Основной принцип зажигания состоит в том, что ток аккумуляторной батареи протекает через первичную обмотку катушки зажигания, выполненную из нескольких витков (примерно 100) толстого медного провода. Воздействие электрического тока создает сильное магнитное поле вокруг железного сердечника в катушке зажигания, т.е. энергия тока переходит в энергию магнитного поля.
При приближении поршня к ВМТ в такте сжатия, когда топливная смесь должна поджигаться, электрический ток прерывается к катушке зажигания.
При прерывании электрического тока магнитное поле исчезает, наводя во вторичной обмотке катушки зажигания, выполненной из большого количества витков тонкого провода (сечение около 0,1 мм2), ток высокого напряжения.
ТЕХНИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ
Датчики
Датчик давления.
Соединенный шлангом с всасывающим патрубком он передает блоку управления информацию о разрежении во всасывающем патрубке. Датчик выполнен в виде чувствительного к давлению кристаллического чипа. Изменениями своего электрического сопротивления он реагирует на разрежение в данный момент. Из этих показателей, а также информации о частоте вращения коленчатого вала в данный момент блок управления определяет текущее рабочее состояние двигателя.
Датчик детонации.
Процесс сгорания топлива в цилиндрах двигателя контролируется блоком управления двигателем на основании информации, полученной от датчика детонации. Детонационное сгорание топлива происходит при слишком раннем зажигании и работе двигателя на топливе с низким октановым числом. Детонация происходит тогда, когда скорость распространения пламени в камере сгорания приближается к скорости звука, в основном ближе к концу процесса сгорания, и остаточные газы достаточно сжаты и имеют высокую температуру. Детонация характеризуется очень высоким импульсным давлением, которое приводит к перегреву двигателя, повреждению поршня, головки цилиндров и вкладышей подшипников коленчатого вала.
Датчик детонации реагирует на возникающие при детонации высокочастотные колебания блока цилиндров и трансформирует их в электрические сигналы, поступающие в блок управления. Эта информация затем сравнивается с сигналами, полученными во время сгорания топлива без детонации. При возникновении детонации момент зажигания смещается в сторону запаздывания, пока процесс сгорания не происходит нормально.
Датчик частоты вращения коленчатого вала.
Рис. 9.2. Расположение индуктивного датчика импульсов, передающего блоку управления информацию о частоте вращения и положении коленчатого вала: 1 – индуктивный датчик; 2 – пластины ротора
В индуктивном датчике имеются катушка из обмотки провода и магнит. В качестве сопряженной детали используется ротор, состоящий из пластин определенного размера (рис. 9.2). Каждый раз, когда пластина ротора проходит около датчика импульсов, изменяется магнитное поле, в результате чего в обмотке катушки индуцируется импульсное напряжение. На основании количества импульсов блок управления рассчитывает частоту вращения коленчатого вала двигателя.
Для вычисления момента зажигания блоку управления необходима информация о положении коленчатого вала. Для этого на роторе для цилиндров 1 и 4 перед верхней мертвой точкой каждого цилиндра имеются две более длинные пластины. При прохождении участка ротора с удлиненными пластинами он на короткий момент не индуцирует напряжение. По кратковременному отсутствию импульсов напряжения блок управления определяет положение коленчатого вала двигателя для цилиндров 1 и 4.
Этот ток высокого напряжения системы зажигания непосредственно подводится к свече зажигания, между электродами которой образуется искровой разряд. Топливная смесь загорается и давит на поршень, который через шатун проворачивает коленчатый вал двигателя. Электрическая цепь снова включается, и цикл повторяется.
Модели начиная с 96-й серии оснащены электронной системой зажигания с двумя катушками зажигания. При каждом управляющем импульсе тока, подаваемого блоком управления, катушка зажигания подает импульс сразу на две свечи зажигания. Один искровой разряд воспламеняет топливную смесь в конце такта сжатия, а второй – происходит на такте выхлопа, где искра зажигания не оказывает никакого влияния на работу двигателя и поэтому потрачена впустую. После дальнейшего поворота коленчатого вала катушка зажигания снова подает импульс зажигания сразу на две свечи, но на этот раз, где раньше искровой разряд происходил в цилиндре на такте выхлопа, происходит окончание такта сжатия и топливная смесь воспламеняется, и наоборот. Импульсы зажигания обеспечивают следующую последовательность работы цилиндров 1–3–4–2 (Endura-E: 1–2–4–3).
Источник искры.
Рис. 9.3. Расположение фиксаторов крепления разъемов высоковольтных проводов
Электронный блок зажигания имеет мало общего с обычной катушкой зажигания. Датчики, транзисторы и диоды распределяют в блоке управления искры зажигания по отдельным цилиндрам. В двигателях Zetec-SE катушка зажигания расположена под обивкой двигателя. чтобы отсоединить высоковольтный провод зажигания, необходимо сжать выступы фиксаторов на электрических разъемах (рис. 9.3).