Tomasz Różański

MDE IV

Elektrotechnika i elektronika samochodowa

Sprawozdanie z laboratorium nr 5

Temat: Badanie obwodu zapłonowego.

Konwencjonalny układ zapłonowy charakteryzuje się tym, że proces zapłonu jest sterowany mechanicznie, elektromagnetycznie, bądź optoelektronicznie zaś źródłem energii jest cewka zapłonowa. Energia pobrana z akumulatora jest zmagazynowana w polu magnetycznym cewki i w momencie zapłonu oddana na świecę w formie napięcia przebicia. Można nazwać ten proces gromadzeniem energii w indukcyjności. W skład konwencjonalnego układu zapłonowego wchodzą przeważnie: akumulator, wyłącznik zapłonu, cewka zapłonowa, aparat zapłonowy, kondensator, rozdzielacz zapłonu oraz świece zapłonowe.

1 - wyłącznik zapłonu

2 - magnetoelektryczny nadajnik impulsów

3 - transformator

4 - wyłącznik rozruchu

Schemat bezstykowego układu zapłonowego.

Cewka zapłonowa składa się z dwóch uzwojeń: uzwojenia pierwotnego, przez które przepływa prąd pierwotny z akumulatora, oraz uzwojenia wtórnego, w którym indukuje się wysokie napięcie w chwili przerwania przepływu prądu pierwotnego.

Badanie funkcjonalności cewki po jej wymontowaniu z samochodu polega na:

• szczegółowych oględzinach ze szczególnym zwróceniem uwagi na stan głowicy oraz na ewentualne wycieki oleju

• sprawdzeniu omomierzem ciągłości obwodu uzwojenia pierwotnego i wtórnego

• pomiarze długości iskry przy użyciu iskiernika ostrzowego; cewka nie wytwarzająca iskry o wymaganej długości nie zapewni niezawodnego zapłonu

• badaniu cewki przy otwartym obwodzie wtórnym; próba ma na celu ocenę stanu izolacji.

Współczesne konstrukcje cewek zapewniają bardzo dużą ich niezawodność. W związku z tym przyczyn niezadowalającej pracy układu należy w pierwszej kolejności szukać w innych elementach układu.

Rozdzielacz zapłonu spełnia następujące funkcje:

• przerywa prąd obwodu pierwotnego dla wytworzenia w cewce zapłonowej wysokiego napięcia; moment przerwy jest zsynchronizowany z położeniem tłoków w cylindrach silnika, zapewniając optymalny zapłon,

• rozdziela we właściwej kolejności impulsy zapłonowe na świece poszczególnych cylindrów.

W skład rozdzielacza wchodzą następujące zespoły funkcjonalne:

• przerywacz prądu obwodu pierwotnego wraz ze sterującą go krzywką i kondensatorem zapłonowym,

• urządzenie rozdzielające impulsy zapłonowe, w skład którego wchodzi palec rozdzielczy oraz głowica izolacyjna z zaprasowanymi gniazdami wysokiego napięcia,

• samoczynny regulator wyprzedzenia zapłonu w funkcji prędkości obrotowej (regulator odśrodkowy).

Jednym z podstawowych elementów układu zapłonowego jest świeca zapłonowa. Jej zadaniem jest spowodowanie zapłonu sprężonej mieszanki w cylindrze silnika od wyładowania iskrowego na jej elektrodach. Bardzo ciężkie warunki w jakich pracują świece zapłonowe, stawiają przed nimi wysokie wymagania własności elektrycznych, cieplnych i mechanicznych. Dolna część izolatora jest narażona na działanie temperatury rzędu kilkuset stopni Celsjusza, podczas gdy temp. Otoczenia części górnej może zawierać się w granicach - 40^oC do +60^oC. W tak niekorzystnych warunkach cieplnych izolator musi się wykazywać wysoką wytrzymałością elektryczną.

Ze względu na małe wymiary świecy, odległości izolacyjne są niewielkie. Stożek izolatora, najbardziej narażony cieplnie i podatny na osadzanie się przewodzącego nagaru, powinien być tak zaprojektowany, żeby nie występowały na jego powierzchni wyładowania.

Wymagania natury mechanicznej są związane z powstawaniem naprężeń podczas wkręcania świecy i w czasie pracy silnika przy szybkich zmianach ciśnienia oraz w związku z celowo stosowanymi w procesie produkcji naprężeniami rozciągającymi dla zapewnienia szczelności świecy. zdolność świecy do odprowadzania ciepła charakteryzuje jej wartość cieplna. Większa wartość cieplna świadczy o większej zdolności świecy do odprowadzania ciepła. Świeca taka może znosić większe obciążenie cieplne bez powodowania samozapłonów od nagrzanych jej części, ale jest narażona na zanieczyszczenia produktami spalania. Świeca pracuje prawidłowo, gdy jej ciepłota jest utrzymywana w granicach pomiędzy temperaturą, w której następuje samooczyszczanie a temperaturą, w której następuje samozapłon. Warunki cieplne, w jakich pracuje świeca, zależą od silnika. Wynika stąd konieczność doboru świec pod względem wartości cieplnej do konkretnej konstrukcji silnika.

Badania diagnostyczne świec mające na celu ocenę ich stanu technicznego obejmują:

• sprawdzenie szczelności

• sprawdzenie powstawania iskry przy podwyższonym ciśnieniu.

Przebieg ćwiczenia.

Zapoznano się z metodami badań poszczególnych elementów układu zapłonowego.

Badanie cewki

Prąd płynący przez cewkę 2000 [obr/min] 1,2 A

Prąd płynący przez cewkę (nieobciążona) 3,5 A

Napięcie 13 V

Stąd rezystancja uzwojenia pierwotnego

3,71 Ohm

Długośc iskry przy 2500 [obr/min] 18,55 mm

Stąd napięcie między elektrodami świecy 27,75 kV

Wnioski:

Przeprowadzone badania wykazały że badane części układu zapłonowego są sprawne, aby określić rzeczywisty stan układu zapłonowego należało by wykonać jeszcze próbę szczelności świec, ich działanie na iskrzenie, badanie rozdzielacza zapłonu i przewodów wysokiego napięcia, jednocześnie występowanie iskry na świecy w warunkach ciśnienia atmosferycznego, nie daje żadnej gwarancji, że tak będzie po jej zamontowaniu do silnika.

---