Діагностика системи запалення ДВЗ

Недоліки: необхідність у датчиках детонації, великий вплив різних факторів і перешкод, що виникають при роботі двигуна на показання приладу, можливість застосування тільки для ДВС датчики, що має, положення колінвала.

2.3 Спосіб виявлення детонації у двигуні внутрішнього згоряння з

іскровим запалюванням

Використання: випробування двигунів внутрішнього згоряння. Сутність винаходу: при роботі ДВС на заданій частоті обертання за допомогою датчика реєструють у заданому інтервалі часу робочого циклу вібросигнали, наприклад коливання стінок блоку циліндрів, здійснюють фільтрацію цих сигналів, визначають фактичне значення параметра вібросигналу, а потім порівнюють фактичне його значення з еталонним і на основі порівняння роблять вивід про наявність або відсутність детонації у ДВС, як параметр вібросигналу використають середню його потужність для заданого інтервалу часу в робочому циклі, еталонне значення формують як суму величин, складовими якої, щонайменше, є величина, що характеризує поточне мінімальне значення середньої потужності вібросигналу, і величина дисперсії середньої потужності вібросигналу, попередньо певна при роботі двигуна на згаданій частоті обертання при відсутності детонації, а порівнюють еталонне значення з фактичним значенням середньої потужності вібросигналу в робочому циклі [12].

Недолік метода у великій залежності від фізичного стану елементів які використовуються як датчик і введенні додаткових елементів і впливу на них роботи двигуна.

2.4 Спосіб комп'ютерного аналізу вторинної напруги системи

запалювання двигуна внутрішнього згоряння

Винахід ставиться до технічної діагностики, а саме до діагностики систем запалювання двигунів внутрішнього згоряння, і може бути використане для діагностування систем запалювання автомобілів, пускових двигунів тракторів і мобільних сільськогосподарських машин [11]. Спосіб комп'ютерного аналізу вторинної напруги системи запалювання двигуна внутрішнього згоряння здійснюється шляхом порівняння з еталонними значеннями середньої напруги горіння дуги, тривалості іскрового розряду й відносного часу замкнутого стану контактів. При цьому крапкою початку іскрового розряду вважається момент досягнення напруги -600 В, крапкою закінчення іскрового розряду вважається момент, що передує зниженню вторинної напруги до 0, за умови, що іскровий розряд почався, крапкою розмикання контактів переривника вважається момент початку іскрового розряду, а крапкою замикання контактів уважається найближчий попередньому іскровому розряду момент перевищення напругою рівня +50 В, за умови, що між цією крапкою й початком іскрового розряду напруга досягає +180 В. Отримані за кілька сотень циклів результати по кожному циліндрі засереднюються. Технічним результатом є підвищення вірогідності діагнозу.

3 РОБОЧІ ПРОЦЕСИ В БАТАРЕЙНЫХСИСТЕМАХ ЗАПАЛЮВАННЯ

3.1 Основні робочі процеси

Нормальним робочим режимом будь-якої системи батарейного запалювання, що використає індукційну котушку як джерело високої напруги, є перехідний режим, у результаті чого утвориться іскровий розряд у свічі запалювання. Робочий процес може бути розбитий на три етапи [5].

1. Замикання контактів переривника. На цьому етапі відбувається підключення первинної обмотки котушки запалювання (накопичувача) до джерела струму. Етап характеризується наростанням первинного струму й, як наслідок цього, накопиченням електромагнітної енергії, що запасає в магнітному полі котушки.

2. Розмикання контактів переривника. Джерело струму відключається від котушки запалювання. Первинний струм зникає, у результаті чого накопичена електромагнітна енергія перетворюється в електростатичну. Виникає ЭДС високої напруги у вторинній обмотці.

3. Пробій іскрового проміжку свічі. У робочих умовах при певнім значенні напруги відбувається пробій іскрового проміжку свічі з наступним розрядним процесом.

3.1.1 Замикання контактів переривника

На 1-му етапі вторинний ланцюг практично не впливає на процес наростання первинного струму. Струми й напруги у вторинному ланцюзі при відносно малій швидкості наростання первинного струму незначні. Вторинний ланцюг можна вважати розімкнутої. Первинний конденсатор замкнуть накоротко контактами К. Схема заміщення для даного робочого етапу наведена на мал. 3.1 [8].

Процес наростання первинного струму відповідно до другого закону Кирхгофа описується диференціальним рівнянням [8]

, (3.1)

де -- індуктивність первинної обмотки; -- швидкість наростання первинного струму; -- повний опір первинного ланцюга, що представляє собою суму активного опору первинної обмотки, опорів додаткового резистора й проводів.

Рис. 3.1. Схема заміщення класичної системи запалювання після замикання контактів переривника.

Рішенням цього рівняння є вираження

або (3.2.)

де -- постійна часу первинного контуру; .

У початковий момент часу при t=0 струм i=0, при цьому швидкість наростання первинного струму максимальна й не залежить від опору ,. При струм досягає сталого значення , а швидкість його зміни дорівнює нулю . Для сучасних автомобільних котушок запалювання первинний струм досягає свого максимального значення приблизно за 0,02 с.

Під час наростання струму в первинній обмотці наводиться ЭДС самоіндукції

, (3.3)

ЭДС самоіндукції убуває за експонентним законом. При , , при

У вторинній обмотці індукується ЭДС взаємоіндукції

, (3.4)

де М -- взаємоіндукція.

ЭДС взаємоіндукції мала по1 величині й також змінюється за експонентним законом.

У деякий момент часу контакти розмикаються. Струм розриву за інших рівних умов залежить від часу замкнутого стану контактів :

, (3.5)

Час : залежить від частоти обертання колінчатого вала двигуна й, числа циліндрів z, профілю кулачка, тобто співвідношення між кутом замкнутого й розімкнутого станів контактів.

Частота розмикання контактів при чотиритактному двигуні або число іскор у секунду f=zn/(2- 60).

Час повного періоду роботи переривника

, (3.6)

де tp -- час розімкнутого стану контактів.

Якщо позначити відносний час замкнутого й розімкнутого станів контактів відповідно через 3 = t3 / Т и р = tp / Т, то час замкнутого стану контактів

, (3.7)

Аналітичне вираження струму розриву прийме вид

, (3.8)

Таким чином, струм розриву зменшується зі збільшенням частоти обертання вала й числа циліндрів і збільшується зі збільшенням відносного часу замкнутого стану контактів, що визначається геометрією кулачка й від частоти обертання вала не залежить. Струм розриву залежить також від параметрів первинного ланцюга: він прямо пропорційний напрузі батареї U6, зростає зі зменшенням R1, і зменшується зі збільшенням індуктивності L1.

Електромагнітна енергія, що запасає в магнітному полі котушки запалювання до моменту розмикання контактів,

, (3.9)

Показник .

Якщо рівняння (3.9) продіфференцирувати по L1, і дорівняти до нуля, то можна визначити значення а для одержання найбільшої електромагнітної енергії, що запасає, від джерела постійного струму з напругою U6:

(3.10)

Умова (3.10) для звичайної класичної системи запалювання не може бути дотримано, тому що t3 -- показник змінний і залежно від частоти обертання двигуна змінюється в широких межах. Тому на більшості режимів роботи котушки запалювання в діапазоні малих (холостий хід) і середніх частот обертання двигуна внаслідок більших значень t3 струм у первинній обмотці, досягши сталого значення, даремно нагріває котушку й додатковий опір.

Щоб знайти втрати в первинному ланцюзі, необхідно обчислити дійсне значення струму

(3.11)

Визначивши по формулі (3.11) струм , знаходять потужність втрат Р1піт, що розсіюється в первинній обмотці котушки запалювання, на додатковому опорі й у проводах:

(3.12)

3.1.2 Розмикання контактів переривника.

Після закінчення процесу накопичення в момент запалювання контакти переривника розмикають ланцюг і тим самим переривають первинний струм. У цей момент магнітне поле зникає й у первинній і вторинній обмотках котушки індукується напруга. За законом індукції напруга, индуцируемое у вторинній обмотці, тим вище, чим більше коефіцієнт трансформації й первинний струм у момент його переривання [8].

При виводі розрахункових формул для підрахунку первинної й вторинної напруг скористаємося спрощеною схемою заміщення (мал. 3.2). Відповідно до цієї схеми маємо два магнітозв'язаних контури, кожний з яких містить ємність (З1 -- конденсатор первинного ланцюга; З2 -- розподілена ємність вторинного ланцюга), індуктивність (LI, L2 -- індуктивності відповідно первинної й вторинної обмоток котушки запалювання), еквівалентний активний опір (Rl, R2 -- сумарні активні опори відповідно первинного й вторинного ланцюгів). У вторинний контур включений шунтуюче опір Rш і опір втрат Rn, що імітують витоки струму на свічі й магнітні втрати.

У момент розмикання контактів переривника електромагнітна енергія, запасена в котушці, перетвориться в енергію електричного поля конденсаторів CI і З2 і частково перетворюється в теплоту. Значення максимальної вторинної напруги можна одержати з рівняння електричного балансу в контурах первинного й вторинного ланцюгів, зневажаючи втратами в них,

(3.13)

де U1m, U2m, -- максимальні значення відповідно первинної й вторинної напруг.

Заміняючи (де Wl і W2 -- число витків відповідно первинної й вторинної обмоток котушки запалювання), одержимо аналітичне вираження для розрахунку максимальної вторинної напруги

(3.14)

Вираження (3.14) не враховує втрати енергії в опорі нагару, шунтуючого іскровий проміжок свічі, магнітні втрати в сталі, електричні втрати в іскровому проміжку розподільника й у дузі на контактах переривника. Зазначені втрати приводять до зниження вторинної напруги. На практиці для обліку втрат у контурах уводять у вигляді множника коефіцієнт , що виражає зменшення максимуму напруги через втрати енергії:

(3.15)

де -- коефіцієнт трансформації котушки запалювання;

-- коефіцієнт загасання, що становить для контактних систем 0,75...0,85.

Рис. 3.2. Спрощена схема заміщення класичної системи запалювання після розмикання контактів переривника

Рис. 3.3. Перехідні процеси в системі запалювання:

а -- зміна первинного струму; б -- зміна вторинної напруги.

Зміна первинного струму , і вторинної напруги U2 у процесі роботи переривника показане на мал. 3.3. При розмиканні контактів переривника первинний струм, робить кілька періодів загасаючих коливань (мал. 3.3, а) доти, поки енергія, запасена в магнітному полі котушки, не витратиться на нагрівання опору , контуру. Якщо іскровий проміжок вторинного ланцюга зробити настільки більшим, щоб пробою не відбувся (режим холостого ходу або відкритого ланцюга), то вторинна напруга U2, так само як первинний струм, зробить кілька загасаючих коливань (мал. 3.3, б).

3.1.3 Пробій іскрового проміжку свічі

Для запалювання робочої суміші електричним способом необхідне утворення електричного розряду між двома електродами свічі, які перебувають у камері згоряння. Протікання електричного розряду в газовому проміжку може бути представлено вольамперної характеристикою (мал. 3.4) [8].

Ділянка Оаb відповідає несамостійному розряду. Напруга зростає, струм залишається практично незмінним і по силі мізерно мала. При подальшому збільшенні напруги швидкість руху іонів у напрямку до електродів збільшується. При початковій напрузі Uн починається ударна іонізація, тобто такий розряд, що, один раз виникнувши, не вимагає для своєї підтримки впливу стороннього іонізатора. Якщо поле рівномірне, то процес поляризації відразу переростає в пробій газового проміжку. Якщо поле нерівномірне, то спочатку виникає місцевий пробій газу біля електродів у місцях з найбільшою напруженістю електричного поля, що досягла критичного значення. Цей тип розряду називається короною й відповідає стійкій частині вольамперної характеристики bс.

При подальшому підвищенні напруги корона захоплює нові області міжелектродного простору, поки не відбудеться пробій (крапка с), коли між електродами проскакує іскра. Це відбувається при досягненні напругою значення пробивної напруги Unp.

Спалахнувши іскра створює між електродами сильно нагрітий і іонізований канал. Температура в каналі розряду радіусом 0,2...0,6 мм перевищує 10000 ДО. Опір каналу залежить від сили струму, що протікає по ньому. Подальше протікання процесу залежить від параметрів газового проміжку ланцюга джерела енергії. Можливий або тліючий розряд (ділянка de), коли струми малі, або дуговий розряд (ділянка тп), коли струми великі внаслідок великої потужності джерела струму й малого опору ланцюга. Обоє ці розряду є самостійними й відповідають стійким ділянкам вольамперної характеристики. Тліючий розряд характеризується струмами 10-5...10-1 і практично незмінною напругою розряду. Дуговий розряд характеризується значними струмами при відносно низьких напругах на електродах.

Рис. 3.4. Вольтамперна характеристика розряду в повітряному проміжку.

На 2-м етапі розглянемо процес формування вторинної напруги при відсутності електричного розряду у свічі. У дійсності пробивна напруга Uпр нижче максимальної вторинної напруги U2m, що розвиває системою запалювання, і тому, що як тільки зростає напруга досягає значення Uпр, у свічі відбувається іскровий розряд, і коливальний процес обривається (мал. 3.5).

Електричний розряд має дві складові: ємнісну й індуктивну. Ємнісна складова іскрового розряду являє собою розряд енергії, накопиченої у вторинному ланцюзі, обумовленим її ємністю З2. Ємнісний розряд характеризується різким спаданням напруги й різких сплесків струмів, по своїй силі сягаючих десятків ампер (див. мал. 3.5).

Рис. 3.5. Зміна напруги й струму іскрового розряду:

а й б -- відповідно ємнісна й індуктивна фази розряду; tпр -- час індуктивної складової розряду; iпр - амплітудне значення струму індуктивної фази розряду; Uпр -- напруга індуктивної фази розряду.

Незважаючи на незначну енергію ємнісної іскри (З2/2), потужність, що розвиває іскрою, завдяки короткочасності процесу може досягати десятків і навіть сотень кіловатів. Ємнісна іскра має яскравий блакитнуватий колір і супроводжується специфічним тріском.

Високочастотні коливання (106...107 Гц) і великий струм ємнісного розряду викликають сильні радіоперешкоди й ерозію електродів свічі. Для зменшення ерозії електродів свічі (а в неекранованих системах і для зменшення радіоперешкод) у вторинний ланцюг (у кришку розподільника, у бігунок, у наконечники свічі, у проводи) включається помехоподавляющий резистор. Оскільки іскровий розряд відбувається раніше, ніж вторинна напруга досягає свого максимального значення U2m, а саме при напрузі Uпp, на ємнісний розряд витрачається лише невелика частина магнітної енергії, накопиченої в сердечнику котушки запалювання.

Частина, що залишилася, енергії виділяється у вигляді індуктивного розряду. При умовах, властивих роботі розподільників і розрядників, і при звичайних параметрах котушок запалювання індуктивний розряд завжди відбувається на стійкій частині вольтамперної характеристики, що відповідає тліючому розряду. Струм індуктивного розряду 20.. .40 ма. Напруга між електродами свічі сильно знижується й складається в основному з катодного спадання напруги UK і спадання напруги в позитивному стовпі Ed:

(3.16)

де Uпр -- напруга іскрового розряду; Е -- напруженість поля в позитивному стовпі; В/мм; d -- відстань між електродами.

Спадання напруги Uк=220...330 У.

Тривалість індуктивної складової розряду на 2...3 порядку вище ємнісної й досягає залежно від типу котушки запалювання, зазору між електродами свічі й режиму роботи двигуна (пробивної напруги) 1...1.5 мс. Іскра має бліді фіолетово-жовті кольори. Ця частина розряду одержала назву хвоста іскри.

За час індуктивного розряду в іскровому проміжку свічі виділяється енергія, що може бути визначена аналітично:

(3.17)

На практиці широко використається наближена формула для підрахунку енергії іскрового розряду

Розрахунки й експерименти показують, що при низьких частотах обертання двигуна енергія індуктивного розряду Wиp=15...20 мДж для звичайних класичних автомобільних систем запалювання.

3.2. Електронні системи запалювання

3.2.1. Основні напрямки створення перспективних систем

запалювання.

Розвиток сучасного двигунобудування відбувається в напрямку підвищення економічності й зниження питомої ваги при одночасному збільшенні частоти обертання колінчатого вала двигуна й ступеня стиску. Ступінь стиску становить 7,0...8,5, але на перспективних автомобілях установлюються двигуни зі ступенем стиску 9,0...10 і більше. Таке підвищення ступеня стиску вимагає значного збільшення вторинної напруги, необхідного для пробою іскрового проміжку свічі [5].

Частота обертання колінчатого вала автомобільних двигунів також неухильно зростає й у цей час досягає 5000...8000 хв-1, діапазон робочих температур двигуна лежить у межах --40...+100 °С. Прагнення підвищити паливну економічність двигуна змушує використати збіднену суміш, для надійного запалення якої потрібна більша довжина іскрового проміжку свічі, тобто потрібна більша енергія розряду. Іскровий проміжок свічі лежить у межах 0,8...1,2 мм [3]. Таким чином, до сучасної системи запалювання пред'являються більше високі вимоги: збільшення вторинної напруги при одночасному підвищенні надійності; енергія іскрового розряду повинна бути достатньої для запалення суміші на всіх режимах роботи двигуна (15....50 мдж і більше); стійке іскроутворювання в різних експлуатаційних умовах (забруднення свіч, коливання температури, коливання напруги бортової мережі й т.д.); усталена робота при значних механічних навантаженнях; простота обслуговування системи; мінімальне споживання енергії джерел живлення; мінімальні маса, габарити й низька вартість. Крім того, необхідно враховувати, які показники двигуна є найбільш важливими: потужність, паливна економічність, мала токсичність газів, що відробили.

Такі вимоги не можуть бути задоволені при використанні класичної (батарейної) системи запалювання, тому що в цьому випадку практично єдиним реальним способом збільшення вторинної напруги є збільшення сили струму розриву. Однак збільшення сили струму розриву понад певне значення (3,5...4,0 А при 12 У) приводить до ненадійної роботи контактів переривника й різкому скороченню їхнього терміну служби.

Перераховані вимоги до системи запалювання викликали необхідність створення нових пристроїв, що дозволяють поліпшити умови запалення робочої суміші в циліндрах.

Одним зі шляхів підвищення запалювання вторинної напруги, що розвиває системою, є застосування напівпровідникових приладів, що працюють як керовані ключі, що служать для переривання струму в первинній обмотці котушки запалювання. Найбільш широке використання в якості напівпровідникових реле знайшли потужні транзистори, здатні комутирувати струми амплітудою до 10 А в індуктивному навантаженню без якого-небудь іскріння й механічного ушкодження, характерних для контактів переривника. Функцію електронного реле можуть виконувати також і силові тиристори, але широкої промислової реалізації в системах запалювання з накопиченням енергії в індуктивності вони не мали.

Таким чином, застосування транзисторів у системі запалювання дозволило принципово усунути основний недолік класичної системи запалювання. Сила струму розриву вже не обмежується стійкістю контактів переривника, а залежить лише від параметрів транзистора.

По конструктивному виконанню контактно-транзисторні системи різні й можуть містити від одного до декількох напівпровідникових підсилювальних елементів. Таким чином, у системах з контактним керуванням режим роботи контактів переривника значно полегшений і тому їхній термін служби більше. Однак цим системам як і раніше властиві недоліки класичної системи запалювання (механічне зношування контактів переривника й обмежений швидкісний режим через вібрацію контактів переривника й т.п.).

Системами, що не мають перерахованих недоліків, є системи з безконтактним керуванням моментом іскроутворювання (безконтактні системи запалювання - БСЗ) - системи запалювання I покоління. У БСЗ контакти переривника замінені безконтактним датчиком, що виробляє електричні імпульси в строго задані моменти часу. Ці імпульси надходять у схему керування струмом (імпульсний підсилювач) первинної обмотки котушки запалювання. Безконтактні датчики не мають механічного контакту й тому практично не піддані зношування.

Відзначений недолік не дозволяє в рамках БСЗ із постійним кутом включеного стану вихідного транзистора вести подальшу інтенсифікацію вихідних характеристик. Тому наступним етапом у розвитку БСЗ з'явилося створення систем запалювання з нормованим часом накопичення енергії. У таких системах у всьому діапазоні частот обертання вала двигуна й значень живлячої напруги визначається мінімальний час, за яке струм розриву досягає сили, необхідної для індукування необхідного значення вторинної напруги.

Нормування часу накопичення енергії дозволяє знизити потужність втрат у котушці й комутаторі при низьких і середніх частотах обертання вала двигуна при одночасному збільшенні струму розриву й відповідно енергії іскрового розряду, забезпечити оптимальний закон зміни вторинної напруги й енергії іскри залежно від частоти обертання вала двигуна, стабілізувати вихідна напруга системи при коливаннях напруги живлення.

Безконтактні системи з нормуванням часу накопичення енергії реалізуються шляхом введення в комутатор спеціального електронного регулятора часу накопичення.

Основними недоліками БСЗ є механічний спосіб розподілу енергії по циліндрах двигуна, недосконалість механічних автоматів кута випередження запалювання, погрішності моменту іскроутворювання через механічну передачу від колінчатого вала двигуна до розподільника.

Найбільше повно відповідають всім вимогам, пропонованим до сучасних систем запалювання, системи з електронним регулюванням кута випередження запалювання. Серед способів реалізації цих систем можна виділити два основних: аналоговий і цифровий. Аналоговий спосіб ставиться до електронних систем запалювання більше раннього покоління, коли елементна база, використовувана для їхньої побудови, мала малий ступінь інтеграції (системи запалювання II покоління). Цифрові системи запалювання (системи запалювання III покоління) є більше зробленими. В основу їхньої роботи покладені принципи, широко застосовувані в обчислювальній техніці. Цифрові регулятори являють собою невеликі, різні по складності обчислювачі, порядок роботи яких задається спеціальним алгоритмом. Під час роботи двигуна датчики передають інформацію про частоту обертання й навантаженню двигуна, про положення колінчатого вала, про температуру двигуна й температурі навколишнього середовища. На підставі цієї інформації, обробленої в інтерфейсі, обчислювальний пристрій визначає оптимальний для даного режиму кут випередження запалювання. У рамках цифрової системи запалювання можливе застосування як традиційного механічного розподільника, у функції якого залишається лише високовольтний розподіл енергії по циліндрах 1Ц... 4Ц двигуна, так і електронного розподілу. У цьому випадку для чотирициліндрового двигуна, наприклад, застосовується двохканальний комутатор, два вихідних транзистори якого поперемінно комутирують струм у первинних обмотках двохвыводних або однієї чотирьохвиводний котушці запалювання. При цьому блок керування формує два сигнали, керуючих роботою комутатора.

3.2.2 Мікропроцесорні системи запалення

І все-таки цифрові системи запалювання з'явилися перехідним етапом. Останнім досягненням у цій області стали мікропроцесорні системи (системи IV покоління). Вони практично не відрізняються від керуючих ЕОМ, широко застосовуваних у цей час у багатьох галузях науки й техніки. Мікропроцесорні системи керування автомобільним двигуном умовно можна віднести до систем запалювання, тому що функція безпосереднього запалювання є в них частиною рішення питання про оптимізацію характеристик двигуна, однак саме в комплексних системах керування двигуном і укладений прогрес системи запалювання [15].

4 РОЗРАХУНОК СИСТЕМИ ЗАПАЛЕННЯ

У даному розділі представлено розрахунок класичної контактної системи запалення для чотирьох тактного бензинового двигуна. Метою розрахунку є визначення максимального значення напруги вторинної обмотки U2M та струму первинної обмотки відповідний моменту розмикання контактів переривника Ір.

Нижче приведені вихідні дані для розрахунку.

Розрахунок наведено для наступних обертів колінчатого валу двигуна: 800, 3000, 4000 та 6000 про-1.

Схеми для розрахунку представлені на мал. 3.1 і 3.2.

Вторинна напруга залежить від величини первинного струму, параметрів котушки запалення, кількості циліндрів, кутової швидкості колінчатого вала двигуна та ін. Вторинна напруга може бути представлена сумою двох складових, одна з яких визначається параметрами вторинного контуру та є переважаючою за амплітудою.

Максимальна величина вторинної напруги приблизно визначається наступним чином за формулою (3.14):

де: Ip - струм первинного ланцюга в момент розмикання контактів переривника;

= 67 - коефіцієнт трансформації котушки запалення;

L1 = 4.7 мГн - індуктивність первинної обмотки котушки запалення;

C1 = 0,2 мкф - ємність конденсатори первинного ланцюга, приєднаного паралельно контактам переривника;

C2 = 0,5 мкф - ємність вторинного ланцюга системи;

з - коефіцієнт затухання.

Коефіцієнт затухання:

де: - еквівалентний опір втрат системи запалення;

Rш = 0,05 Ом - опір, шунтірующій іскрову відстань свічі запалення;

Rn = 1,4 Ом - опір втрат у системі (без урахування Rш);

Cэ = З1+З2? (щ2/щ1) 2 - еквівалентна ємність.

Струм первинної обмотки відповідний моменту розмикання контактів переривника, визначається наступним чином, за формулою (3.5):

де: Uбат = 12 В - напруга живлення;

R1 = 0,43 Ом- сумарний омічний опір первинного ланцюга;

- відносна замкнутість контактів переривника

(tз - час замкнутого стану контактів переривника;

tр - час роз'єднаного стану контактів переривника);

nд - кутова швидкість обертання колінчатого вала двигуна;

Z = 4 - число циліндрів двигуна.

1. При холостому ході розрахунок буде мати такий вигляд:

Максимальна величина вторинної напруги приблизно визначається наступним чином:

кВ

де: Ip - струм первинного ланцюга в момент розмикання контактів переривника;

= 67 - коефіцієнт трансформації котушки запалення;

L1 = 4,7 мГн - індуктивність первинної обмотки котушки запалення;

C1 = 0,2 мкф - ємність конденсатори первинного ланцюга, приєднаного паралельно контактам переривника;

C2 = 0,5 мкф - ємність вторинного ланцюга системи;

з - коефіцієнт затухання.

Коефіцієнт затухання:

де: мОм - еквівалентний опір втрат системи запалення;

Rш = 0,05 Ом - опір, шунтірующій іскрову відстань свічі запалення;

Rn = 1,4 Ом - опір втрат у системі (без урахування Rш);

Cэ=З1+З2? (щ2/щ1) 2=1512 мкф - еквівалентна ємність.

Струм первинної обмотки відповідний моменту розмикання контактів переривника, визначається наступним чином:

де: Uбат = 12 В - напруга живлення;

R1 = 0,43 Ом сумарний омічний опір первинного ланцюга;

- відносна замкнутість контактів переривника

(tз - година замкнутого стану контактів переривника;

tр - година роз'єднаного стану контактів переривника);

nд = 800 про-1 - кутова швидкість обертання колінчатого вал двигуна;

Z = 4 - число циліндрів двигуна.

2. При 3000 обертів колінчатого вала двигуна розрахунок буде мати такий вигляд:

Максимальна величина вторинної напруги приблизно визначається наступним чином:

кВ

де: Ip - струм первинного ланцюга в момент розмикання контактів переривника;

= 67 - коефіцієнт трансформації котушки запалення;

L1 = 4,7 мГн - індуктивність первинної обмотки котушки запалення;

C1 = 0,2 мкф - ємність конденсатори первинного ланцюга, приєднаного паралельно контактам переривника;

C2 = 0,5 мкф - ємність вторинного ланцюга системи;

з - коефіцієнт затухання.

Коефіцієнт затухання:

де: мОм - еквівалентний опір втрат системи запалення;

Rш = 0,05 Ом - опір, шунтірующій іскрову відстань свічі запалення;

Rn = 1,4 Ом - опір втрат у системі (без урахування Rш);

Cэ=З1+З2? (щ2/щ1) 2=1512 мкф - еквівалентна ємність.

Струм первинної обмотки відповідний моменту розмикання контактів переривника, визначається наступним чином:

де: Uбат = 12 В - напруга живлення;

R1 = 0,43 Ом- сумарний омічний опір первинного ланцюга;

- відносна замкнутість контактів переривника

(tз - година замкнутого стану контактів переривника;

tр - година роз'єднаного стану контактів переривника);

nд = 3000 про-1 - кутова швидкість обертання колінчатого вал двигуна;

Z = 4 - число циліндрів двигуна.

3. При 4000 обертів колінчатого вала двигуна розрахунок буде мати такий вигляд:

Максимальна величина вторинної напруги приблизно визначається наступним чином:

кВ

де: Ip - струм первинного ланцюга в момент розмикання контактів переривника;

= 67 - коефіцієнт трансформації котушки запалення;

L1 = 4,7 мГн - індуктивність первинної обмотки котушки запалення;

C1 = 0,2 мкф - ємність конденсатори первинного ланцюга, приєднаного паралельно контактам переривника;

C2 = 0,5 мкф - ємність вторинного ланцюга системи;

з - коефіцієнт затухання.

Коефіцієнт затухання:

де: мОм - еквівалентний опір втрат системи запалення;

Rш = 0,05 Ом - опір, шунтірующій іскрову відстань свічі запалення;

Rn = 1,4 Ом - опір втрат у системі (без урахування Rш);

Cэ=З1+З2? (щ2/щ1) 2=1512 мкр - еквівалентна ємність.

Струм первинної обмотки відповідний моменту розмикання контактів переривника, визначається наступним чином:

де: Uбат = 12 В - напруга живлення;

R1 = 0,43 Ом- сумарний омічний опір первинного ланцюга;

- відносна замкнутість контактів переривника

(tз - година замкнутого стану контактів переривника;

tр - година роз'єднаного стану контактів переривника);

nд = 4000 об-1 - кутова швидкість обертання колінчатого вал двигуна;

Z = 4 - число циліндрів двигуна.

4. При 6000 обертів колінчатого вала двигуна розрахунок буде мати такий вигляд:

Максимальна величина вторинної напруги приблизно визначається наступним чином:

кВ

де: Ip - струм первинного ланцюга в момент розмикання контактів переривника;

= 67 - коефіцієнт трансформації котушки запалення;

L1 = 4,7 мГн - індуктивність первинної обмотки котушки запалення;

C1 = 0,2 мкф - ємність конденсатори первинного ланцюга, приєднаного паралельно контактам переривника;

C2 = 0,5 мкф - ємність вторинного ланцюга системи;

з - коефіцієнт затухання.

Коефіцієнт затухання:

де: мОм - еквівалентний опір втрат системи запалення;

Rш = 0,05 Ом - опір, шунтуючий іскрову відстань свічі запалення;

Rn = 1,4 Ом - опір втрат у системі (без урахування Rш);

Cэ=З1+З2? (щ2/щ1) 2=1512 мкр - еквівалентна ємність.

Струм первинної обмотки відповідний моменту розмикання контактів переривника, визначається наступним чином:

де: Uбат = 12 В - напруга живлення;

R1 = 0,43 Ом- сумарний омічний опір первинного ланцюга;

- відносна замкнутість контактів переривника

(tз - година замкнутого стану контактів переривника;

tр - година роз'єднаного стану контактів переривника);

nд = 6000 про-1 - кутова швидкість обертання колінчатого вал двигуна;

Z = 4 - число циліндрів двигуна.

Отримані при розрахунках параметри наведені в таблиці 4.1

Страницы: 1, 2, 3, 4