Лабораторна робота № 6
Двигун. Система запалювання
Мета роботи: вивчити призначення, загальні схеми та принцип дії системи запалювання, будову приладів що входять до неї.
Методичні вказівки
Система запалювання забезпечує загоряння робочої суміші електричною іскрою високої напруги в бензинових двигунах.
За способом отримання електричного струму високої напруги розрізняють два типи систем запалювання: батарейне запалювання та запалювання від магнето. Перший тип одержав розповсюдження головним чином на автомобільних двигунах, а другий тип – на пускових двигунах тракторів, на двигунах бензопил, газонокосарок тощо.
При однаковому принципі роботи системи запалювання за своїми конструктивними та схемним виконанням діляться на контактну систему (інакше її називають класичною або батарейною), контактно-транзисторну, безконтактну електронну і мікропроцесорну системи запалювання.
У контактній системі запалювання управління накопиченням і розподіл електричної енергії по циліндрах здійснюється механічним пристроєм – переривником-розподільником. Подальшим розвитком контактної системи запалювання є контактно-транзисторна система запалювання, в первинному колі котушки запалювання якої застосований транзисторний комутатор.
На відміну від контактної в безконтактної системі запалювання для управління нагромадженням енергії використовується транзисторний комутатор, що взаємодіє з безконтактним датчиком імпульсів. Транзисторний комутатор в даній системі виконує роль переривника. Розподіл струму високої напруги здійснюється механічним розподільником.
У мікропроцесорній системі запалювання використовується електронний блок управління, за допомогою якого здійснюється управління процесом накопичення і розподілу електричної енергії. У ранніх конструкціях електронної системи запалювання електронний блок одночасно керував системою запалювання і системою впорскування палива (т.зв. об'єднана система впорскування і запалення). Повністю електронне запалювання володіє всіма функціями базової електронної системи. Але тут відсутній розподільник запалювання з обертовим ротором і розподіл запалювання здійснюється блоком управління. Для цього в системі для кожного циліндра генерується окремий керуючий сигнал. При цьому варіанті для кожного циліндра вимагається власна котушка запалювання. При двоіскровому запалюванні котушка запалювання обслуговує два циліндра.
Для утворення іскрового розряду між електродами свічки потрібна напруга 18-25 кВ, яка знімається з вторинної обмотки котушки запалювання.
Процес згоряння робочої суміші поділяється на три фази: початкову, коли формується полум'я, що виникає від іскрового розряду в свічці, основну, коли полум'я поширюється на більшій частині камери згоряння, і кінцеву, коли полум'я догорає у стінок камери. Цей процес вимагає певного часу. Найбільш повне згоряння робочої суміші досягається своєчасною подачею сигналу на займання, тобто установкою оптимального кута випередження запалювання залежно від режиму роботи двигуна.
Кут випередження запалювання визначається по куту повороту колінчастого валу двигуна від моменту виникнення іскри до моменту досягнення поршнем верхньої мертвої точки.
Якщо кут випередження запалювання більше оптимального, то запалювання раннє. Тиск в камері згоряння при цьому досягає максимуму до досягнення поршнем верхньої мертвої точки і чинить протидіючий вплив на поршень. Раннє запалення може з'явитися причиною виникнення детонації. Якщо кут випередження запалювання менше оптимального, запалювання пізніше, в цьому випадку двигун перегрівається.
Слід знати, як кут випередження запалювання залежить від обертів двигуна, навантаження на нього і сорту палива. Відцентровий регулятор автоматично збільшує випередження запалювання з ростом обертів. Вакуумний регулятор забезпечує збільшення кута випередження запалювання при закриванні дроселя. Октан-коректором водій змінює момент запалювання в залежності від октанового числа бензину. Слід знати, що для високооктанових бензинів кут випередження запалювання збільшують, так як вони мають меншу швидкість згоряння, ніж бензин з малим октановим числом. В мікропроцесорних системах регулювання кута випередження запалювання виконується блоком керування на основі аналізу інформації, що надходить від датчиків.
Необхідно розібратися в будові і маркуванні свічок запалювання, а також в призначенні "холодних" і "гарячих" свічок; в будові, роботі, перевагах і недоліках контактної, контактно-транзисторної, безконтактної та мікропроцесорної систем запалювання. Розібратися з принципом дії датчика Холла та індуктивного датчика в безконтактних системах запалювання, призначення діода EFU в індивідуальному запалюванні.
Зміст роботи
Вивчити:
- загальну схему системи запалювання, будову і роботу її частин.
Виписати основні дані по систему запалювання:
- марку свічок запалювання;
- напругу вторинної обмотки котушки запалювання;
- кількість витків і діаметр дроту обмоток котушки;
- опір первинної та вторинної обмоток запалювання;
- найбільший кут випередження запалювання в градусах повороту колінчастого валу, який забезпечується октан-коректором, відцентровим і вакуумним регуляторами, або системою керування;
- тип датчика в розподільнику безконтактної системи;
- порядок підключення свічок в двох- та чотирививідних котушках запалювання.
Накреслити:
- схему батарейного запалювання;
- схему контактно-транзисторної системи запалювання;
- принципову схему безконтактної системи запалювання;
- принципові схеми мікропроцесорних систем запалювання;
- схеми роботи відцентрового і вакуумного регуляторів випередження запалювання.
Контрольні запитання
1. Основні елементи системи запалювання, їх призначення і робота.
2. Будова і робота котушки запалювання, переривача-розподільника, регуляторів випередження запалення, свічок запалювання.
3. Призначання і робота додаткового опору котушки запалювання.
4. Призначення і робота конденсатора в контактних системах запалювання.
5. Принцип роботи контактно-транзисторної системи запалювання.
6. Принцип роботи безконтактної системи запалювання.
7 Принцип роботи мікропроцесорної системи запалювання з розподільником.
8. Принцип роботи мікропроцесорної системи запалювання без розподільника.
9. Принцип роботи двовивідної та чотирививіної котушок запалювання.
10. Призначення діода EFU в індивідуальному запалюванні.
