Сегодня мы поговорим о системах зажигания, которые можно встретить на автомобилях.
На автомобилях встречаются 3 системы зажигания:
- Система с разносчиком искры (с трамблером)
- Система с холостой искрой - Distributorless ignition system (DIS)
- Катушка на свече - Coil on plug (COP).
В этом списке системы выстроены в хронологическом порядке.
Система с разносчиком искры.
И так, начнем рассмотрение систем зажигания с системы с разносчиком искры. Такая система использовалась в карбюраторных автомобилях и ранних инжекторных автомобилях. Эта система так же известна как система с трамблером. Под капотом эта система выглядит так:
Отличительной особенностью данной системы явлется одна катушка, и распределитель зажигания (он же трамблер), который разносит искру по всем цилиндрам автомобиля. Трамблер приводится в движение или промежуточным валом, или распределительным валом.
На валу трамблера стоит разносчик искры. На него подается высокое напряжение с катушки зажигания. Через разносчик искры искра передается на один из проводов, идущий к цилиндрам. В этой статье я не буду останавливаться на этой системе зажигания, так как это уже устаревшая система, и про них очень много написано в интернете.
На карбюраторных автомобилях в трамблере была система, которая определяла момент искрообразования. На контактной системе зажигания это кулачки, на бесконтактной это датчик холла или индукционный датчик в случае электроники ГАЗ.
На инжекторах автомобилях тоже короткое время использовалась подобная схема, но трамблер там использовался только в качестве разносчика искры. ЭБУ двигателя определял момент подачи искры по датчику положения коленвала с учетом всех остальных датчиков, а задача трамблера состояла только в распределении искры по цилиндрам.
Правда, здесь стоит отметить, что были и совсем древние инжекторные системы, которые управляли только топливом (по сути замена карбюратору), а зажиганием управлял трамблер. Такие системы назывались Jetronic с различными префиксами спереди.
У системы с разносчиком есть несколько недостатков:
- Дополнительный искровой зазор. Между разносчиком и контактом цилиндра есть дополнетельный искровой промежуток, на пробивание которого тратиться энергия катушки зажигания.
- Подгорание контактов. Там где пробивает искра происходит эрозия поверхности.
- Прерывыние горения искры. Во время горения искры разносчик движется относительно контакта цилиндра. Может случиться такое, что нить пробоя оборвется и пробьется второй раз в другом месте.
- Дополнительный механический узел, подверженный износу (трамблер, разносчик, крышка трамблера и т.д.)
Пожалуй, по контактной системе зажигания хватит, поедем больше – система DIS.
Система зажигания с холостой искрой
На замену системы зажигания с разносчиком пришла система DIS. В русскоязычном интернете везде DIS расшифровывают как Double Ignition system, то есть двойная система зажигания. Однако в англоязычном интернете эта система расшифровывается как Distributorless Ignition System — то есть система зажигания без распределителя. Так же эта система известна как система с холостой искрой. В ней подключается к одной катушке 2 свечи зажигания.
Эта система получила очень широкое распространение и только в последние года начала вытесняться более современными системами.
Такие системы можно встретить на автомобилях ВАЗ. Визуально можно отличить эту систему по наличию двух-выводных катушек. ВАЗ использует сразу четырех выводные катушки. На системах Январь 5 используются сразу модули зажигания, в которых совмещены катушки зажигания и коммутатор. В модулях Январь 7 коммутатор перенесен в блок управления. Вот примем четырех выводной катушки зажигания.Сразу виден плюс данной системы – отсутствие разносчика. К каждой свече идет один высоковольтный провод.
При использовании сдвоенных катушке искра будет гореть одновременно в двух цилиндрах. Поэтому соединяют провода таким образом, что б свеча горела в цилиндре, где происходит сжатие топливо воздушной смесси и в цилиндре, где сейчас идет такт выпуска. Такими парами цилиндров являются 1-4 и 2-3 для четырехцилиндрового двигателя.
Из за того, что искра одновременно горит в двух цилиндрах идут основные недостатки системы с холостой искрой :
- Повышенный износ.
- Разное напряжение пробоя в свечах, подключенных к одному цилиндру.
С повышенным износом все понятно, во время 1 полного цикла, проскакивают 2 искры, на такте сжатия и на такте выпуска. Ничего хорошего в этом нет. Но вот разное напряжение пробоя, не совсем понятный недостаток, рассмотрим его поближе.
Давайте рассмотрим работу свечи в цилиндре. Температура в цилиндре во время рабочего хода поднимается до 2000 градусов. Эта температура нагревает свечу зажигания и происходит эффект термо-электронной эмиссии, того самого эффекта на котором строились радиоэлектронные лампы. Этот эффект заключается в выходе электронов за пределы нагретого тела. Из за нагрева у электронов появляется настолько большая скорость, что они начинают выскакивать за пределы электрода и образуют вокруг него «облако» электронов. На фото показана часть свечи, находящаяся в цилиндре. Вокруг центрального электрода показано желтым цветом «облако электронов». Чем же это грозит?
Катушка зажигания имеет полярность, и при наведении на нее высокого напряжения на одном конце получается положительный заряд, а с другой – отрицательный.
Разница в напряжении пробоя хорошо видна на осциллограмме. Что бы пробить такой искровой зазор положительным зарядом надо сначала преодолеть «облако» электронов, а только потом уже пробивать искровой зазор. Получается лишняя трата энергии. В случае же пробоя отрицательным зарядом «облако» электронов, наоборот, помогает. Часть электронов уже вышло за пределы электрода, надо их немного подтолкнуть и проскочит искра. Кстати, в системе зажигания с разносчиком пробой происходит отрицательным напряжением.
Отдельно хотел бы заметить, что есть умельцы, которые переделывают штатные трамблеры карбюраторных автомобилей под систему DIS, к примеру, двухконтурная система зажигания от Евгения Травникова
Теперь о самой современной системе зажигания на данный момент – Coil On Plug (COP)
Система COP лишена недостатков системы DIS. Дословный перевод звучит как Катушка на свече, что очень хорошо отражает суть системы. Каждой свече своя катушка. Вот схема системы COP
Четыре катушки дают преимущество – увеличенное время накопления заряда. Из за этого становится доступным многоискровое зажигание, дает возможность крутить мотор до бОльших оборотов, чем системы DIS. Системы используются на большинстве современных автомобилей. Из недостатков системы можно выделить только большую стоимость, относительно остальных систем.
Подписывайтесь на канал, ставьте "лайки", если остались вопросы - задавайте их в комментариях.
Еще можно добавиться ко мне в друзья:
