Santral: ne var? Anahtar devresi, kontrol ve hatalar

Çeşitli teknik metinlerde buluşabilir"komütatör" terimi. Bu nedir? En genel anlamda, elektronik, elektron ışını veya elektromekanik olabilen elektrik devrelerini (sinyallerini) değiştirmek için bir cihazdır.

Dar anlamda, bu genellikle bir anahtar denirbenzinli motorlu herhangi bir araçla donatılmış ateşleme. Bu makale, esas olarak otomotiv olan anahtarların bu sürümüne ayrılmıştır.

Ateşleme sistemlerinin arkaplanı

Bildiğiniz gibi, her benzin döngüsündeiçten yanmalı motor, yakıt-hava yanıcı karışımın hazırlanması ve yanma aşamasının bir aşaması vardır. Ama karışım yandı, ateşe bir şey koymak gerekiyor.

En erken kullanılan ilk çözümaraba ICE, motora başlamadan önce silindirin içine sokulmuş ve önceden ısıtılmış kaliks tüpünden karışımın tutuşmasıydı. Çalışması sırasında, bu tüpün sıcaklığı, her işlem döngüsünde yanan karışım tarafından sürekli olarak muhafaza edildi.

Bu kıvılcım ateşleme sistemi ilginçMagneto, motorlu taşıtların kalibreli ateşlemesine paralel olarak kullanıldı, ancak önce sadece endüstriyel gazlı motorlar için. Bu ilke hızla benimsenmiş ve otomobil üreticileri ve 1902'de R. Bosch'un icadı sonrasında normal buji kıvılcım sistemi genel olarak kabul görmüştür.

Kıvılcım ateşlemesi prensibi

Şu anda en yaygınBaşlangıç ​​ve motor çalışırken motor jeneratörü sırasında araç pil şeklindeki bir akım kaynağı ihtiva eden ateşleme pil sistemi, bir sekonder sargıya sahip bir yüksek gerilim transformatörü ateşleme bobini, burada bir buji ateşleme ve dağıtıcı (anahtar) ateşleme. Çalışma anahtarı periyodik ateşleme bobininin sarım birincil mevcut devresini kesmek için. mevcut manyetik alan her bir kesinti ateşleme bobininin sekonder sargısının teller tarafından işgal alanı noktalarına mevcut ile çok hızlı bir şekilde azalır. Bu nedenle, uzay içinde aynı noktalarda elektromanyetik indüksiyon yasalara uygun olarak yüksek bir yoğunluk (en fazla 25 kV'a kadar) sekonder sargısı EMF ateşleme bobini, buji elektrotlar parçalanmış oluşturur çok büyük solenoidal elektrik alanı vardır. bunların arasındaki gerilim hızla hava boşluğunun parçalanması için yeterli bir değere ulaşır ve daha sonra elektrik kıvılcımı yakıt-hava karışımı alev kayar.

Ateşleme sisteminde ne değişti?

Yani, araba panosu. Nedir ve neden gerekli? Kısaca bahsetmek gerekirse, bu görev, ateşleme bobininin birincil sargısındaki akım devresini en uygun zamanda kırmak olan bu cihaz.

Dört zamanlı ICE'de bu an oluşurpistonun herhangi bir noktasından motorun dönme eksenine olan mesafenin maksimum olduğu pistonun kısa bir süre önce sözde üst ölü merkeze (TDC) ulaşmasından önce, sıkıştırma stroku (ICE'nin ikinci stroku) sona ermektedir. Krank mili dairesel bir dönme hareketi gerçekleştirdiği için, akım kesintisi momenti, pistonla TDC konumuna ulaşmadan önce belirli bir konuma bağlanır. Krank milinin bu konumu ile düşey düzlem arasındaki açı, ateşleme zamanlaması olarak adlandırılır. 1 ila 30 derece arasında değişir.

Tarih göz önüne alındığında, soru şu: "Araba komütatörü: ne var?" - bunun, önce mekanik ve daha sonra, teknoloji geliştikçe, ateşleme bobinde bir elektronik akım kesicisi olduğu yanıtlanmalıdır.

Kontak anahtarının mekanik habercisi

Aslında bu cihaz bir anahtar olduTamamen elektronik hale geldikten sonra sadece son yıllarda arayın. Ve 1910'dan beri, otomatik ateşleme sisteminin Cadillac otomobillerinde ilk kez göründüğü zaman, işlevi diğer görevlerle birlikte bir kesici-dağıtıcı (trampler) tarafından gerçekleştirildi. Adın bu ikiliği ateşleme sistemindeki ikili işlevi nedeniyle ortaya çıktı. Bir yandan, ateşleme bobininin birincil sargısındaki akım kesilmelidir - dolayısıyla "kırıcı". Öte yandan, ateşleme bobininin yüksek voltaj bobininin voltajı, tüm ön-silindirin mumları arasında, gerekli ilerleme açısı ile dönüşümlü olarak dağıtılmalıdır. Bu nedenle adın ikinci yarısı - "dağıtıcı".

Tramblers nasıl çalıştı?

Interrupter-dağıtıcı birdönme akımı taşıyan bir levhaya sahip bir dielektrik rotor-kaydırıcının ucunda sabitlendiği krank mili iç milinden dönme. Yaylı bir karbon fırça plaka üzerinde, dağıtım bobindeki sekonder sargıya bağlı olan dağıtıcı kapağındaki yüksek voltajlı bir merkezi kontağa bağlanır. Akım taşıyan plaka, trambler kapağında bulunan yüksek voltajlı tellerin kontaklarına periyodik olarak yaklaşmakta ve silindirlerin mumlarına gitmektedir. Bu anda, bobin sekonder sargısında yüksek bir gerilim ortaya çıkar, bu da iki hava boşluğunu keser: akım-fark plakası ile telin bu kıvılcım ile mum elektrotları arasındaki teması arasında.

Aynı şaft üzerinde yüklü cams, sayısısilindir sayısına eşittir ve her kamın çıkıntıları, aynı anda, ateşleme bobininin birincil devresinde bulunan akım kesicinin kontakları ile belirli bir mumun bağlantısı ile açılır.

Kesicinin kontakları arasında herhangi bir kesinti olmaması içinAçılış sırasında kıvılcımlar, büyük kapasitede bir kapasitör paralel bağlanır. Kesicinin kontakları açıldığında, birincil sargıda EMF indüksiyonu, kapasitörün akımı şarj etmesine neden olur, fakat yüksek kapasitansı nedeniyle, üzerindeki voltaj ve dolayısıyla açık kontaklar arasında, hava arızası değerine ulaşmaz.

Peki ya ilerleme açısı ne olacak?

Bilindiği gibi dönme hızındaki düşüş ileSilindirlerdeki krank mili karışımı, daha sonra, TDC'nin kendisinden hemen önce, sıkıştırma darbesinde ateşlenmelidir; Ateşleme zamanlaması azaltılmalıdır. Tersine, dönme hızı arttığında, sıkıştırma darbesi içindeki karışım daha önce ateşlenmelidir, yani. avans açısını ilerletmek. Tumblerlerde, bu işlev akım kesicinin kamlarına mekanik olarak bağlı bir santrifüj regülatörü tarafından gerçekleştirilmiştir. Onları dağıtıcının şaftına, kesicinin kontaklarını er ya da geç, karışımın sıkıştırma darbesinde açacak şekilde çevirdiler.

Motordaki yük değiştiğinde, ilerleme açısının değiştirilmesi sabit bir frekansta da gereklidir. Bu çalışma özel bir cihaz - bir vakum ateşleme denetleyicisi gerçekleştirdi.

İlk anahtarların görünümü

1970'lerin sonunda ortaya çıktı kiTrambler'ın en zayıf düğümü, primer sargının toplam akımının aktığı kesicinin kontaklarıdır. Sürekli yanıyorlar ve düzensiz çıktılar. Bu nedenle, ilk çözüm, bobindeki akımı kesmek için anahtarın özel bir elektronik devresiydi. Girişinde düşük akım devresi, trambler'ın geleneksel kontak kesicisinin terminallerinden gelen kabloları içerir. Bununla birlikte, onun kontakları, ateşleme bobininin tam akımı değil, komütatörün giriş devresinde küçük bir akım tarafından kesildi.

Aslında elektronik anahtaryapısal olarak ayrı bir blok halinde yürütülür ve klasik bir tramplöre (sürücünün talebi üzerine) bağlanır. Böyle bir ateşleme sistemine elektronik kontak denir. Geçen yüzyılın 80'lerinde çok popülerdi. Ve zamanımızda onunla donatılmış arabaları hala bulabilirsiniz.

Temas elektronik sisteminin anahtar devresi transistörler üzerine monte edilmiştir.

Bir sonraki adım, kontak kesicinin reddedilmesidir

Düşük akımda bile akım kesicisine başvurunkontak elektronik ateşleme sisteminde kullanılan varyant, çok güvenilir olmayan bir düğüm kalmıştır. Bu nedenle, otomobil üreticileri bunu hariç tutmak için büyük çaba sarf ettiler. Bu çabalar, Hall sensörüne dayanan temassız sensör-dağıtıcı oluşturulduktan sonra başarı ile taçlandırıldı.

Şimdi şafttaki birkaç kamera yerinearalarında yuva ve kepenkler bulunan silindirik içi boş bir kalkan takmak için çelik dağıtıcısı, perde sayısı ve yarık sayısı motorun silindir sayısına eşittir. Kepenkler ve ekran yuvaları, minyatür Hall sensörünü geçerek kalıcı bir mıknatıs tarafından oluşturulan manyetik bir alanda hareket eder. Perde perdesi geçerken, Hall sensörünün çıkış voltajı eksik. Perde bir yarık ile değiştirildiğinde, voltaj darbesinin önü, elektronik bir devre ile Hall sensöründen çıkarılır ve bu da ateşleme bobininin birincil sarımında akımı kesmesi gerektiğini gösterir. Bu voltaj darbesi, teller yoluyla, önceden güçlendirilmiş olduğu ve daha sonra ana güç anahtarlama aşamasını kontrol etmek için kullanıldığı, ateşleme bobindeki akım sviç birimine iletilir.

Temassızlık için başka bir seçenekSensör-dağıtıcı, Hall sensörü yerine fototransistör kullanan ve sabit mıknatıs yerine bir LED olan optik sensörlü bir düğmedir. Optik sensör, yarıklar ve perdelerle aynı döner ekrana sahiptir.

Anahtarın kendisinin görünümü

Yani, temassız bir ateşleme sisteminde, yerineTek bir kontak dağıtıcısı, iki ayrı düğüm belirdi: temassız (sadece düşük voltajlı) sensör dağıtıcı ve elektronik anahtar. Sensör dağıtıcıdaki bujilerden yüksek voltaj dağılımının işlevi, yayma plakalı mekanik bir rotor-yürütücü tarafından gerçekleştirilir.

Ama açı kontrolü ne olacak? Bu görevler sensör-dağıtıcı bileşimi içinde hala santrifüj ve vakum regülatörleri gerçekleştirir. Bunlardan birincisi şaft üzerindeki kamları değil, perde perdelerini kaydırır, böylece ateşleme açısını değiştirir. Vakum regülatörü, Hall sensörünü taban plakası ile hareket ettirme özelliğine sahiptir ve bu açıyı da ayarlar.

Yukarıdakiler göz önünde bulundurulduğunda, “Modern araba panosu: ne var?” Sorusu, temassız bir ateşleme sisteminin yapısal olarak ayrı bir elektronik ünitesi olduğu yanıtlanmalıdır.

Yüksek voltaj dağıtımı başarısız

Anahtardaki en uzun süre kaydedildisilindirlerin bujileri üzerinde yüksek gerilim mekanik distribütörü. En ilginç şey, bu sitenin oldukça güvenilir ve büyük şikayete neden olmadı. Ancak, zaman hala durmuyor ve yüzyılın başında, anahtar bağlantı şeması başka bir büyük değişime uğradı.

Modern otomobillerde yokyüksek voltajın bir bobinden farklı mumlara dağıtılması. Aksine, bobinler kendileri içinde “çoğalırlar” ve her silindirin mumlarına bir aksesuar oldular. Şimdi, mumların yüksek voltajla kontakt değiştirilmesi yerine, bobinlerinin düşük voltaj ile temassız anahtarlanması gerçekleştirilir. Tabii ki bu, anahtar tasarımını zorlaştırıyor, ancak modern devre tasarımının olanakları çok daha geniş.

Enjeksiyonlu modern araçlardaMotorlar, otonom bir motor kontrol ünitesi veya aracın araç bilgisayarı tarafından kontrol panosu tarafından kontrol edilir. Bu kontrol cihazları, sadece krank milinin dönme hızını değil, aynı zamanda yakıtı ve soğutucuyu karakterize eden diğer birçok parametreyi, çeşitli bileşenlerin ve çevrenin sıcaklığını da analiz eder. Analizlerine dayanarak, ateşleme zamanlaması ayarları gerçek zamanlı olarak değiştirilir.

Hataları değiştir

En yaygın arızaMekanik dağıtıcı kontaklarının yanmasıdır: mumların hem hareketli hem de yüksek voltajlı kontakları. Bunun olmasını önlemek için (en azından çok hızlı değil), bunları düzenli olarak incelemeniz gerekir ve eğer üzerinde karbon birikintileri oluşursa, o zaman bir iğne dosyası veya ince bir zımpara kağıdı ile silinmelidir.

Kesici kontakları ile paralel bağlanmış bir kondansatör veya merkezi yüksek voltajlı elektrot devresinde bir direnç arızalanırsa, bunlar değiştirilebilir.

Elektronik anahtar arızalarıdarbe amplifikatörü Hall sensörü arızası veya şalter bobini akımı, genellikle ortadan kaldırılmaz, çünkü böyle bir anahtar ayrılmaz. Bu durumda, kural olarak, hatalı bir ünite basitçe yenisiyle değiştirilir.

Anahtar nasıl kontrol edilir?

Motor devri rölantide çalışıyorsa"Şamandıra" ya da hareket halindeyken duruyor ya da hiç başlamıyorsa, bir Hall sensörü ile ateşleme dağıtıcısına bağlı mumların kıvılcımını kontrol etmelisiniz. Bunu yapmak için, vidaları sökün, zırhlı kabloların uçlarını takın, mumları “kütle” üzerine koyun ve krank milini marş motoruyla “döndürün”. Kıvılcım yoksa veya zayıfsa, anahtara gitmeniz gerekir.

Fakat anahtarı nasıl kontrol edersiniz? Kontağı açın ve voltmetre iğnesinin nasıl saptığını değerlendirin. Anahtar sağlıklı ise, iki aşamada saptırılmalıdır. İlk olarak, ok 2-3 saniye kaldığı bir ara pozisyon alır ve ardından son (normal) pozisyona geçer. Ok hemen son konumu kaplarsa, anahtarı değiştirmeyi deneyebilirsiniz.

Bağlantı anahtarı

Temassız bir sisteme anahtar nasıl bağlanırAteşleme? Terminal bloğunun, ateşleme bobininin “B” ve “K” klemenslerine iki telle bağlandığı unutulmamalıdır, üç telli kablo, dağıtıcı sensördeki Hall sensörüne bir konnektör ve bir kablo ile toprağa bağlanır. Pilin “+” çıkışı ile, anahtar devresi bobinin “B” terminaline bağlanır.