Для чего нужен конденсатор в системе зажигания?

Конденсаторная система зажигания

Двигатель не удается запустить

  1. В проводах, соединяющих датчик-распределитель зажигания и коммутатор, произошел обрыв;
  2. Вышел из строя контактный датчик;
  3. Произошел разрыв в проводах, соединяющих коммутатор с катушкой или выключателем зажигания;
  4. Вышел из строя коммутатор;
  5. Неисправен выключатель зажигания;
  6. Наконечники проводов высокого напряжения окислились или неплотно сидят в гнездах;
  7. Сильное загрязнение проводов или нарушение их изоляции;
  8. Контактный уголек изношен, поврежден или зависает в крышке датчика-распределителя зажигания;
  9. Через трещины или прогары, образовавшиеся в крышке или роторе датчика-распределителя зажигания, а также нагар или влагу, скопившуюся на внутренней поверхности крышки, происходит утечка тока;
  10. В роторе датчика-распределителя зажигания перегорел резистор;
  11. Повреждение катушки зажигания;
  12. Замасливание свечей зажигания или изменение зазора между ними;
  13. На изоляторе свечи появилась трещина;
  14. Провода высокого напряжения неправильно присоединены к выводам крышки датчика-распределителя;
  15. Неправильно установлен элемент зажигания.

Двигатель работает с перебоями на всех оборотах

  1. Повреждение проводов в системе зажигания, ослабление их крепления или окисление наконечников;
  2. Изношенность электродов или замасливание свечей зажигания;
  3. Образование нагара;
  4. В крышке датчика-распределителя поврежден или изношен контактный уголек;
  5. Сильно подгорел центральный контакт ротора датчика-распределителя;
  6. В роторе или крышке датчика-распределителя образовались трещины, прогары или скопилась грязь;
  7. Неисправность коммутатора: на первичной обмотке катушки зажигания изменилась форма импульсов.

Читать далее — Основные неисправности электронной бесконтактной системы зажигания — часть 1.

Другие статьи по теме:

  • Основные неисправности аккумулятора
  • Основные неисправности сцепления — часть 1
  • Основные неисправности генератора
  • Основные неисправности контактной системы зажигания — часть 1
  • Основные неисправности сцепления — часть 2
  • Основные неисправности электронной бесконтактной системы зажигания — часть 2
  • Основные неисправности контактной системы зажигания — часть 2
  • Основные неисправности заднего ведущего моста — часть 1
  • Основные неисправности подвески и рулевого управления — часть 1
  • Основные неисправности системы освещения — часть 1

Современный автомобиль трудно представить без зажигания. Основные преимущества, которые дает система электронного зажигания общеизвестны, они следующие: более полное сгорание топлива и связанное с этим повышение мощности и экономичности; снижение токсичности отработавших газов; облегчение холодного пуска; увеличение ресурса свечей зажигания; снижение энергопотребления; возможность микропроцессорного управления зажиганием. Но всё это в основном относится к системе CDI На данный момент, в автомобильной промышленности практически отсутствуют системы зажигания, основанные на накоплении энергии в конденсаторе: CDI (Capacitor Discharge Ignition) — она же тиристорная (конденсаторная) (кроме 2-х тактных импортных двигателей). А системы зажигания основанные на накоплении энергии в индуктивности: ICI (ignition coil inductor) пережили момент перехода с контактов на коммутаторы, где контакты прерывателя были банально заменены транзисторным ключом и датчиком Холла не претерпев принципиальных изменений (пример зажигания в ВАЗ 2101…07 и в интегральные системы зажигания ВАЗ 2108…2115 и далее). Основная причина доминирующего распространения систем зажигания ICI — это возможность интегрального исполнения, что влечёт удешевление производства, упрощение сборки и монтажа, за которое расплачивается конечный пользователь. При этой, так сказать , системы ICI все недостатки, основным из которых является относительно низкая скорость перемагничивания сердечника и как следствие резкий рост тока первичной обмотки с ростом оборотов двигателя, и потеря энергии . Что приводит к тому, что с ростом оборотов, ухудшается воспламенение смеси, как следствие сбивается фаза начального момента роста давления вспышки, ухудшается экономичность. Частичное, но далеко не лучшее решение этой проблемы, является применение сдвоенных и счетверённых катушек зажигания (т.н. ) этим самым производитель распределил нагрузку по частоте перемагничивания с одной катушки зажигания на две или четыре, тем самым, снижая частоту перемагничивания сердечника для одной катушки зажигания. Хочу заметить, что на машинах с схемой зажигания (ВАЗ 2101…2107), где искра формируется за счет прерывания тока в достаточно высокоомной катушке механическим прерывателем, что замена на электронный коммутатор от или ему подобный в автомобилях с высокоомной катушкой не дает ничего, кроме снижения токовой нагрузки на контакт. Дело в том, что RL-параметры катушки должны удовлетворять противоречивым требованиям. Во-первых, активное сопротивление R должно ограничивать ток на уровне, достаточном для накопления необходимого количества энергии при пуске, когда напряжение аккумулятора может упасть в 1,5 раза. С другой стороны, слишком большой ток приводит к преждевременному выходу из строя контактной группы, поэтому ограничен вариатором или длительностью импульса накачки в . Во-вторых, для увеличения количества запасенной энергии необходимо увеличивать индуктивность катушки. При этом с ростом оборотов сердечник не успевает перемагнититься (о чём писалось выше). Как следствие вторичное напряжение в катушке не успевает достигнуть номинального значения, и энергия искры, пропорциональная квадрату тока, резко снижается на высоких (более

3000) оборотах двигателя. Наиболее полно преимущества электронной системы зажигания проявляются в конденсаторной системе зажигания с накоплением энергии в ёмкости, а не в сердечнике. Один из вариантов конденсаторной системы зажигания и описан в данной статье. Подобные устройства отвечают большинству требований, предъявляемых к системе зажигания. Однако их массовому распространению препятствует наличие в схеме высоковольтного импульсного трансформатора, изготовление которого представляет известную сложность (об этом ниже). В данной схеме высоковольтный конденсатор заряжается от DC/DC преобразователя, на транзисторах П210, при поступлении сигнала управления тиристор подключает заряженный конденсатор к первичной обмотке катушки зажигания, при этом DC-DC работающий в режиме блокинг-генератора останавливается. Катушка зажигания используется только как трансформатор (ударный LC контур). Обычно напряжение на первичной обмотке нормируется на уровне 450…500В. Наличие высокочастотного генератора и стабилизация напряжения делает величину запасаемой энергии практически независимой от напряжения аккумулятора и частоты вращения вала. Такая структура получается гораздо более экономичной, чем при накоплении энергии в индуктивности, так как ток через катушку зажигания течет только в момент искрообразования. Применение 2-х тактного автогенераторного преобразователя позволило поднять КПД до 0,85. Нижеприведенная схема имеет свои преимущества и недостатки. К достоинствам

надо отнести: нормирование вторичного напряжения, независимо от частоты вращения коленчатого вала в рабочем диапазоне оборотов. простота конструкции и как следствие – высокая надежность; высокий КПД. К недостаткам: сильный нагрев и, как следствие, — нежелательно размещать в месте моторного отсека. Самое, на мой взгляд, удачное место расположения – бампер автомобиля. По сравнению с системой зажигания ICI с накоплением энергии в катушке зажигания, конденсаторная (CDI) имеет следующие преимущества: высокая скорость нарастания высоковольтного напряжения; и достаточное (0,8мс) время горения дугового разряда и, как следствие, — роста давления вспышки топливной смеси в цилиндре, из-за этого повышается стойкость двигателя к детонации; энергия вторичной цепи выше, т.к. нормирована по времени горения дуги от момента зажигания (МЗ) до верхней мёртвой точки (ВМТ) и не ограничена сердечником катушки. Как следствие – лучшая воспламеняемость топлива; более полное сгорание топлива; лучшую самоочистку свечей зажигания, камер сгорания; отсутствие калильного зажигания. меньший эрозионный износ контактов свечей зажигания, распределителя. Как следствие — больший срок службы; уверенный запуск в любую погоду, даже на подсевшей АКБ. Блок начинает уверенно работать от 7 В; мягкая работа двигателя, по причине только одного фронта горения.

Технология сборки:

Обмотка накладывается виток к витку по свеже-пропитанной эпоксидной смолой прокладке. После окончания слоя или обмотки в одном слое — обмотка покрывается эпоксидной смолой до заполнения межвитковых пустот. Обмотка закрывается прокладкой по свежей эпоксидной смоле с выдавливанием избытка. (из-за отсутствия вакуумной пропитки) Так же следует обратить внимание на заделку выводов: на одевается фторопластовая трубка и фиксируется капроновой ниткой. На повышающей обмотке выводы гибкие, выполненные проводом: МГТФ-0,2…0,35. После пропитки и изоляции первого ряда (обмотки 1-2-3, 4-5-6) по всему кольцу наматывается повышающая обмотка (7-8) послойно, виток к витку. , оголение слоёв, «барашки» — не допускаются. От качества изготовления трансформатора практически зависти надёжность и долговечность работы блока. Расположение обмоток показано на рисунке 3.
Сборка электронного блока
Для лучшего теплоотвода блок рекомендуется собирать в дюралевом оребреном корпусе, приблизительный размер – 120 x 100 x 60 мм, толщина материала – 4…5 мм. На стенку корпуса через изоляционную теплопроводную прокладку ставятся транзисторы П210. Монтаж выполняется навесным монтажом с учетом правил монтажа высоковольтных, импульсных устройств. Плату управления допустимо выполнять на печатной либо на макетной плате. Готовое устройство налаживания не требует, необходимо лишь уточнить включение обмоток 1, 3 в базовой цепи транзисторов, и если генератор не запускается – поменять местами. Конденсатор, установленный на трамблёре при использовании CDI отключают.

Практика показала, что попытка заменить транзисторы П210 на современные кремниевые приводит к значительному усложнению электрической схемы (см. 2 нижние схемы на КТ819 и TL494), необходимостью тщательной настройки, которую после одного — двух лет эксплуатации в тяжелых режимах (нагрев, вибрация) приходится выполнять повторно. Личная практика с 1968 года показала, что применение транзисторов П210 позволяет забыть об электронном блоке на 5…10 лет, а применение высококачественных компонентов (особенно накопительного конденсатора (МБГЧ) с долго нестареющим диэлектриком) и аккуратное изготовление трансформатора – и на более долгий срок.

1969-2006 © Все права на это схемное решение принадлежат В.В.Алексееву. При перепечатке ссылка обязательна.

можно по адресу, указанному в правом нижнем углу.

Литература по теме:

1. IGBT транзисторы в системе электронного зажигания 2. Патент РФ N2056521. Способ под-жига топливной смеси в двигателе внутреннего сгорания и коммутатор для его осуществления 3. Патент РБ N1429. Способ поджига топливной смеси в двигателе внутреннего сгорания и коммутатор для его осуществления 4. Г. Карасев. Стабилизированный блок электронного зажигания. — Радио,1988, 9, с.17; 1989, №5 с 91. 5. Capacitive Discharge Ignition (CDI) 6. Теория систем зажигания. Ютт (zip, 400 кБ) 7. Системы зажигания автомобилей — общее устройство и типы. 8. Интернет магазин радиодеталей и электронных компонентов

11.11.2006 При перепечатке ссылка обязательна.

Конденсатор

Опции темы
  • Подписаться на эту тему…
  • Поиск по теме

    Конденсатор

    Считаю, что подключаться к кабелю катушек зажигания вообще не следует и вот почему:

    Ток потребления всеми катушками довольно большой, ампер до десяти. Именно поэтому там и установлен блокирующий конденсатор (исправность которого влияет на заводимость в морозы, именно по этой теме был отзыв и замена его на большую ёмкость). В момент заводки, каждый лишний ампер с этого провода — уменьшает первичное напряжение в цепи катушек, да еще стартер подсаживает аккум при запуске, а если еще и выключатель помпы не ставить, то она тоже съесть свой ампер при запуске (потом ток попмпы сильно уменьшится).
    Тем более не стал бы туда подключать схему управления ГБО, не так уж трудно до колодки предохранителей в салоне провод прокинуть (я фото публиковал).

    Предохранитель в этой цепи стоит на 20А. Увеличение нагрузки на 5% (то есть на 1 А для помпы) вряд ли повлияется на запуск. Тем более, что старт помпы (и максимальный ток, потребляемый помпой) происходит за 0,5 сек — можно их подождать перед кручением стартера.
    На ГБО с той цепи взят только сигнальный проводник с мизерными токами — силовое питание ГБО идет отдельным проводом от аккумулятора.

    Читайте также  Как заменить замок зажигания на шевроле нива?

    Насколько я понимаю, конденсатор в той цепи нужен исключительно для подавления помех.

    В общем, я сделал так. Холода -20 уже три дня стоят — проблем нет. По итогам зимы можно будет говорить, насколько критично влияет помпа на свечи.

    Конденсатор несколько поднимает импульсную мощность искры. Вернее не дает ей рухнуть слишком низко, во время холодного запуска.
    На свечи помпа не влияет. На холодный запуск — черт его знает, возможно тоже не повлияет. Но все равно. Как-то не кузяво подключать к жизненно важной цепи, весьма и весьма второстепенное устройство. Для первоначальной проверки функиональности — нет проблем. Сам так помпу испытывал. Но потом переключил по постоянной схеме, на цепь питания стеклоподъемников. Эта цепь имеет предохранитель под капотом (у моей машины!).

    Последний раз редактировалось vtral; 08.11.2009 в 13:23 .

    Емкость конденсатора какая?

    У меня штатный стоит, 2,2мк. Но я вывел в легкодоступное место пару проводов от него, чтобы в случае необходимости подключить дополнительный.

    Если конденсатор реально емкостью 2,2 мкФ, то ни на что, кроме фильтрации помех в бортовую сеть, он не способен.

    Вообще забудьте о влиянии этого конденсатора на энергию свечи :(

    Если конденсатор реально емкостью 2,2 мкФ, то ни на что, кроме фильтрации помех в бортовую сеть, он не способен.

    Вообще забудьте о влиянии этого конденсатора на энергию свечи :(

    Сэр знаком с импульсной техникой?
    Если не знаком, не кидайся громкими словами. Просто возьми и убери свой конденсатор из этой цепи вообще. Это легко делается, конденсатор на разъеме. Потом нам доложишь результат.

    Последний раз редактировалось vtral; 08.11.2009 в 18:59 .

    Я бы не советовал Вам устраивать со мной состязания в хамстве.
    Если можете обосновать свою теорию — обоснуйте.
    Я же в подкрепление своей могу сказать, что конденсатор в единицы микрофарад способен лишь служить фильтром низкочастотных (килогерцы) помех. Именно в такой роли я встречал подобные конденсаторы в нескольких радиосхемах.
    ЗЫ Отсутствие подобного конденсатора в типовой схеме индивидуальных катушек зажигания http://www.autodata.ru/efisakh/2008/pr6_postig_1.htm подтверждает мой тезис, что на работу самой системы зажигания он не влияет.

    Последний раз редактировалось kaskas; 08.11.2009 в 20:04 .

    Несколько встреченных электросхем — сильно сказано. Огромный опыт. Снимаю шляпу. :)
    Это не теория. Это элементарная практика. Регулярно практикую примерно с 1978 года. :)
    Ключевое слово уже прозвучало, минимум два раза. Импульсный.
    Конденсатор 2,2 мк пропускает весьма большой импульсный ток, многократно бОльший, чем аналогичный конденсатор 0,47 мк, который был установлен ниссаном изначально. Конденсатор это выполняет совершенно аналогичную функцию, как и конденсатор в классической, контактной системе зажигания. Если ты ее захватил конечно. ;)
    Подавление помех — это лишь вторичная функциональность, главная функция — пропускание импульсной составляющей токов искры на массу по кратчайшему пути. Провод заземления, прямо на моторе, рядом с конденсатором видел? Воот.
    Импульс искры имеет огромную скорость нарастания напряжения. Без этого шунтирующего конденсатора, ток искры вынужден проходить по всем цепям питания, от чего очень сильно теряет энергию, которой так не хватает именно во время холодного запуска.
    Способ проверки уже был назван. Отключи имеющийся конденсатор. Мощность искры упадет в разы. И хватит ли ее для запуска, еще не факт.
    В книжки смотреть — это очень хорошо, серьезно. Сам очень много читаю. Но еще нужно и на практике проверять полученные сведения, чтобы делать правильные выводы. В книжках, знаешь ли, и опечатки встречаются, и даже откровенная лажа.
    А конденсатор во всех схемах есть. Не в катушках, а навесной, на группу катушек. Буржуи умеют считать деньги.

    Хамство — не мой метод.
    Хамов заношу в игнорсписок, и более с ними не дискутирую.
    Здоровый сарказм, дело другое. Иногда помогает снять напряжение и недопонимание.

    По моей просьбе модератор выделил данный кусок дискуссии в отдельную ветку.
    Я предлагаю обсудить эту тему подробнее.

    Это не так. Контактной системы не застал, но (судя по схемам в инете) там схема включения конденсатора другая. И его цель в ней — уменьшить искрение на контактах траблера.

    Согласен. Но это спор на тему, что первично, курица или яйцо.
    Конденсатор в этой цепи позволяет уменьшить помехи, так как снижает импульсные броски в этой цепи.

    В статье описаны токи и амплитуды в цепях катушек зажигания двигателей Ниссан серии VQ http://autodata.ru/item.osg?idt=42&idn=1027

    А именно, в певичной цепи ток до 5А, длительность импульса 6 мс.

    Партнамберы конденсатора:
    OLD: 28351-89901 (0,47 мкФ)
    NEW: 28351-89902 (2,2 мкФ)

    Последний раз редактировалось kaskas; 10.11.2009 в 07:56 .

    Высоковольтная конденсаторная система зажигания

    Двигатель не удается запустить

    1. В проводах, соединяющих датчик-распределитель зажигания и коммутатор, произошел обрыв;
    2. Вышел из строя контактный датчик;
    3. Произошел разрыв в проводах, соединяющих коммутатор с катушкой или выключателем зажигания;
    4. Вышел из строя коммутатор;
    5. Неисправен выключатель зажигания;
    6. Наконечники проводов высокого напряжения окислились или неплотно сидят в гнездах;
    7. Сильное загрязнение проводов или нарушение их изоляции;
    8. Контактный уголек изношен, поврежден или зависает в крышке датчика-распределителя зажигания;
    9. Через трещины или прогары, образовавшиеся в крышке или роторе датчика-распределителя зажигания, а также нагар или влагу, скопившуюся на внутренней поверхности крышки, происходит утечка тока;
    10. В роторе датчика-распределителя зажигания перегорел резистор;
    11. Повреждение катушки зажигания;
    12. Замасливание свечей зажигания или изменение зазора между ними;
    13. На изоляторе свечи появилась трещина;
    14. Провода высокого напряжения неправильно присоединены к выводам крышки датчика-распределителя;
    15. Неправильно установлен элемент зажигания.

    Недостатки классической контактной системы зажигания

    Среди недостатков классических систем зажигания можно выделить то, что через контактную группу прерывателя проходит большой по величине ток. Следовательно, происходит очень быстрый износ этого элемента. Также происходит искрение высоковольтных контактов непосредственного корпуса распределителя зажигания. На других системах такое не наблюдается.

    Все это в сумме значительно снижает ресурс, а самое главное – надежность всей конструкции. Что касается надежности, то она зависит от многих составляющих. В частности, на нее влияет энергия искры, вторичное напряжение, форма и длина ее. А так же время, в течение которого происходит горение искры. Энергию можно вычислить, если знать три параметра:

    • напряжение;
    • силу тока;
    • время пробоя.

    Но надежность можно определить по напряжению. В том случае, если в цилиндрах двигателя нормальные условия для горения, топливовоздушная смесь воспламеняется от искры, которая имеет энергию всего 10 мДж.

    Двигатель работает с перебоями на всех оборотах

    1. Повреждение проводов в системе зажигания, ослабление их крепления или окисление наконечников;
    2. Изношенность электродов или замасливание свечей зажигания;
    3. Образование нагара;
    4. В крышке датчика-распределителя поврежден или изношен контактный уголек;
    5. Сильно подгорел центральный контакт ротора датчика-распределителя;
    6. В роторе или крышке датчика-распределителя образовались трещины, прогары или скопилась грязь;
    7. Неисправность коммутатора: на первичной обмотке катушки зажигания изменилась форма импульсов.

    Читать далее — Основные неисправности электронной бесконтактной системы зажигания — часть 1.

    Другие статьи по теме:

    • Основные неисправности аккумулятора
    • Основные неисправности сцепления — часть 1
    • Основные неисправности генератора
    • Основные неисправности контактной системы зажигания — часть 1
    • Основные неисправности сцепления — часть 2
    • Основные неисправности электронной бесконтактной системы зажигания — часть 2
    • Основные неисправности контактной системы зажигания — часть 2
    • Основные неисправности заднего ведущего моста — часть 1
    • Основные неисправности подвески и рулевого управления — часть 1
    • Основные неисправности системы освещения — часть 1

    Усиление искры

    Чтоб усилить искру на свечах нужно:

    1. медные высоковольтные провода,
    2. набор ключей,
    3. усилитель искры,
    4. комплект для установки бесконтактного зажигания.

    В большинстве современных свечей используются специальные резисторы, которые должны снижать помехи электромагнитного поля. Если установить свечи без резисторов, то количество высвободившейся энергии увеличится на 50%. Поменяйте все высоковольтные провода на медные. За счет уменьшения сопротивления системы энергия на свечах зажигания увеличится. Увеличьте межэлектродное расстояние и испытайте свечу в специальной барокамере под давлением. Выберите наибольший промежуток, при котором наблюдается стабильная искра при давлении 10 кг/см². В этом случае продолжительность искры остается такой же, как и была, а ее энергия, а значит и мощность увеличивается. Но при этом повышается нагрузка на высоковольтные провода, поэтому их качество должно быть высоким. Это позволит увеличить энергию искры приблизительно в полтора-два раза.

    Для увеличения энергии применяется специальный усилитель искры, который монтируется непосредственно на свечу. Этот прибор состоит из конденсатора и двух соединений, одно из которых крепится на свечу, другое на высоковольтный провод. При работе устройства наблюдается некоторое запаздывание при разряде свечи, за счет зарядки конденсатора. При этом амплитуда тока значительно возрастает, а вместе с ней и температура искры при разряде.

    Если на автомобиле установлена контактная (на данный момент устаревшая) система зажигания, замените ее бесконтактной. Приобретите стандартный комплект, состоящий из катушки высокого напряжения, датчика Холла, коммутатора и набора проводов. Установите под капотом высоковольтную катушку, замените «бегунок» датчиком Холла, и установите высоковольтные провода. Учитывайте метки моментов зажигания на коленвале. Поменяйте свечи зажигания на новые и соедините все элементы проводами по схеме. Выставьте угол опережения зажигания.

    Лучший спортивный автомобиль 2011 года Феррари Италия 458

    Устройство для увеличения плазменного объема искры в свече зажигания относится к области двигателестроения, в частности к искровым способам воспламенения топливной смеси. Устройство содержит последовательный LC-контур, образованный конденсатором и индуктивностью и подключенный непосредственно параллельно искровому промежутку свечи зажигания. Собственная частота LC-контура лежит в диапазоне от 1 до 5 МГц и параметры контура выбираются такими, что при его замыкании через пробитый искровой промежуток затухающие колебания в нем поддерживают горение искры в течение времени порядка 2-3 с. Высоковольтный провод от системы зажигания подключается к точке соединения свечи с LC-контуром через демпфирующий дроссель. Устройство служит для увеличения плазменной оболочки вокруг стриммера искры, не увеличивая существенно энергию разряда. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

    Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к искровым способам воспламенения топливной смеси. Ближайшими аналогами предлагаемого устройства могут быть система, предложенная в авторском свидетельстве , и отечественная система зажигания «Электроника 3М-К» . Схема, описанная в , имеет ряд существенных недостатков. Изготовление магнитного накопителя на прямоугольном магнитопроводе является сложной технической задачей (несколько десятков витков коаксиального кабеля выдерживающего 20 кВ). Размеры такого устройства будут весьма велики. Кроме того, накопление энергии и концентрация ее в течение 10-100 нс в момент искрообразования приводит к резкому увеличению эрозии электродов свечи. В системах зажигания подобных отечественной «Электроника 3М-К» или «Искра-5» используется многоискровый режим воспламенения топливной смеси. Однако в силу высокой индуктивности рассеяния катушки зажигания интервал между импульсами высокого напряжения трудно сделать менее 0,5 мс, т.е. следующие за первой искры будут воздействовать на топливную смесь не в оптимальный момент времени (верхняя мертвая точка). Исходя из вышесказанного понятно, что одновременное улучшение условий воспламенения топлива и снижение степени детонации в момент поджига, а также уменьшение эрозии электродов свечи требует принципиального изменения физических параметров искры. Необходимо увеличить объем плазменной оболочки вокруг стриммера искры, причем желательно сделать это не увеличивая существенно энергию разряда. В качестве прототипа выбрали немецкий патент 1962 г. . В этом патенте параллельно высоковольтной обмотке катушки зажигания подключен трехзвенный Г-образный LC-контур, выполняющий роль накопительного элемента. При образовании искрового канала энергия накопления на конденсаторах отдается в искру. Т. к. спектр частот в данном контуре лежит ниже 100 кГц, а время существования стриммера в искре не превышает 500 нс, то мы имеем режим, близкий к многократному искрообразованию. Хотя параметры такой искры близки к оптимальным, техническая реализация данного устройства встречает ряд трудностей. Во-первых, даже на современной элементной базе, индуктивности и емкости таких номиналов как приводятся в патенте, на напряжение 20-50 кВ, будут весьма крупными. Во-вторых в современных системах зажигания высоковольтные провода, соединяющие катушку зажигания с распределителем и распределитель со свечой зажигания, имеют сопротивление 3-8 кОм. Это делает предполагаемую систему неэффективной, т.к. сопротивление, демпфируя LC-контур, приводит к быстрому затуханию колебаний. Сопротивление искрового канала равно приближенно 20 Ом, т.е. энергия запасенная в конденсаторах рассеивается в основном в проводах. Чтобы обойти все эти трудности в схеме располагают последовательный LC-контур непосредственно около свечи, избавляясь тем самым от влияния высокоомных проводов. Предлагаемое устройство изображено на фиг. 1. Здесь КЗ-катушка зажигания, П р — высокоомный (1-5 кОм) провод, Р — распределитель, C 1 и С 2 — свечи зажигания. Индуктивность L представляет собой катушку из 30 витков. В качестве сердечника катушки используется стержень из радиоферрита марки М400 или М600, диаметром 8-10 мм и длиной порядка 45 мм. Между ферритом и обмоткой необходим зазор не менее 1 мм. Такая конструкция обеспечивает высокую индуктивность и добротность при токах до 100 A, импульсах напряжения в 10-12 кВ, в диапазоне частот до 5 МГц. Поскольку время остывания плазменного канала в искре не превышает 500 нс, для режима непрерывного горения необходимо чтобы собственная частота LC-контура была выше 1 МГц. С предполагаемой конструкцией индуктивности емкость С получается порядка 100-500 пФ. С таким номиналом емкости LC-контур получается весьма компактным, что позволяет разместить его в непосредственной близости у свечи зажигания, и даже крепить его непосредственно на высоковольтный провод. Схема работает следующим образом. При появлении высоковольтного импульса на вторичной обмотке катушки зажигания, фиг. 1, конденсатор C заряжается до напряжения пробоя свечи. Т. к. емкость мала, суммарный фазовый сдвиг, равный (где R — сопротивление высоковольтных проводов плюс внутреннее сопротивление катушки зажигания), невелик, порядка 10 s. При таком фазовом сдвиге коррекция угла опережения системы зажигания не нужна. В момент пробоя образуется плазменный канал сопротивлением 20 Ом, т.е. L и С замыкаются параллельно друг другу и образуют высокодобротный LC-контур. Высоковольтный провод от катушки зажигания при этом оказывается закороченным на землю и не оказывает влияния на колебания в контуре. Свободные колебания в контуре продолжаются в течении 2-3 s, и все это время плазменный канал искры остается горячим и способен инициировать воспламенение топливной смеси. При этом пиковый ток в искре увеличен по сравнению с обычной схемой не более чем в 3-4 раза, что не приводит к увеличению эрозии электродов свечи, а средний ток остается на прежнем уровне и может быть снижен введением демпфирующего дросселя Др (фиг. 2). Таким образом, увеличив время горения искры в 8-10 раз, мы увеличим плазменный объем в 3-4 раза, а за счет высокочастотного разогрева увеличим плотность плазмы, ее ионизирующее и тепловое действие. При использовании демпфирующего дросселя процесс образования стриммера в искре не приводит к образованию сильной ударной волны, поэтому детонация топлива уменьшается. Этот дроссель представляет собой четыре ферритовых кольца К 18х8х5 марки М2000НМ, надетых на высоковольтный провод непосредственно перед LC-контуром. Рекомендуется использовать этот дроссель в системах зажигания, где высоковольтный провод не содержит высокоомного сопротивления. Литература

    Читайте также  Как правильно открутить свечи зажигания?

    Методы проверки автомобильного конденсатора

    Конденсатор — небольшая, но важная часть электронных систем автомобиля. Он отвечает за накопление и сохранение электрического тока, создаёт определённый показатель напряжения в компонентах и решает ряд других задач. Увы, это изделие иногда выходит из строя. Работа с электрическими компонентами — опасное дело, но при необходимости работоспособность конденсатора можно легко проверить.

    Как работает этот компонент

    Изделия защищают электронные компоненты от разного рода помех и используются во множестве систем вашей машины. Ключевой функцией приспособления является фильтрация — например, в автоакустике. Без конденсатора музыкальная система будет работать плохо: возникнут посторонние шумы, помехи и изменения громкости. Все это является следствием скачков напряжения в электросети авто.

    Конденсаторы есть во многих частях автомобиля. Они играют роль буферов между аккумуляторами и другими электронными приспособлениями. Без такого изделия невозможно функционирование не только акустики, но и контактного механизма в распределителе зажигания.

    На фото: схема системы батарейного зажигания с цифровым обозначением компонентов:

    1. Аккумулятор.
    2. Включатель стартера.
    3. Включатель зажигания.
    4. Первичная обмотка.
    5. Вторичная обмотка.
    6. Катушка зажигания.
    7. Распределитель.
    8. Прерыватель.
    9. Конденсатор.
    10. Свеча зажигания.

    Схема батарейного зажигания. Конденсатор отмечен цифрой «9»

    Типы автомобильных конденсаторов

    1. Для генератора. Подаёт электричество в работающий генератор, предотвращает перепады напряжения в зажигании, ликвидирует шумы радиоприёмника. Если в генераторе авто нет конденсатора, проезжающий мимо транспорт вызовет сильный шум на радио. Благодаря этому изделию удаётся защититься от дискомфорта в пути.

    Так выглядит автомобильный конденсатор

  • Для сабвуфера. Автоусилитель обеспечивает более полное насыщение баса и расширяет диапазон воспроизведения частот, однако он сильно увеличивает потребление тока, что приводит к проблемам со светом фар и плохому качеству воспроизведения низких частот. Хорошо работающий конденсатор — гарантия защиты от проблем.
  • Как понять, что нужна диагностика прибора

    О неисправности конденсатора свидетельствуют разные признаки. Фары, мигающие в такт басам автомобильной акустики, означают, что электронные компоненты авто не получают достаточного напряжения. В ряде случаев сигналы начинают искажаться, отдельные компоненты машины работают некорректно.

    Конденсатор зажигания отвечает за выработку искры, которая воспламеняет топливовоздушную смесь в цилиндре двигателя. Если искра имеет слабый красный цвет и появляется неравномерно, если не удаётся нормально завести авто — вполне вероятно, что возникли проблемы с конденсатором.

    Важно не допускать проблем с конденсатором зажигания. Они возникают по трём причинам:

    • если изделие потеряло часть ёмкости,
    • если возник внутренний обрыв,
    • если произошло короткое замыкание.

    Первые два варианта особенно коварны, поскольку зажигание не сразу выходит из строя. Функционирование компонентов продолжается, хотя искра уже не может иметь нужного уровня мощности. Главные признаки поломки в такой ситуации — неустойчивость работы двигателя на холостом ходу, проблемы с запуском. Обязательно проверьте конденсатор и при необходимости замените его! Если этого не сделать, искры от прерывателя вызовут подгорание контактов, что выведет силовой агрегат из строя.

    Как проверить работоспособность

    Надёжный способ выявить неисправность — воспользоваться омметром или мультиметром в режиме омметра. Для наиболее полного тестирования подготовьте следующие инструменты:

    • сам измерительный прибор;
    • переносную лампу;
    • заводную ручку.

    Расположение конденсатора в системе зажигания

    Основная проверка выполняется в следующей последовательности.

    1. Переводим омметр в режим верхнего предела измерений.
    2. Подключаем один вывод конденсатора к корпусу для разрядки. Один из щупов омметра соединяем с наконечником провода, другой — с корпусом.
    3. Если показатель быстро отклоняется к «нулю», а затем плавно возвращается к «бесконечности» – всё в порядке. При смене полярности показатель быстро стремится к нулю. Если сразу же высветилось значение «бесконечности», требуется замена.

    Инструкция по проверке автомобильного конденсатора на видео

    Проверка без мультиметра

    1. Отключаем от прерывателя провода, идущие от конденсатора и катушки зажигания. Тут пригодится переносная лампа. Чтобы проверить изделие, присоедините её к зажиму прерывания, затем активируйте зажигание. Произошло включение лампы? Конденсатор работает неправильно.
    2. Ещё один метод проверки работоспособности изделия — зарядка конденсатора катушки зажигания током высокого напряжения и последующая разрядка на корпус. Если между массой и проводом конденсатора появилась искра и раздался характерный щелчок, всё в порядке. Реакции нет? Значит, в конденсаторе есть пробой.
    3. Отсоедините чёрный провод от зажима прерывателя, который идёт от катушки зажигания. Отключите от прерывателя провода конденсатора. Включите зажигание и прикоснитесь одним проводом к другому. Если появится искра — что-то не так. Скорей всего дело в пробое конденсатора.
    4. Заводной ручкой поверните коленвал ДВС и снимите крышку с распределителя зажигания. Включите зажигание. Можно оценить работу конденсатора, следя за возникающими здесь искрами. Если возникла поломка, контакты прерывателя сильно заискрят. Ещё один признак неисправности — слабое искрение между корпусом и главным проводом высокого напряжения.

    Состояние конденсатора можно без труда проверить даже в дороге. Возите с собой мультиметр и будьте готовы пустить его в ход — так вы избавитесь от дискомфорта при езде и избежите риска серьёзной поломки.

    Здравствуйте! Мое имя Дмитрий, по образованию — журналист. Специализируюсь на автомобильной тематике — карьеру начинал в интернет-магазине автомобильных комплектующих, да и сам являюсь автолюбителем. (4 голоса, среднее: 4.3 из 5)

    Доработка схемы зажигания автомобиля

    Самым ответственным моментом при эксплуатации автомобиля является пуск двигателя. Особенно актуален этот вопрос в зимнее время года, когда на улице стоят большие морозы. Все смазочные материалы, в том числе и масло в картере двигателя внутреннего сгорания, теряют вязкость, и создают чрезмерную дополнительную механическую нагрузку на стартер.

    Рекомендаций по решению этой проблемы в Интернете представлено великое множество, от подогрева масла в картере двигателя дополнительным нагревателем, до впрыскивания в цилиндры двигателя перед пуском легко воспламеняющихся веществ. Совершенствуются коммутаторы системы зажигания, делают многоискровой режим зажигания, оптимизируют взаимное расположение и форму электродов свечей.

    Но все это не дает максимального эффекта по одной простой причине, во время пуска двигателя напряжение бортовой сети автомобиля падает до 9,5 V и соответственно значительно падает величина высокого напряжения на выходе катушки зажигания. Предложенная доработка системы зажигания позволяет устранить этот недостаток.

    Принцип работы системы зажигания автомобиля

    Рассмотрим часть схемы электрооборудования автомобиля, составляющую систему зажигания. От аккумулятора напряжение положительной полярности, через предохранитель поступает на контакты замка зажигания и реле зажигания.

    Когда ключ из замка зажигания автомобиля вынут, все контакты в замке зажигания разомкнуты, и напряжение на систему зажигания не подается. Если ключ вставить в замок зажигания и повернуть его по часовой стрелке на один сектор, контакты в замке зажигания замкнутся и напряжение поступит на обмотку реле зажигания, по обмотке потечет ток, создаст магнитное поле, которое притянет якорь реле.

    Контакты реле замкнутся, напряжение питания поступит на низковольтную обмотку катушки зажигания и через нее на коллектор транзистора VT коммутатора. Пока вал двигателя не вращается, на базу транзистора не поступают открывающие импульсы управления, и он закрыт, ток дальше не течет. В применяемых в настоящее время схемах зажигания автомобилей, элементов начерченных синим цветом (диод VD1 и конденсатор С1) нет.

    Читайте также  Что называется углом опережения зажигания?

    Для пуска двигателя необходимо повернуть ключ в замке зажигания по часовой стрелке еще на один сектор. Стартер начнет вращаться и на коммутатор с датчика вращения поступят управляющие импульсы. Транзистор VT на время 1-2,5 мс откроется и через низковольтную обмотку катушки зажигания пойдет ток. Сердечник катушки начнет намагничиваться, и создаст в высоковольтной обмотке катушки зажигания высокое напряжение. Величина напряжения будет зависеть от соотношения количества витков в катушках.

    Для надежной работы двигателя система зажигания должна создавать высокое напряжение с запасом, величиной не менее 25 кВ. Напряжение, при котором происходит пробой (образуется искра) между электродами в свече составляет 14-17 кВ. Таким образом, должен обеспечивается запас по высокому напряжению около 7 кВ, что гарантирует стабильную искру в свечах при любых условиях запуска двигателя.

    Величина высокого напряжения
    в момент запуска двигателя автомобиля

    При работе двигателя, за счет работы генератора, напряжение в бортовой сети автомобиля обычно составляет 14,1±0,2 В. На первичную обмотку катушки зажигания, за вычетом падения напряжения (1,2 В) на транзисторе VT, поступают импульсы величиной 14,1 В-1,2 В=12,9 В. В этом режиме величина импульсов на вторичной обмотке катушки зажигания для образования искры в свечах составляет 27 кВ.

    В момент пуска двигателя напряжение на выводах заряженного аккумулятора может снижаться до 9,5 В, если аккумулятор заряжен не полностью, то напряжение может быть и меньше. Тогда с учетом падения напряжения на транзисторе VT, величина напряжения на первичной обмотке катушки составит 9,5 В-1,2 В=8,3 В, это на 35% меньше, чем напряжение при работающем двигателе. При этом величина высокого напряжения тоже уменьшится на 35% и составит 17 кВ. Новая свеча создает искру при напряжении 12-17 кВ. Если установлены свечи с напряжением пробоя 17 кВ, то в таком случае искрообразование может быть нестабильным. Расчеты показали, что даже для нового автомобиля с узлами и деталями системы зажигания, находящимися в исправном состоянии, запаса по высокому напряжению может и не быть.

    Что же тогда говорить о системе зажигания автомобиля, находящегося в эксплуатации не один год. Происходит старение изоляции свечей и выгорание ее электродов. В высоковольтных проводах и катушке зажигания тоже происходит старение изоляции, что приводит к дополнительным потерям. Несколько лет эксплуатируемый аккумулятор тоже вносит свою лепту. Путь тока от аккумулятора к катушке зажигания проходит по проводам через контакты предохранителя, реле зажигания, соединительные колодки и клеммы. На них тоже происходит падение напряжения.

    В дополнение для устойчивого возникновения искры в зазоре свечи при сильно охлажденной воздушно бензиновой смеси требуется подавать на нее более высокое напряжение. Таким образом, запуск двигателя старого автомобиля с первой попытки при больших морозах существующая схема зажигания обеспечить с гарантией не может. Последующие попытки запуска двигателя могут полностью разрядить аккумулятор, с чем большинству автолюбителей доводилось сталкиваться.

    Доработка схемы зажигания

    С проблемой запуска двигателя в дни с большими морозами я столкнулся давно, когда ездил на автомобиле «Ока». Так как двигатель у «Оки» двух цилиндровый, то запустить его, из-за наличия мертвой точки, гораздо сложнее, чем четырехцилиндровый. Менял датчик холла, коммутатор, катушку зажигания, высоковольтные провода, свечи, но достичь уверенного запуска двигателя в морозы так и не получилось.

    Проанализировав электрическую схему зажигания, пришел к выводу, что если подключить электролитический конденсатор к выводу катушки зажигания, на который подается +12 В, то все плохие контакты, через которые подается питающее на катушку напряжение наоборот, буду играть положительную роль, так как будут уменьшать разряд конденсатора. Сначала я установил только конденсатор С1, не хотелось резать провода для впайки диода VD. Пуск двигателя значительно улучшился. После установки диода, который не позволяет разряжаться конденсатору в электропроводку автомобиля при пуске двигателя, «Ока» стала с первого раза, на удивление многим, заводится даже при 25 градусном морозе.

    Работает схема следующим образом. Когда вставляется ключ зажигания и поворачивается до первого фиксированного положения, конденсатор С1 через диод VD быстро зарядится от аккумуляторной батареи с учетом падения напряжения на диоде около 1,2 В, до напряжения 11,5 В. При пуске двигателя, на катушку зажигания будет подано не напряжение с аккумулятора величиной 9,5 В, а напряжение с заряженного конденсатора 11,5 В. Таким образом высокое напряжение упадет не на 35%, а всего на 20% и высокое напряжение составит не менее 23 кВ, что вполне достаточно для уверенного возникновения в свечах искры.

    Эффективность работы схемы можно еще улучшить, если поставить дополнительно автомобильное реле, подключить его обмотку параллельно реле пуска стартера, а пару нормально замкнутых контактов параллельно диоду. Тогда, когда стартер будет выключен, напряжение с аккумулятора на катушку зажигания будет подаваться, минуя диод. Если в реле стартера есть свободная пара нормально замкнутых контактов, то можно использовать их и не устанавливать дополнительное реле. Замыкание с помощью реле выводов диода еще повысит высокое напряжение на выходе катушки зажигания на несколько киловольт.

    Конструкция и детали

    Диод VD1 подойдет любого типа, рассчитанный на ток не менее 8 А и обратное напряжение не менее 25 В. Еще лучше применить диод Шоттки, например 90SQ045 (45 В, 9 А). Тогда необходимость в установке дополнительного реле отпадает, так как падение на диоде Шоттки составит всего 0,2 В, что и без установки дополнительного реле увеличит высокое напряжение на несколько киловольт. Такие диоды используют в низковольтном выпрямителе блоков питания компьютеров.

    Электролитический конденсатор подойдет любого типа, рассчитанный на напряжение не менее 25 В и емкостью не менее 20000 мкф. Конденсатор должен быть рассчитан на работу в широком диапазоне температур, минус 30-65 градусов Цельсия. Лучше всего подходит конструкция конденсатора с выводами, рассчитанными на винтовое подключение. Я устанавливал конденсатор как на фото.

    Если нет подходящего по емкости конденсатора, то можно подключить параллельно, соблюдая полярность, несколько конденсаторов меньшей емкости. При параллельном соединении плюсовые выводы конденсаторов соединяются с плюсовыми, а минусовые с минусовыми. Общая емкость тогда составит сумму всех соединенных параллельно конденсаторов.

    Например, есть 4 конденсатора емкостью 4700 мкФ, соединив их параллельно, получим конденсатор емкостью 18800 мкФ.

    Что касается реле, то можно применить любое автомобильное реле, имеющее нормально замкнутые контакты.

    Конденсатор желательно установить в непосредственной близости с катушкой зажигания, но, для предотвращения его перегрева, на максимально возможном удалении от двигателя. Место установки должно не допускать попадания влаги на выводы конденсатора во время движения автомобиля. Предложить готовое решение по размещению диода и конденсатора сложно, так как каждая марка автомобиля имеет оригинальную конструкцию, и место установки деталей приходится выбирать индивидуально.

    Вместо конденсатора можно применить кислотный аккумулятор небольшой емкости, например от UPS компьютера. Это еще более лучший вариант, чем установка конденсатора. Дополнительный аккумулятор будет при работе двигателя постоянно подзаряжаться и благодаря тому, что система зажигания будет питаться от двух аккумуляторов, дополнительный аккумулятор всегда будет полностью заряжен. При пуске двигателя на систему зажигания будет всегда подаваться напряжение питания более 12 В.

    Порядок запуска двигателя автомобиля при морозе

    Для безотказного запуска двигателя автомобиль перед наступлением холодов должен быть подготовлен к зимней эксплуатации. Необходимо залить масло в двигатель и коробку передач, предназначенное для работы при низких температурах. Необходимо в обязательном порядке заменить свечи и фильтры, масляный, воздушный и бензиновый. И конечно самое главное это техническое состояние аккумулятора. Даже если аккумулятор новый, его обязательно нужно зарядить от внешнего зарядного устройства. Если все эти требования заблаговременно выполнены, то с пуском двигателя в холодное время года проблем не будет.

    Двигатель автомобиля рекомендуется запускать в следующем порядке: ☞ Необходимо вставить ключ в замок зажигания, повернуть по часовой стрелке на один сектор и убедиться, что все электроприборы отключены. Хотя они при работе стартера должны отключаться автоматически, но, тем не менее, лучше их отключить, чтобы не создавать дополнительную нагрузку на двигатель в первый момент после его пуска. ☞ Для приведения холодного аккумулятора в боевое состояние, его нужно прогреть, включив на 20-30 секунд фары или габаритные огни. ☞ Если коробка не автоматическая, то обязательно выжать педаль сцепления до упора. При этом будет отключена от двигателя коробка передач, что существенно снизит нагрузку на стартер. Включить зажигание на полсекунды, чтобы вал двигателя сдвинулся с мертвой точки, и масло смазало трущиеся поверхности двигателя. ☞ Повторно включаем зажигание на время не более 3 секунд. Если двигатель не запустился, необходимо выждать до повторного запуска не менее 15 секунд. За это время подогретый еще за счет неудачного пуска двигателя аккумулятор наберется силы. Если за 5-6 попыток с паузами двигатель запустить не удалось и при этом аккумулятор не сел, значит, либо попавшая в механизмы вода замерзла и необходимо отогреть автомобиль, поместив его в теплый гараж. Или возникла неисправность и необходимо обращаться в сервис. ☞ Если двигатель автомобиля запустился, то необходимо плавно отпустить педаль сцепления. После прогрева машина готова к поездке.

    Задать вопрос автору статьи, оставить комментарий

    Здравствуйте.
    Прочитал ваш материал по доработке схемы зажигания автомобиля для лучшего пуска двигателя. Для меня это актуально. Т.к. стартер крутит, а двигатель не заводится. Но когда бросаешь ключ, и стартер отключается от АКБ, а коленчатый вал двигателя продолжает вращаться по инерции, то ДВС заводится. Давно задумываюсь об установке доп. АКБ от ИБП через диод на катушку зажигания.
    Вы предлагаете использовать конденсатор. Это мне кажется сделать проще. Посоветуйте, какой вариант выбрать?
    Заранее благодарен.

    Уважаемый Юрий!
    Дополнительный аккумулятор я ставить не пробовал, теоретически он даст при запуске двигателя такой же эффект, как и конденсатор. Но, стоит дороже, срок службы его ограничен, емкость его сильно уменьшается при отрицательных температурах.
    Электролитический конденсатор в данном случае будет работать надежнее. Один раз установил и забыл до конца эксплуатации автомобиля.
    Так что выбор однозначен, проверенный мною на практике, ставить конденсатор.

    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: