Система зажигания автомобиля

Основное назначение системы зажигания автомобиля является подача искрового разряда на свечи зажигания в определённый такт работы бензинового двигателя. Для дизельных двигателей под зажиганием понимают момент впрыска топлива в такт сжатия. В некоторых моделях автомобилей система зажигания, а именно ее импульсы подаются на блок управления погружным топливным насосом.
Систему зажигания, по мере своего развития, можно разделить на три типа. Контактная система зажигания, импульсы у которой создаются во время работы контактов на разрыв. Бесконтактная система зажигания, управляющие импульсы создаются электронным транзисторным управляющим устройством – коммутатором, (хотя правильно его назвать генератором импульсов). Микропроцессорная система зажигания — это электронное устройство, которое управляет моментом зажигания, а также другими системами автомобиля. Для двухтактных двигателей, без внешнего источника питания используются системы зажигания типа магнето. Основана на принципе создания ЭДС при вращении постоянного магнита в катушке зажигания по заднему фронту импульса.
Устройство системы зажигания
Все вышеперечисленные виды систем зажигания похожи между собой, отличаются только методом создания управляющего импульса. Так в систему зажигания входят:
1.Источник питания для системы зажигания, это аккумуляторная батарея (в момент запуска двигателя), и генератор (во время работы двигателя).
2.Выключатель зажигания – это механическое или электрическое контактное устройство подачи напряжения на систему зажигания, или по-другому – замок зажигания. Как правило, выполняет две функции: подачи напряжения на бортовую сеть и систему зажигания, подачи напряжения на втягивающее реле стартера автомобиля.
3.Накопитель энергии – узел предназначенный для накопления, преобразования энергии достаточной для возникновения электрического разряда между электродами свечи зажигания. Условно накопители энергии можно разделить на индуктивный и емкостный.
• Простейший индуктивный накопитель – это катушка зажигания, которая представляет собой автотрансформатор, первичная обмотка у него подключается к плюсовому полюсу и через устройство разрыва к минусовому. Во время работы устройства разрыва, например кулачков зажигания, в первичной обмотке возникает напряжение самоиндукции. Во вторичной обмотке образуется повышенное напряжение, достаточное для пробоя воздушного зазора свечи.
• Емкостный накопитель представляет собой емкость, которая заряжается повышенным напряжением и в нужный момент отдает свою энергию на свечу зажигания
4.Свечи зажигания, представляют собой устройство с двумя электродами находящимися друг от друга на расстоянии 0,15-0,25 мм. Представляет собой фарфоровый изолятор, насаженный на металлическую резьбу, в центре находится центральный проводник, который служит электродом, вторым электродом является резьба.
5.Система распределения зажигания предназначена для подачи в нужный момент энергии от накопителя к свечам зажигания. В состав системы входят распределитель, и(или) коммутатор, блок управления системой зажигания.
• Распределитель зажигания (трамблёр) – устройство распределения высокого напряжения по проводам, ведущим к свечам цилиндров. Обычно в распределителе собран и кулачковый механизм. Распределение зажигания может быть механическим и статическим. Механический распределитель представляет собой вал, который приводится в действие от двигателя и при помощи «бегунка» распределяет напряжение по высоковольтным проводам. Статическое распределение зажигания подразумевает под собой отсутствие вращающихся деталей. При таком варианте катушка зажигания присоединятся непосредственно к свече, а управление происходит от блока управления зажиганием. Если, например, двигатель автомобиля имеет четыре цилиндра, то и катушек будет четыре. Высоковольтные провода в данной системе отсутствуют.
• Коммутатор – электронное устройство для генерации импульсов управления катушкой зажигания, включается в цепь питания первичной обмотки катушки и по сигналу от блока управления разрывает питание, в результате чего возникает напряжение самоиндукции.
• Блок управления системой зажигания – микропроцессорное устройство, которое определяет момент подачи импульса в катушку зажигания, в зависимости от данных датчиков положения коленвала, лямбда-зондов, температурных датчиков и датчика положения распредвала.
6.Высоковольтный провод — это одножильный провод с повышенной изоляцией. Внутренний проводник может иметь форму спирали, для исключения помех в радиодиапазоне.
Принцип работы системы зажигания
Рассмотрим принцип действия классической системы зажигания. При вращении вала привода трамблёра в действие приводятся кулачки, которые «разрывают» подаваемые на первичную обмотку автотрансформатора (бобину) 12 вольт. При пропадании напряжения на трансформаторе, в обмотке появляется ЭДС самоиндукции, соответственно на вторичной обмотке возникает напряжение порядка 30000 вольт. Высокое напряжение подается в распределитель зажигания (бегунок), который вращаясь попеременно подает напряжение на свечи в зависимости от такта работы двигателя внутреннего сгорания. Высокого напряжения достаточно для пробоя искровым разрядом воздушного зазора между электродами свечи зажигания.
Опережение зажигания нужно для более полного сгорания топливной смеси. Из-за того, что топливо сгорает не сразу, поджечь его необходимо немного раньше, до прихода в ВМТ. Момент подачи искры должен быть точно отрегулирован, потому что в ином случае (раннее или позднее зажигание) двигатель потеряет свою мощность, возможна повышенная детонация.



Автоцентр Монро на Дзержинского, 19
10.4 Система зажигания (только бензиновые двигатели)
Система зажигания предназначена для поджигания топливовоздушной смеси в бензиновых и газовых двигателях внутреннего сгорания. Поджог осуществляется за счет электрического разряда между электродами свечи при подведении к ней напряжения в 18000 – 20000 Вольт.
Основные составные части системы зажигания (каждый из элементов описан подробно ниже):
- выключатель зажигания;
- катушка зажигания;
- прерыватель-распределитель;
- регуляторы опережения зажигания;
- свечи зажигания;
- провода, соединяющие данные элементы.
Система зажигания с распределителем
На рисунке 10.6 приведена типичная схема системы зажигания с распределителем.

Рисунок 10.6 Контактная система зажигания двигателя с распределителем.
Выключатель зажигания
Выключатель зажигания собран в сборе с замком зажигания. Основная функция данного выключателя — запитывание потребителей электрическим током от источников питания. Система зажигания в целом — это тоже потребитель электротока. Как видно из схемы ниже, через выключатель от источника питания запитывается первичная обмотка катушки зажигания.
Катушка зажигания
По сути, катушка зажигания — это трансформатор, который преобразует низкое напряжение от бортовых источников питания (12 В) в напряжение, достаточное для получения мощной искры между электродами свечи, необходимой для поджигания топливовоздушной смеси в цилиндре двигателя. Достаточное напряжение – это 20 – 30, а то и 60 тысяч вольт.
Для такого рода преобразования в корпусе катушки имеются две обмотки – первичная и вторичная, а также сердечник. Каждая обмотка имеет различное количество витков и сечение проводов.
Когда вы поворачиваете ключ и включаете зажигание от аккумуляторной батареи, электрический ток поступает на первичную обмотку и через контакты замыкается на «массу». При прохождении через первичную обмотку тока вокруг катушки создается электромагнитное поле. Как только контакты разомкнутся и течение тока через первичную катушку резко прекратится, во вторичной катушке возникнет необходимое напряжение и ток. И уже ток в 30 и более тысяч вольт от вторичной обмотки катушки зажигания потечет через распределитель к свече зажигания.
Прерыватель-распределитель
Прерыватель-распределитель (в простонародии — «трамблер») предназначен для того, чтобы прерывать и распределять: прерывать — ток, текущий через первичную обмотку катушки зажигания, распределять – ток от вторичной катушки зажигания между свечами зажигания в той последовательности, которая предусмотрена порядком работы двигателя. В центр крышки распределителя подсоединен высоковольтный провод от вторичной обмотки катушки зажигания, а по периметру крышки расположены выводы, которые через высоковольтные провода соединены со свечами зажигания.
Прерыватель может быть контактным и бесконтактным. В контактном прерывателе разрыв цепи первичной обмотки катушки зажигания происходит за счет контактов, что очень ненадежно.
Примечание
Причина ненадежности контактов в том, что исчезающее магнитное поле пересекает витки не только вторичной, но и первичной обмотки, вследствие чего в ней возникает ток самоиндукции и напряжение около 250-300 вольт. Это приводит к искрению и обгоранию контактов, кроме того, замедляется прерывание тока в первичной обмотке, что приводит к уменьшению напряжения во вторичной обмотке. Конечно, это решается установкой конденсатора (обычно емкостью в 0,25 мкф). Однако все-таки имеет место такое явление, как эрозия – постепенное разрушение поверхности контактов, вследствие которого контакты прилегают неплотно и понижается напряжение, возникающее во вторичной обмотке катушки зажигания.
Чтобы исключить механическую составляющую прерывателя, вместо контактов установили специальное устройство, называемое датчиком Холла. Никаких контактов, только управляющие импульсы, которые контролируют работу катушки зажигания.
Регуляторы опережения зажигания
Для того чтобы топливовоздушная смесь успела сгореть, пока поршень движется от верхней мертвой точки к нижней, ее необходимо поджигать немного раньше. Основным показателем момента зажигания является угол опережения зажигания, который говорит нам о том, за сколько градусов до ВМТ на такте сжатия возникнет пробой между электродами свечи.
В распределителях описанного выше типа изменение угла опережения зажигания осуществляется механическим путем — проворачиванием контактов относительно приводного вала в ту или иную сторону.
Свечи зажигания
Элемент, благодаря которому в цилиндре поджигается топливовоздушная смесь, называется свечой зажигания. Устройство этого элемента простейшее (смотрите рисунок 10.7): корпус с нарезанной резьбой и электродом (отрицательным, так как контактирует с «массой» — головкой блока цилиндров), изолятор, внутри которого проходит положительный электрод. К этому электроду с одной стороны через наконечник подсоединен высоковольтный провод системы зажигания. Положительный электрод расположен рядом с отрицательным электродом (воздушный зазор между ними составляет 0,8-1,2 мм — в зависимости от модели свечи). Когда от распределителя зажигания высоковольтный разряд по проводу подводится к положительному электроду, воздушный зазор пробивается, то есть возникает искра — довольно мощная, чтобы поджечь топливовоздушную смесь.

Рисунок 10.7 Свеча зажигания.
Микропроцессорная система зажигания
Как уже не раз было сказано, развитие автомобилестроения движется семимильными шагами и на смену системе зажигания с распределителем пришли микропроцессорные системы. В них нет каких-либо вращающихся и подвижных частей (смотрите рисунок 10.8), но есть катушки зажигания (все чаще — по катушке на каждый цилиндр), электронный блок управления (с интегрированным блоком зажигания) и коммутатор (если блок катушки зажигания один) или коммутаторы (если катушек зажигания несколько).

Рисунок 10.8 Система зажигания с микропроцессорным управлением.
В электронный блок управления стекаются данные от ряда датчиков, обрабатывая которые ЭБУ выдает управляющий сигнал на коммутатор (или коммутаторы), определяющий, в какой момент поджечь в цилиндре топливовоздушную смесь. Получение каждого искрового разряда производится по электронным сигналам с очень высокой точностью и без использования каких-либо подвижных частей. Во многих двигателях искра образуется не только во время такта сжатия (это значит, что каждая свеча генерирует искровой разряд каждый раз, когда поршень доходит до ВМТ). Содержание вредных компонентов в отработавших газах при этом несколько снижается.
Какое напряжение подается на свечу зажигания
Поиск автозапчастей
Каталог автозапчастей
Детали двигателя
Детали трансмиссии
Ходовая часть
Рулевое управление
Тормозная система
Электро-
оборудование
Дизельная
топливная система
Свечи зажигания
- Оптимальный состав топливо-воздушной смеси.
Для полного сгорания бензина соотношение воздуха с топливом должно быть 15:1. Для максимальной мощности двигателя соотношение воздух топливо должно быть 12:1. Для экономии топлива соотношение должно быть 16:1. У двигателей с системой работы на сверхобедненной смеси соотношение может достигать 23:1.
Рассмотрим классификацию строение и функции системы зажигания.
По строению системы зажигания можно разделить на три основные типа:

-
Контактная (обычная) система зажигания.
В неё входят:
1. Аккумулятор
2. Ключ зажигания
3. Высоковольтная катушка
4. Контакт трамблера (прерыватель)
5. Крышка трамблера
6. Бегунок
7. Свеча зажигания.
В этой системе зажигания используется механический прерыватель питания на высоковольтную катушку для обеспечения прерывистой подачи высокого напряжения на трамблер.
Недостатки: из за того, что прерыватель является механическим устройством с движущимися деталями возможно нарушение прохождения электрического тока через его контакты из-за их загрязнения или износа, так же характеристики работы данной системы зависит от оборотов двигателя.

Транзисторная система зажигания.
Эта система зажигания состоит из:
1. Аккумулятор
2. Ключ зажигания
3. Высоковольтная катушка с транзисторным коммутатором.
4. Датчик Холла.
5. Крышка трамблера
6. Бегунок
7. Свеча зажигания.
В транзисторной системе прерывание питания высоковольтной катушки осуществляется транзистором, расположенным в коммутаторе, который срабатывает при поступлении сигнала от датчика Холла. Эта система обеспечивает стабильное искрообразование во всем диапазоне оборотов двигателя.
Недостатки: из за того, что в системе сохранились механическим движущиеся устройства (бегунок, датчик Холла) возможно нарушение прохождения электрического тока через его контакты из-за их загрязнения или износа, так же имеются ограничения в тонких настройках работы системы зажигания.
Свечи зажигания.
Длительность момента образования искры между центральным и заземляющим электродами свечи зажигания после подачи на неё высокого напряжения чрезвычайно мала и составляет одну миллисекунду, а температура искры составляет порядка 10000 градусов. Функция свечи зажигания заключается в искрообразовании, которое запускает воспламенение топливовоздушной смеси.
На процесс искрообразования между электродами свечи влияет множество факторов:
- Зазор между электродами свечи
Чем больше зазор, тем большее напряжение требуется для искрообразования. - Форма центрального электрода
чем меньше площадь торца электрода, тем легче возникает искра. - Давление в камере сгорания.
Чем выше давление, тем большее напряжение требуется для искрообразования. - Температура топливовоздушной смеси.
Чем выше температура, тем меньшее напряжение требуется для искрообразования. - Температура электродов.
Чем выше температура, тем меньшее напряжение требуется для искрообразования. - Соотношение воздух/топливо.
Чем выше это соотношение (чем беднее смесь, чем меньше в ней бензина) тем выше требуется напряжение для искрообразования. - Влажность. Чем выше влажность, тем большее напряжение требуется.
Во время работы двигателя, на свечу воздействует ряд неблагоприятных факторов. Свеча зажигания должна обладать рядом свойств для того, чтобы эффективность её работы не снижалась под действием этих неблагоприятных факторов.
Рассмотрим эти свойства:
- Устойчивость к перепадам температур.
Во момент воспламенения топлива поверхность свечи контактирует с раскаленными газами, чья температура может достигать 3000 градусов, а через мгновение во время фазы впуска поверхность свечи контактирует с топливовоздушной смесью, чья температура может находится в минусовых значениях в холодное время года. - Устойчивость к перепадам давления.
Свеча должна обладать достаточной механической прочностью так как во время фазы впуска давление в цилиндрах менее 1 атмосферы, а в момент фазы сгорания топлива давление может достигать 50 атмосфер. - Устойчивость к высокому напряжению.
Свеча должна без утечек и пробоев проводить электрический ток напряжением в 10-30 тысяч вольт. - Свеча должна обеспечивать герметичность соединения с двигателем.
- Свеча должна быть износостойкой. Электроды свечи не должны быстро разрушаться в процессе эксплуатации двигателя.
- Поверхность свечи должна самоочищаться от отложений продуктов горения в процессе эксплуатации двигателя. Это обеспечивается поддержанием оптимальной для самоочищения температурой поверхности свечи (около 500 градусов).
Устройство свечи зажигания.
какое напряжение и токо подаётся на свечи в машине ?
Катушка зажигания служит для преобразования тока низкого напряжения (12v-24v) в первичной обмотке в ток высокого напряжения (до 20-24 тыс. v — 40 тыс. v) во вторичной обмотке, через контакты прерывателя-распределителя (трамблер) поступает ток незначительной силы 0.75 ампер.
Остальные ответы
на саабе например 20000 вольт
Я бы, пожалуй, ответил на этот вопрос, да вот только не знаю что значит слово «ТОКО».
Источник: Грамматика.
От20000 до 30000вольт но сила тока очень низкая !
тыщ 10 — 20.
ток маленький.. . микроамперы.
Катушка зажигания (часто назывемая как «бобина») — это электрический прибор, который служит для преобразования низковольтного напряжения тока, поступающего от аккумуляторной батареи или генератора, в ток высокого напряжения. По сути катушка зажигания представляет из себя повышающий трансформатор, на первичную обмотку которого поступает прерывистый ток низкого напряжения бортовой сети (12..24В) , а во вторичной обмотке индуцируется ток высокого напряжения (порядка 10000..40000 Вольт) . Высокое напряжение позволяет пробить воздушный зазор в свече зажигания и надежно воспламенить рабочую смесь в цилиндре двигателя.
12-вольт, 4-ампер!!
Катушки для контактного зажигания до 20тыс в
Катушки для транзисторного до 40 тыс вольт.
Про силу тока нигде не читал.
Напряжение катушки зажигания зависит от силы тока в первичной обмотке, индуктивности обмоток и расстоянию между ВВ контактами. И больше ни от чего. Расчёт — в среднем 2.2 кВ на 1мм зазора. А вот сила тока, тоесть мощность искры — от длительности импульса и частоты. Частота не бесконечна, на частоте свыше 2-3 кГц мощность не повышается, а потребляемый ток растёт. Это называется насыщение.
Катушка зажигания Б-117А и ей подобные, при включении через электронный ключ способна выдать до 80-90 кВ. Сила тока В ИСКРЕ зависит от длины дуги -чем короче, тем сильнее. На моём стенде до 0.055 А доходило. Расстояние — 1.5 мм. Это — 2.2-35 кВ. Извинте, но 3000 * 0.055А = 150 Вт. Совсем не малая мощность.