Основи на системите за палење на моторни возила
Системот за палење е еден од најважните системи кај моторните возила на бензин (Otto мотори). Неговата примарна функција е да произведе искра во вистинско време за да се запали смесата воздух-гориво во комората за согорување. Без правилно функционирачки систем за палење, моторот ќе биде тешко да се запали, моќноста ќе се намали, потрошувачката на гориво ќе биде расипничка, а емисиите на издувни гасови ќе се зголемат. Оваа статија ги разгледува основите на системите за палење на моторните возила, вклучувајќи ја нивната функција, главните компоненти, принципите на работа, типовите и вообичаените симптоми на дефект.
1. Функција на системот за палење
Генерално, системот за палење има неколку главни функции:
1. Зголемете го електричниот напон од изворот на енергија на возилото (батерија од 12 волти или магнет) на висок напон (десетици илјади волти) за да може да скокне преку празнината на електродата на свеќичката.
2. Прилагодете го времето на палење така што искрата ќе се појави во најефикасното време, генерално близу крајот на компресискиот такт.
3. Дистрибуира висок напон до секоја свеќичка според редоследот на палење во секој цилиндар (кај мотори со повеќе цилиндри).
4. Обезбедува стабилно согорување под различни услови, како што се ниски/високи вртежи, лесни/големи оптоварувања, температура на моторот и промени во квалитетот на горивото.
Добриот систем за палење резултира со посовршено согорување, поодзив на моторот, зголемена ефикасност и пониски емисии.
2. Основни принципи на работа на системот за палење
Во бензински мотор, смесата воздух-гориво се компресира од клипот. Како што се зголемуваат притисокот и температурата на смесата, потребен е извор на енергија за да се иницира согорувањето. Тука влегува во игра свеќичката, која произведува искра. Сепак, за создавање моќна искра е потребен висок напон.
Овој принцип на конверзија на напон генерално користи калем за палење, кој делува како трансформатор: нискиот напон во примарната калем се претвора во висок напон во секундарната калем. Овој висок напон потоа се пренесува до свеќичката, го прескокнува електродниот јаз и ја пали смесата за гориво.
Клучот за успешно палење лежи во две работи:
– Доволна енергија на искра (точен напон и струја).
– Времето на палење на искри е точно според условите на моторот.
3. Главни компоненти на системот за палење
Иако дизајните се разликуваат, компонентите на системот за палење на бензин во основа вклучуваат:
a. Извор на струја (батерија/алтернатор или магнето)
Кај современите возила, примарниот извор на енергија е обично батеријата (12V) која се напојува и полни од алтернаторот. Кај некои мотоцикли, особено постарите модели, изворот може да биде магнетото.
б. Прекинувач за палење и примарно коло
Прекинувачот за палење ја поврзува и исклучува главната електрична струја. Примарното коло е нисконапонската струја што тече до примарната намотка преку контролерот за палење (платина или електронски модул).
в. Калем за палење
Бојата се состои од:
– Примарна намотка: прима струја од 12V (или од магнетото).
– Секундарна намотка: произведува висок напон, може да биде 10.000–40.000 волти или повеќе во зависност од системот.
Намотката работи кога примарната струја одеднаш ќе се прекине (колапс на магнетното поле), така што во секундарната намотка се јавува индукција на висок напон.
г. Контролер/Прекинувач на примарното коло
Постојат неколку видови:
– Платина (контактен прекинувач): механички прекинувач во конвенционални системи.
– CDI/TCI/ECU: електронски модул кој регулира кога струјата е прекината и колку долго се „полни“ намотката (време на чекање).
e. Дистрибутер (во Автомобилски мотор Сигурно)
Во конвенционалните системи на постари автомобили, дистрибутерот дистрибуира висок напон до секоја свеќичка според редоследот на палење. Дистрибутерите обично се опремени со:
– ротор, капаче и механизам за напредување (регулатор за напредување на палењето).
Пада модерни возила, многу дистрибутери беа напуштени.
f. Високонапонски кабел / намотка на приклучок (COP)
Високиот напон се пренесува преку кабелот за палење. Во современите COP системи, намотката е директно прикачена на свеќичката, што овозможува отстранување или скратување на високонапонскиот кабел.
г. Свеќичка (Свеќица)
Свеќичката е „врвот“ на системот за палење. Искрата се јавува на отворот на електродата. Состојбата на свеќичката (раздел, наслаги од јаглерод, абење на електродата) значително влијае на квалитетот на согорувањето.
4. Видови системи за палење
Технолошкиот развој доведе до еволуција на системот за палење од механички во електронски со компјутерска контрола.
1) Конвенционален систем за палење (Платина)
Овој систем користи платина за прекинување на примарната струја на намотката. Неговите предности се едноставни и лесни за разбирање, но имаат и недостатоци:
– Платината е истрошена, потребно е редовно прилагодување.
– Временскиот интервал лесно се менува поради абење на брегаста вала или пружината.
– Искрата може да ослабне при големи вртежи (поради платинско „отскокнување“).
Обично има кондензатор за да се намали искрата на платината и да се забрза колапсот на магнетното поле, така што секундарниот напон се зголемува.
2) CDI (палење со празнење на кондензатор) систем за палење
CDI диоди се вообичаени кај мотоциклите. Овој систем складира енергија во кондензатор, а потоа брзо ја ослободува во намотката. Карактеристики на CDI диоди:
– Постабилна искра при високи вртежи.
– Минимални механички компоненти.
– Може да се користат извори на наизменична струја (магнето) или еднонасочна струја (батерија), во зависност од дизајнот.
CDI е погоден за мотори на кои им е потребен брз одговор на палењето, но карактерот на искрата може да биде „пократок“ од индуктивниот систем.
3) TCI/Транзисторски систем за палење (индуктивно палење)
TCI се широко користени во современите возила, користејќи транзистори како примарен прекинувач за струја на намотката. Нивните предности:
– Попрецизна контрола на времето на задржување.
– Добра енергија на искра при различни вртежи во минута.
– Поиздржливи се и бараат минимално одржување.
4) Интегриран систем за палење ECU (управување со моторот)
Кај современите автомобили, ECU го регулира палењето врз основа на влезни сигнали од сензори како што се:
– CKP (Сензор за положба на коленестото вратило)
– CMP (Сензор за положба на брегастата осовина)
– TPS (Сензор за позиција на гас)
– MAP/MAF (притисок/колектор или проток на воздух)
– ECT (температура на течноста за ладење)
– Сензор за тропање (детекција на тропање)
ECU може динамички да го прилагоди времето на палење за моќност, ефикасност и спречување на детонација.
5) Систем за палење без дистрибутер (DIS) и калем на приклучок (COP)
DIS го елиминира дистрибутерот, користејќи или двојни калеми или калем по цилиндар. Најчестиот COP денес: секој цилиндар има своја калем директно на свеќичката, што резултира со:
– Помала загуба на енергија.
– Попрецизна контрола на палењето по цилиндар.
– Полесно одржување бидејќи се движат помалку компоненти.
5. Временски подесување на палењето и напредување
Времето на палење е моментот кога се појавува искрата во однос на положбата на клипот. Општо земено, искрата се појавува пред горната мртва точка (TDC) на компресискиот такт, наречена BTDC (пред горната мртва точка). Зошто пред TDC? Бидејќи согорувањето се развива со време, се очекува врвниот притисок да се појави кратко откако клипот ќе го помине TDC за најефикасниот потисок.
При големи брзини на моторот, расположивото време е пократко. Затоа, напредувањето на палењето мора да се направи понапредно за да се одржи оптимално согорување. Конвенционалните системи користат механички напредувач (центрифугален/вакуумски), додека модерните системи се потпираат на ECU.
Ако времето е премногу напредно:
– Моторот може да „тропа“ (тропање/детонација), нестабилна моќност, ризик од оштетување на клипот.
Ако е премногу назад:
– Слаба моќност, расипничко гориво, зголемена температура на издувните гасови.
6. Симптоми на оштетување на системот за палење
Некои вообичаени знаци на проблеми со палењето:
1. Моторот тешко се пали: мртва свеќичка, слаба калем, празна батерија, проблематичен CKP сензор.
2. Неуспешно палење или неуспешно палење: валкани свеќички, протекување на жици од свеќички, пукнати калеми, инјектори/гориво исто така може да го активираат, но палењето треба да се провери.
3. Намалена моќност: тајмингот е исклучен, серпентина е слаба, свеќичките не се според спецификациите.
4. Расипачка потрошувачка на гориво: нецелосно согорување, слаба искра, неправилно темпирање.
5. Проверете дали светилката на моторот е вклучена (модерни автомобили): DTC-ата поврзани со неправилно палење (на пр. P0300-P0304) можат да укажуваат на палењето или снабдувањето со гориво.
7. Основно одржување на системот за палење
За да се осигурате дека системот за палење е издржлив и оптимален, извршете го следново одржување:
– Проверете ги и заменете ги свеќичките според интервалите на производителот. Осигурајте се дека растојанието меѓу свеќичките ги исполнува стандардите.
– Проверете ги жиците и бобината на свеќичката: побарајте пукнатини, протекување или корозија во конекторите.
– Проверете дали напонот на батеријата е добар и дали системот за полнење е нормален.
– Користете гориво според препорачаниот октански број, така што ECU-то не го забавува времето премногу често поради тропање.
– Во конвенционални системи: периодично прилагодувајте го платинскиот механизам и времето, и проверете го кондензаторот и дистрибутерот.
Затворање
Системот за палење на моторно возило ја претвора нисконапонската електрична енергија во високонапонска енергија за да произведе искра на свеќичката во вистинско време. Клучните компоненти како што се калем, контролер на струја (платина/CDI/TCI/ECU) и свеќичките работат заедно за да создадат ефикасно и стабилно согорување. Разбирањето на основите на системот за палење им помага на корисниците и техничарите да дијагностицираат проблеми со моторот, да вршат рутинско одржување и да одржуваат оптимални перформанси на возилото.
Ако сакате, можам да направам поспецифична верзија на статијата за мотоцикли (CDI/TCI) или модерни автомобили (COP, ECU, CKP/CMP сензори), комплетна со дијаграми на работниот тек и примери на случаи на дефекти.
