Микропроцессорная система зажигания «холостая искра»
Микропроцессорные системы зажигания позволяет более точно определить оптимальный угол опережения зажигания, обеспечивая тем самым улучшением динамических характеристик автомобиля, топливную экономичность и снижение вредных выбросов в атмосферу. А поддержание угла опережения зажигания на пороге начала детонации позволяет обеспечить повышение мощности и приемистости двигателя.
Блок – схема микропроцессорной системы зажигания «холостая искра» представлена на рис.14 и состоит из датчиков, электронного блока управления (ЭБУ), катушек зажигания, высоковольтных проводов и свечей зажигания.
Угол опережения зажигания рассчитывается блоком управления на основе информации от датчиков частоты вращения и положения коленчатого вала n, нагрузки на двигатель P,Q, температуры охлаждающей жидкости t, детонации Дет, учитывается также величина напряжения аккумуляторной батареи U. Если напряжение аккумулятора отличается от эталонного, то в момент включения катушки угол замкнутого состояния контактов (УЗСК) сдвигается вперед или назад для достижения постоянной мощности разряда.
Рис. 14. Блок-схема микропроцессорной системы зажигания: n – датчик частоты вращения и положения коленчатого вала; Q, P – датчик нагрузки на двигатель; tж – датчик температуры охлаждающей жидкости; U – сигнал напряжения аккумулятора; Дет – датчик детонации; f – конечный выключатель дроссельной заслонки; ЭБУ – электронный блок управления; ДК – двухканальный коммутатор; КЗ - катушки зажигания; СЗ – свечи зажигания; ЭМК – электромагнитный клапан системы ЭПХХ карбюратора.
Датчик частоты вращения и положения коленчатого вала устанавливается рядом с маркерным диском и предназначен для определения частоты вращения коленчатого вала (КВ) и положения 1-го и 4-го цилиндра относительно ВМТ. Для этого маркерный диск имеет два пропущенных зуба, которые обычно не доходят до ВМТ на угол 120град.
Нагрузка на двигатель определяется с помощью датчика абсолютного давления во всасывающем коллекторе или датчика расхода воздуха.
Импульсные сигналы от датчика частоты вращения и положения коленчатого вала поступают во входной формирователь, который преобразует их в импульсы прямоугольной формы.
При создании нового двигателя разработчики проводят его испытание в полном диапазоне скоростей и нагрузок. Для каждого сочетания скорости и нагрузки и при фиксированной температуре охлаждающей жидкости (прогретый двигатель) определяют оптимальное значение угла опережения зажигания. Полученные данные в виде матрицы записываются в ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) электронного блока управления (ЭБУ).
После получения информации о частоте вращения коленчатого вала и нагрузки на двигатель блок управления выбирает из матрицы, записанной в ПЗУ, необходимый в данный момент угол опережения зажигания. Затем выбранное значение корректируется в зависимости от температуры охлаждающей жидкости и температуры воздуха путем умножения базового значения УОЗ на коэффициент коррекции по температуре охлаждающей жидкости (чем ниже температура, тем выше УОЗ). Коэффициент коррекции по температуре также записан в одной из матриц ПЗУ.
Способ распределения высоковольтной энергии одновременно к двум свечам зажигания называют методом «Waste Spark», т.е. – «холостая искра» (рис.14).
Когда вторичная обмотка получает сигнал на разряд, искры происходят сразу в двух цилиндрах. Разряд одной свечи происходит в цилиндре, где заканчивается такт сжатия, а второй свечи – в цилиндре, где заканчивается такт выпуска. Первая свеча поджигает рабочую смесь, а вторая искра тратится вхолостую. Полярность искры будет правильным только в одной свече, а в другой - неправильным, так как направление тока будет обратным. Центральный электрод должен быть положительным, а периферийный – отрицательным. Напряжение вторичной обмотки составляет 37кВ, что вполне достаточно для поддержания разряда в двух свечах одновременно. Из-за наличия «холостой искры» свечи изнашиваются быстрее, и поэтому их приходится заменять каждые 20 тыс. км пробега. Первичная обмотка катушки зажигания имеет сопротивление 0,5÷0,05 Ом, а вторичная – от 11 до 16 кОм.