Системы зажигания и электрического пуска силовых агрегатов транспортных машин. Системы управления силовыми агрегатами транспортных машин

На современных автомобилях с электронным управлением двигателем система зажигания состоит из: электронного блока управления (ЭБУ); датчиков (угла поворота коленчатого вала, положения дроссельной заслонки, детонации, температуры охлаждающей жидкости); катушки зажигания (общей или по одной катушке на каждый цилиндр); распределителя тока высокого напряжения (при общей катушке зажигания); высоковольтных проводов; свечей зажигания.

Рис. 6.1 - Схема электронной системы зажигания: Вариант А - с общей катушкой зажигания; Вариант Б - с отдельной катушкой на каждый цилиндр: 1 - маховик с зубчатым венцом; 2 - поршень; 3 - цилиндр двигателя; 4 - камера сгорания; 5 - впускной клапан; 6 - поток воздуха; 7 - дроссельная заслонка; 8 - датчик положения дроссельной заслонки; 9 - катушка зажигания; 9' - катушка зажигания на каждой свече; 10 - распределитель тока высокого напряжения; 11 - высоковольтные провода; 11' - электрический провод, по которому к катушке зажигания поступает импульсный сигнал от ЭБУ; 12 - свеча зажигания; 13 - выпускной клапан; 14 - датчик температуры охлаждающей жидкости; 15 - датчик детонации; 16 - датчик угла поворота коленчатого вала; 17 - электронный блок управления (ЭБУ); 18 - диагностическая лампа-сигнализатор; 19 - диагностическая колодка; 20 - замок зажигания; 21 - аккумуляторная батарея

При работе двигателя информация от датчиков поступает в электронный блок управления (ЭБУ). В результате обработки полученной информации ЭБУ устанавливает оптимальный момент зажигания, необходимый для получения максимальной экономичности работы двигателя в каждый отдельный момент времени, и подает импульсный сигнал катушке (катушкам) зажигания. Электронная система зажигания не требует регулировок и очень надежна в течение всего срока службы.

Рис. 6.2 – Схема электронной системы управления

Принцип работы электронной системы управления двигателем заключается в том, что электронный блок управления (ЭБУ) получает непрерывную информацию о всех параметрах работы систем и механизмов двигателя, а также об окружающей среде. Мгновенно оценивая информацию, ЭБУ выдает команду на впрыск определенной порции топлива и подачу высоковольтного разряда на электроды свечи зажигания в строго определенный момент времени. Изменение температуры двигателя и воздуха, оборотов коленчатого вала и давления воздуха мгновенно определяется и передается ЭБУ, который изменяет подачу топлива.

Если электронный блок не получил данные от какого-то из датчиков, он активирует нужный индикатор на табло, оповестив об этом водителя. Система контролирует свою работу, диагностирует неисправности, фиксирует их. Она может даже отключить неработающий контур, задействовав резервный.

В зависимости от способа управления процессом зажигания различают следующие типы систем зажигания: контактная, бесконтактная (транзисторная) и электронная (микропроцессорная).

В контактной системе зажигания управление накоплением и распределение электрической энергии по цилиндрам осуществляется механическим устройством - прерывателем-распределителем. Дальнейшим развитием контактной системы зажигания является контактная транзисторная система зажигания, в первичной цепи катушки зажигания которой применен транзисторный коммутатор.

В отличие от контактной в бесконтактной системе зажигания для управления накоплением энергии используется транзисторный коммутатор, взаимодействующий с бесконтактным датчиком импульсов. Транзисторный коммутатор в данной системе выполняет роль прерывателя. Распределение тока высокого напряжения осуществляется механическим распределителем.

В электронной системе зажигания используется электронный блок управления, с помощью которого производится управление процессом накопления и распределения электрической энергии. В ранних конструкциях электронной системы зажигания электронный блок одновременно управлял системой зажигания и системой впрыска топлива (т.н. объединенная система впрыска и зажигания). В настоящее время управление зажиганием включено в систему управления двигателем.

Не смотря на различия в конструкции можно выделить следующее общее устройство системы зажигания:

· Источник питания (автомобильный генератор и аккумуляторная батарея)

· Выключатель зажигания

· Устройство управления накоплением энергии (в разных системах зажигания эту роль выполняет прерыватель, транзисторный коммутатор или электронный блок управления)

· Накопитель энергии (катушка зажигания)

· Устройство распределения энергии по цилиндрам (механический распределитель или электронный блок управления)

· Высоковольтные провода

· Свечи зажигания (рис. 6.3)

Рис. 6.3 – Схема свечи зажигания: 1 – клемма; 2 – изолятор; 3 – ниппель; 4 – корпус;
5 – уплотнительная прокладка; 6 – боковой электрод; 7 – искровой промежуток;
8 – центральный электрод; 9 – нижняя уплотнительная прокладка изолятора; 10 – верхняя уплотнительная прокладка изолятора.

Принцип работы системы зажигания заключается в накоплении и преобразовании катушкой зажигания низкого напряжения (12В) электрической сети автомобиля в высокое напряжение (до 30000В), распределении и передаче высокого напряжения к соответствующей свече зажигания и образовании в нужный момент искры на свече зажигания.

В работе системы зажигания можно выделить следующие этапы: накопление электрической энергии, преобразование энергии, распределение энергии по свечам зажигания, образование искры, воспламенение топливно-воздушной смеси.