Sistem de aprindere
Această intrare sau secțiune pe inginerie nu citează sursele necesare sau cele prezente sunt insuficiente. |
Un sistem de aprindere , în motoarele cu aprindere pozitivă , este acel set de componente care sunt utilizate pentru a genera scânteia , care determină începerea arderii. La motoarele cu aprindere prin compresie sau diesel nu există un sistem de aprindere, deoarece arderea este controlată prin injecție de combustibil.
Funcții și caracteristici
Funcția sistemului este de a genera scânteia în cilindru care începe arderea amestecului (aer- benzină în 4 timpi, aer-ulei- benzină în 2 timpi). Scânteia trebuie să lovească cu câteva momente înainte ca pistonul să ajungă la punctul mort superior (TDC) și arderea trebuie să se termine la TDC sau la scurt timp după aceea. Aprinderea are grijă de sincronizarea aprinderii , adică gestionează cât timp de avans ar trebui să lovească scânteia: avansul nu este fix, dar variază pe măsură ce numărul de rotații și sarcina motorului variază.
Sistemul de aprindere este un sistem cablat din mai multe părți, care trebuie să garanteze anumite caracteristici:
- Ușurința de asamblare
- Simplitate de înlocuire
- Compatibilitate pentru componentele de sistem vechi sau noi
- Cost redus
- Combustie corectă și optimă
- Reducerea emisiilor de gaze nocive
- Adaptabilitate la mai multe medii și posibilitatea de ajustare / modificare a setărilor
- Consum redus de energie de la motor
- Elasticitatea serviciului
Părți ale plantei
Sistemul de aprindere constă din diferite componente enumerate mai jos:
Sursa de energie
Sursa de energie este organul care dă putere plantei; este evident că, fără o sursă de energie, planta nu poate funcționa. Aceste surse pot fi:
- Auto-produs : în acest caz sistemul de aprindere produce în mod autonom energia electrică pentru funcționarea sa prin absorbția energiei mecanice, acest sistem este utilizat doar de sistemul de aprindere magnetică .
- Generator (AC sau DC) : este cea mai utilizată sursă și acest echipament este, în general, integrat cu alternatorul care dezvoltă un curent alternativ și care are rotorul echipat cu un ghidaj pentru cheia Woodruff care permite fazarea acestuia, în timp ce în unele modele vechi utilizate o dinamă care a dezvoltat curent continuu;
- Baterie (DC) : utilizată pentru sisteme mai ieftine și mai puțin sofisticate, cum ar fi majoritatea contactelor IDI sau, mai general, în majoritatea sistemelor electrice echipate cu o baterie.
Detectoare de poziție
Pentru a gestiona avansul de aprindere, este necesar ca sistemul să fie cumva legat de poziția pistonului în cilindru. Există mai multe soluții pentru acest lucru:
- În sistemele de întrerupere (în engleză: comutator ) sunt utilizate soluții mecanice, ca în cazul distribuitorului , în interiorul căruia există un arbore cu came care deschide și închide contactele numite puncte , acest sistem de detectare este utilizat și fără distribuitor (la motoarele cu temporizare fixă ). Cu toate acestea, piesele mecanice sunt supuse uzurii și trebuie înlocuite periodic;
- Motoarele moderne folosesc sisteme breakerless (fără switch - uri) care se bazează pe senzori optici (sau magnetice) , care nu sunt supuse uzurii:
- Senzor de efect Hall : se utilizează un senzor de preluare , unde senzorul este fixat și magnetul se rotește, în general poziționat pe magnetul generatorului electric;
- Fotocelula : se utilizează un senzor de luminozitate, cuplat la un bec, a cărui lumină este reflectată de o suprafață oglindită, care excită fotocelula.
- Waveform generatorului, în unele sisteme sursa de energie care , în aceste cazuri , este o singură fază sau în două alternator fază cu două sau patru poli, există o altă expansiune stator pentru unitatea de comandă, poziția motorului este detectată datorită forma de undă a generatorului, care este de tip sinusal, care formează atât de multe sinusoide pe rotație cât sunt poli, din acest motiv aprinderile fără pic-up-uri născute cu alternatoare cu doi poli nu sunt compatibile cu cele cu patru poli și invers , deoarece primiți o serie de impulsuri de intrare care sunt fie duble, fie jumătate din cele necesare.
Cele două tipuri de senzori (senzor de efect Hall și fotocelula) sunt poziționate lângă arborele cotit , pentru a detecta poziția pistonului și a volantei pentru numărul de rotații, în timp ce în sistemele care utilizează un generator atât pentru alimentarea cu energie, cât și pentru poziția arborele cotit, acesta este plasat împreună cu înfășurările alternatorului care alimentează sistemul electric auxiliar al vehiculului și este excitat de același rotor, acest sistem este utilizat în generatoarele monofazate sau bifazate, deoarece în cazul generatoarele de fază sunt impracticabile deoarece în acest caz generatorul ar fi excitat de trei ori în rotație, o altă limitare a acestui sistem este dată de faptul că, datorită structurii generatorului care trebuie să genereze valul și sensibilitatea unității de control, acest lucru sistemul nu este la fel de precis ca sistemele de preluare pentru urmărirea poziției arborelui cotit.
Aprinde
Aprinderea sau sistemul de aprindere este inima sistemului, deoarece este partea care determină sincronizarea aprinderii și, în funcție de tipul de aprindere, există mai multe sau mai puține avantaje.
Acest element poate fi integrat cu bobina de aprindere .
Această parte a sistemului poate integra limitatorul de turații
Senzori auxiliari
Aceștia sunt senzorii care permit unității de control să cunoască tipul de utilizare de către călăreț și condițiile de lucru, astfel încât să poată regla temporizarea pentru a reduce consumul, a respecta emisiile ( g / kWh ) și a avea o durata de viață a motorului.
Limitator de tură
Element sau funcție integrat în unitatea de control al aprinderii sau componentă în sine, funcția sa este de a proteja motorul de turația excesivă de funcționare.
Comutator de oprire
Această componentă constă, în general, numai din blocarea contactului, dar în cazul motocicletelor este aproape întotdeauna însoțită de un întrerupător auxiliar, această componentă servește la întreruperea producției scânteii, permițând oprirea motorului, acest comutator acționează prin descărcarea energiei direcționate către bobina de aprindere direct la sol, prevenind astfel implicarea acesteia, pentru a face acest lucru, acest comutator este în paralel cu ultimele componente ale sistemului de aprindere (bobina de aprindere, pipeta și bujia), unde, în general, în condiții de contact deschis permite funcționarea normală a sistemului, în timp ce cu întrerupătorul închis, ultimele componente ale acestui sistem sunt excluse și motorul este oprit, dacă se utilizează două componente separate pentru oprirea vehiculului, acestea trebuie conectate în paralel între ele , pentru a vă asigura că motorul se oprește cu activarea unuia dintre ele.
Unele vehicule nu au acest sistem, deci utilizează soluții mecanice, care sunt în general prezente pe capul vehiculului.
Bobina de aprindere
Bobina de aprindere are sarcina de a ridica tensiunea de intrare de la dinam , baterie sau unitatea de control, pentru a o aduce la un nivel suficient (până la 50 kV) pentru a se asigura că cei doi electrozi ai bujiei pot forma scânteia . Bobina este utilizată deoarece ar fi imposibil să se construiască un întreg sistem capabil să reziste acestei tensiuni.
În general are o formă cilindrică, realizată extern din material izolant, are două terminale și în interior are două înfășurări (primare și secundare) formate dintr-un număr de spire în sute. Poate fi într-o baie de ulei sau în rășină , în plus acest element poate fi integrat cu unitatea de comandă a aprinderii și / sau cu pipetele de aprindere.
Cablu bujie
Bujia sau cablul de aprindere sau cablul de înaltă tensiune trebuie să aibă anumite caracteristici (inductive sau rezistive) în funcție de tipul bobinei de aprindere (cu scânteie secundară sau pierdută izolată) și pot fi realizate în moduri diferite.
Pipetă sau capac de lumânare
Pipeta sau capacul bujiei este conexiunea electrică a bujiei la bobină. Se compune dintr-un fir conductor izolat corespunzător și conexiunea pentru lumânare, care poate fi de două tipuri: lat sau subțire. În plus, pipeta poate fi rezistivă (1, 5 sau 10 kΩ ), astfel încât să nu genereze interferențe electromagnetice , poate fi combinată și cu o bujie rezistivă pentru a-și extinde efectul. [1]
În unele medii sportive, pentru a asigura o ancorare mai bună a pipetei la bujie, se folosește un capac de blocare sub bujie, unde un inel rămâne constrâns de hexagon (fără a modifica înșurubarea bujiei) și din care unul sau două inele elastice țin capacul.
Bujie
Bujia este partea sistemului care servește la generarea scânteii reale. Se compune din doi electrozi: cel central este conectat la bobină prin pipetă, în timp ce celălalt electrod este legat la pământ prin capul motorului .
Sistemul de aprindere poate fi de tip tradițional și, prin urmare, cu o bujie pe cilindru sau dublă aprindere, deci cu două bujii pe cilindru, dar poate avea și bujii suplimentare.
Mai multe bujii sunt folosite pentru a accelera arderea, mai ales pentru motoare cu alezaj mai mare sau motoare non-tradiționale, cum ar fi Honda NR .
Daune și probleme
Deteriorarea sistemului de aprindere este în general foarte gravă:
- Sursă de energie inexistentă : cauzată atât de avarii, cât și de deconectare, duce la inactivitatea sistemului și a funcțiilor sale;
- Aprinderea deteriorată sau necorespunzătoare : dacă contactul este parțial deteriorat, acesta ar putea funcționa într-un mod limitat, fără a modifica calendarul; dacă este complet compromis, nu mai generează scânteia; dacă, pe de altă parte, nu este potrivit pentru tipul de motor, poate genera găuri pe coroana pistonului sau o pierdere de putere, respectiv dacă există un avans sau o amânare a contactului;
- Bobina de aprindere deteriorată : dacă bobina de aprindere nu mai este corect izolată în diferitele viraje, poate exista inițial o scădere a tensiunii generate și scânteia la bujie sau o defecțiune;
- Pipetă neadecvată : dacă pipeta și cablul său de conectare nu sunt potrivite pentru sistem, pe lângă reducerea tensiunii la electrozii bujiei, se poate supraîncălzi și topi, pierzându-și funcțiile.
- Inconvenient la bujie : este cea mai controlată componentă a sistemului, prima analizată în caz de probleme și uneori blamată greșit.
- Semnal de poziție prea slab : această problemă apare în sistemele care utilizează un senzor (în general un pick-up ) pentru a detecta poziția arborelui cotit, unde în cazul poziționării, deplasării sau deteriorării incorecte, este posibil ca acest senzor să nu ofere un impuls cu caracteristicile minime pentru a fi citite corect și pentru a da o defecțiune a întregului sistem.
Precauții
Acest sistem poate avea următoarele măsuri:
- Mai multe bujii , în general se utilizează două bujii și poartă numele Twin Spark sau alte nume, cum ar fi DTS-i (Digital Twin Spark Ignition) în funcție de producător, acest sistem vă permite să reduceți semnificativ avansul scânteii, deoarece îmbunătățește combustie și crește eficiența termică
- Aprinderea defazată a motorului Wankel datorită formei camerei de ardere este obligatorie utilizarea a două bujii și acestea pot genera scântei în momente diferite.
- Senzorul detonațiilor permite detectarea detonațiilor, iar unitatea de control modifică avansul (reducerea) pentru a preveni ca această situație să afecteze funcționarea normală a motorului.
- Mai mult timp de aprindere în sistemele de aprindere de curse, mai mult timp de aprindere este disponibil, în general prin comutarea unui comutator cu două sau mai multe poziții.
- Scânteia pierdută , sistemul de aprindere reduce numărul scânteilor (de la o treime la jumătate), dacă clapeta de accelerație este complet eliberată și motorul la turații mari (peste un anumit prag), deci creșteți atât frâna motorului, cât și consumul bujiei și încălzirea motorului.
