Rozvaděč: co je to? Spínací obvod, řízení a poruchy

V různých technických textech lze nalézt termín "přepínač". Co to je? V nejobecnějším smyslu je to zařízení pro spínání elektrických obvodů (signálů), které mohou být elektronické, elektronové nebo elektromechanické.

V úzkém smyslu se to obvykle nazývá spínač zapalování, který je vybaven vozidly s benzínovými motory. Tento článek je věnován této verzi přepínačů, zejména automobilových.

Pozadí systémů zapalování

Jak víte, v každém cyklu benzínu spalovací motor existuje stupeň přípravy hořlavé směsi palivo-vzduch a stupeň jeho spalování. Ale to, že směs spálená, potřebuje něco, aby zapálil.

První řešení používané v nejstarších automobilových ICE bylo zapálení směsi z kalibrované trubice vložené do válce a předehřáté před spuštěním motoru. Během provozu byla teplota této trubky neustále udržována spalováním směsi v každém cyklu provozu.

Je zajímavé, že systém zážehového zapalování z magneto byl používán paralelně s kalylovým zapálením motorových vozidel, ale nejprve pouze pro průmyslové plynové motory. Tato zásada byla rychle přijata a výrobci automobilů a po vynálezu R. Boska v roce 1902 se obecně akceptoval obvyklý jiskrový zapalovací systém.

Princip zapalování jiskry

V současné době je nejběžnějším bateriový systém zapalování, zahrnující zdroj proudu ve formě autobaterie při spouštění a motorgenerátoru, když je motor v chodu, zapalovací cívka je transformátor s vysokým napětím sekundární vinutí, ke které zapalovací svíčka zapalování, a rozdělovač (switch) zapalování . Provoz spínače spočívá v přerušovaném přerušení proudového obvodu primárního vinutí zapalovací cívky. Při každém takovémto přerušení proudu se jeho magnetické pole, které existuje v bodech prostoru obsazených vodiči sekundárního vinutí zapalovací cívky, velmi rychle klesá. V tomto případě, v souladu se zákonem elektromagnetické indukce ve stejných bodech prostoru, velmi velký vírové elektrické pole, jehož intenzita vytváří vysoký (až 25 kV) EMF v sekundárním vinutí zapalovací cívky, rozbité elektrodami svíčky. Napětí mezi nimi rychle dosáhne hodnoty dostatečné k rozbití vzduchové mezery a pak elektrická jiskra zapaluje směs paliva a vzduchu.

Co je komutováno v systému zapalování?

Takže, rozvaděč auta. Co to je a proč je potřeba? Stručně řečeno, toto zařízení, jehož úkolem je přerušit proudový obvod primárního vinutí zapalovací cívky v nejvhodnějším okamžiku.

V čtyřdobý spalovací motor, tento okamžik nastane na konci kompresního zdvihu (2 pracovní zdvih ICE), krátce před tím, než píst dosáhne tzv horní úvrati (TDC), ve kterém je vzdálenost z jakéhokoli místa na píst k ose klikového hřídele otáčení spalovacího motoru je maximální. Protože kliková hřídel má kruhový tvar rotační pohyb, pak moment okamžitého přerušení je vázán na nějakou polohu dříve, než se dosáhne polohy TDC pomocí pístu a pístu. Úhel mezi touto polohou klikové hřídele a vertikální rovinou se nazývá časování zapalování. To se liší od 1 do 30 stupňů.

Vzhledem k historii, otázka „Auto Switch: co je to?“ - by měla být odpovědná, je nejprve mechanický a později, jak se vyvíjí technologie, elektronický jistič v zapalovací cívky.

Mechanický prekurzor spínače zapalování

Ve skutečnosti se toto zařízení začalo nazývat přepínač pouze v posledních letech poté, co se stalo plně elektronickým. Ale nejprve od roku 1910, kdy se auto „Cadillac“ objevil poprvé automatický systém zapalování, jeho funkce spolu s dalšími úkoly jsou prováděny prostřednictvím distributora (časovače). Tato dualita jména vznikla díky své dvojí funkci v zapalovacím systému. Na jedné straně musí být proud v primárním vinutí zapalovací cívky přerušený - tudíž "jistič". Naproti tomu napětí vysokonapěťové cívky zapalovací cívky musí být střídavě rozloženo mezi svíčky všech válců s požadovaným úhlem předstihu. Druhá polovina názvu - "distributor".

Jak fungují tramvajové vozy?

Jistič-cestný ventil je poháněn do otáčení klikového hřídele, vnitřní hřídel, na němž je upevněna dielektrickou rotor s rotující jezdec tokoraznosnoy desky na jejím konci. Tím, odpruženou deskou sklíčka uhlíkového kartáčku spojena s vysokým napětím střední kontakt v krytu rozdělovače, který je zase připojen k sekundárním vinutí zapalovací cívky. Doska pro přenos proudu se pravidelně přibližuje ke kontaktům vysokonapěťových vodičů umístěných v uzávěru tramvajového vozu směrem ke svíčkám na válcích. V tomto okamžiku dochází k navíjení sekundární cívky vysokého napětí, který přeruší dvě vzduchové mezery: mezi deskou pro rozdíly proudu a kontaktem drátu s touto svíčkou a mezi elektrodami zapalovací svíčky.

Na stejném hřídeli namontované vačky, které číslo se rovná počtu válců a každý z vačkových výstupků je otevřen současně s připojovacími kontakty, zejména zapalovací proud přerušovače zahrnuty do obvodu primárního vinutí zapalovací cívky.

Pro zabránění otevření jisker mezi kontakty vypínače je paralelně zapojen velký kondenzátor. Při otevření kontaktů přerušovače elektromotorické napětí indukované v primárním vinutí způsobuje proud k nabíjení kondenzátoru, ale vzhledem k jeho vysoké kapacity napětí přes něj, a tím kontaktní otvor, je pod rozdělení vzduchu.

A co úhel zálohy?

Jak je známo, při snížení rychlosti klikového hřídele musí být směs ve válcích zapalována v kompresním zdvihu později, těsně před samotným TDC, tj. musí být časování zapalování sníženo. Naopak, když se zvyšuje rychlost otáčení, směs v kompresním zdvihu musí být zapálena dříve, tj. posunout úhel dopředu. U bubnů byla tato funkce prováděna odstředivým regulátorem mechanicky spojeným s vačkami proudu proudu. Otočil je na rozdělovači hřídel tak, aby dřív nebo později v kompresním zdvihu směsi otevřeli kontakty jističe.

Při změně zatížení motoru je nutná změna úhlu posunu při konstantní frekvenci. Tato práce provedla speciální zařízení - ovládání vakuového zapalování.

Vzhled prvních spínačů

Koncem sedmdesátých let minulého století bylo jasné, že nejslabším uzlem tramvajového kontejneru jsou kontakty rozpínače, kterými proudil celkový proud primárního vinutí. Neustále hořely a neuskutečnily. Proto bylo prvním řešením speciální elektronický obvod spínače pro přerušení proudu ve svitku. Ve svém nízkoproudém okruhu jsou zapojeny vodiče ze svorek tradičního kontaktu jističe tramvajového zařízení. Nicméně jeho kontakty byly nyní přerušeny ne úplným proudem zapalovací cívky, ale malým proudem ve vstupním obvodu komutátoru.

Vlastně elektronický spínač byl konstrukčně proveden v samostatné jednotce a byl připojen (na žádost řidiče) k klasickému trampleru. Takový zapalovací systém se nazývá kontaktní elektronika. To bylo velmi populární v 80. letech minulého století. A v naší době můžete stále najít auta vybavená.

Obvod spínače kontaktního elektronického systému byl sestaven na tranzistory.

Dalším krokem je odmítnutí rozprašovače

Stávající kontaktní přerušovač, dokonce i ve verzi s nízkým proudem, používaný v elektronickém systému zapalování, zůstal velmi nespolehlivý uzel. Proto autoři vynaložili značné úsilí na vyloučení. Tyto snahy byly úspěšné po vytvoření bezkontaktního senzorového rozvaděče založeného na snímači Hall.

Nyní místo několika vaček na hřídeli rozváděče je instalováno válcové duté okno s otvory a okenicemi mezi nimi, přičemž počet záclon a zářezů se rovná počtu válců motoru. Uzávěry a dělící štěrbiny se pohybují v magnetickém poli vytvořeném permanentním magnetem, přes miniaturní snímač Hall. Zatímco optická clona se pohybuje kolem ní, chybí výstupní napětí Hallova čidla. Když je opona nahrazena štěrbinou, přední část napěťového impulzu je od snímače Hall odebrána elektronickým obvodem, což indikuje nutnost přerušení proudu v primárním vinutí zapalovací cívky. Tento napěťový impuls se přenáší prostřednictvím vodičů na proudovou spínací jednotku v zapalovací cívce, kde je předem zesílena a poté použita pro ovládání hlavní spínací fáze.

Další variantou bezdotykového snímače je jednotka s optickým senzorem, který používá fototranzistor namísto snímače Hall a LED namísto permanentního magnetu. Optický senzor má stejné rotační obrazovku s otvory a závěsy.

Vzhled přepínače jako takový

Takže v bezkontaktním zapalovacím systému, místo jediného kontaktního tramleru, existují dva oddělené uzly: bezdotykový (ale pouze nízkonapěťový) vysílač a elektronický spínač. Funkce distribuce vysokého napětí na zapalovacích svíčkách v senzorovém rozvaděči je stále prováděna mechanickým rotorovým posuvem s deskou pro přenos proudů.

Ale co s nastavením úhlu zapálení? Tyto úkoly stále provádějí odstředivé a vakuové regulátory v rozdělovači snímačů. První z nich se nyní otáčí, že hřídel není vačky, ale posouvá záclony obrazovky, čímž změní úhel zapalování. Vakuový regulátor má schopnost posunout snímač Hall s jeho opěrnou deskou, a také nastavit tento úhel.

Vzhledem k výše uvedeným otázkám: "Moderní automobilový komutátor: co je to?" - mělo by být zodpovězeno, že jde o strukturálně samostatnou elektronickou jednotku bezkontaktního zapalovacího systému.

Nedostatečná distribuce vysokého napětí

Nejdéle v rozvaděči byl mechanický vysokonapěťový rozdělovač napětí na svíčky válců. Nejzajímavější je, že tato stránka byla docela spolehlivá a nezpůsobila příliš kritiku. Čas však nezastaví a na začátku tohoto století prošel spínací obvod přepínače další zásadní změnu.

V moderních automobilech není obecně žádná distribuce vysokého napětí od jedné cívky k jiným svíčkám. Naopak, samotné cívky se "množily" a stály se součástí svíčky každého válce. Teď místo kontaktního spínání svíček na vysokém napětí se provádí bezkontaktní spínání svitků na nízké napětí. Samozřejmě to komplikuje uspořádání spínačů, ale možnosti moderní technologie obvodu jsou mnohem širší.

U moderních automobilů s vstřikovacími motory ovládá spínač buď autonomní řídicí jednotku motor nebo palubní počítač vozidla. Tato řídicí zařízení analyzují nejen rychlost otáčení klikové hřídele, ale i mnoho dalších parametrů, které charakterizují palivo a chladivo, teplotu různých komponent a prostředí. Na základě jejich analýzy v reálném čase se změní časování zapalování.

Chyby spínače

Nejčastějším selháním mechanického přepínače je zapálení jeho kontaktů: pohyblivých i vysokonapěťových kontaktů svíček. Aby se tak nestalo (alespoň ne příliš rychle), měli byste pravidelně kontrolovat je, a když tvořil zálohu, je nutné odstranit jehlové pilníky nebo jemným brusným papírem.

Pokud dojde k selhání kondenzátoru, který je paralelně připojen k kontaktům vypínače nebo k odporu v obvodu centrální vysokonapěťové elektrody, mohou být vyměněny.

Porucha elektronického spínače způsobené selháním Hallova snímače impulzů zesilovači nebo přepnutí proudu cívky obvykle není možné manipulovat, protože takový přepínač není skládací. V tomto případě je zpravidla chybná jednotka jednoduše nahrazena novým.

Jak otestovat přepínač?

Pokud jsou otáčky motoru na volnoběh „plavat“, nebo se zastaví na cestách, nebo neběží, zkontrolovat přítomnost jiskry z rozdělovače zapalování připojen k senzoru svíčkách Hall. K tomu, vyšroubovat je nosit čepice broneprovodov, dát svíčky na „váhu“ a „spin“ startér klikového hřídele. Pokud není jiskra nebo je slabá, musíte jít na přepínač.

Ale jak otestovat přepínač? Je zapotřebí zapnout zapalování a zjistit, jak se odchyluje šipka voltmetru. Je-li spínač funkční, měl by se odchylovat ve dvou krocích. Za prvé, šipka má nějakou mezilehlou pozici, ve které je 2-3 sekundy a pak jde do konečné (normální) pozice. Pokud šipka okamžitě přijme konečnou pozici, můžete se pokusit vyměnit spínač.

Přepněte připojení

Jak připojit přepínač k bezkontaktnímu zapalování? Je třeba mít na paměti, že jeho koncový blok je připojen dvěma vodiči ke svorkám „B“ a „K“ zapalovací cívky, tři svazky vodičů s konektorem - na Hallova snímače na snímače-rozdělovače a jediný drát - na „hmotnosti“. S terminálem "+" baterie je spínací obvod připojen ke svorce "B" cívky.