en electricidad de alto voltaje necesaria para el encendido de la bujía. Según su estructura central, existen dos tipos:
Bobina de encendido de circuito magnético abierto: la bobina de encendido de circuito magnético abierto utiliza un núcleo de hierro cilíndrico, los extremos superior e inferior no están conectados entre sí y las líneas magnéticas de fuerza pasan a través del aire para formar un circuito magnético.
Bobina de encendido de circuito magnético cerrado: El núcleo de hierro de la bobina de encendido de circuito magnético cerrado está formado por láminas de hierro apiladas en forma de "boca" o "sol". El circuito magnético está cerrado. (Inserte la imagen a continuación)
En tercer lugar, la bujía
Función: introducir electricidad de alto voltaje en la cámara de combustión para generar chispas y encender la mezcla.
Temperatura de autopurificación> Por encima de 500 ~ 600 ℃, la temperatura del faldón es inferior a esta temperatura, las partículas de aceite que caen sobre el faldón aislante no pueden quemarse inmediatamente, formando depósitos de carbón y provocando fugas.
Puntos calientes
Las bujías utilizadas en diferentes motores se calientan de manera diferente y requieren diferentes longitudes de faldones aislantes. Según los diferentes faldones, las bujías se dividen en tipos fríos (longitud del faldón igual a 8 mm). Talla mediana (longitud de falda igual a 11 mm y 14 mm); tipo caliente (longitud de falda igual a 16 mm y 20 mm);
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Sección 5 Sistema de encendido semiconductor
Cuando el sistema de encendido de la batería está funcionando, cuando los contactos del disyuntor están separados, habrá Saldrán chispas que quemarán los contactos. La bujía tiene depósitos de carbón y es propensa a sufrir fugas. El voltaje secundario no puede aumentar y no puede encenderse de manera confiable, lo que provoca un apagado rápido. El sistema de encendido por semiconductor supera estas deficiencias, tiene una gran capacidad de disparo y un encendido confiable. Los sistemas de encendido de semiconductores se pueden dividir en tres categorías: sistemas de encendido auxiliares de semiconductores, sistemas de encendido de semiconductores sin contacto y sistemas de encendido de semiconductores controlados por computadora. (Inserte la imagen a continuación)
El principio de funcionamiento del sistema de encendido de semiconductores es básicamente el mismo que el del sistema de encendido de batería, excepto que la forma en que el sistema de encendido de semiconductores y el sistema de encendido de batería generan alto voltaje son diferentes. Utiliza algunos componentes semiconductores para reemplazar el disyuntor en el sistema de encendido de la batería para generar señales de pulso de encendido. Por ejemplo, el sistema de encendido semiconductor sin contacto utiliza un generador de encendido (sensor) en lugar de un disyuntor. Los sensores comúnmente utilizados incluyen el tipo Hall, el tipo magnetoeléctrico y el tipo fotoeléctrico.
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