Centrala: šta je to? Prekidač, kontrola i greške

U različitim tehničkim tekstovima može se naći termin "komutator". Šta je to? U najopštijem smislu, to je uređaj za prebacivanje električnih kola (signala), koji mogu biti elektronski, elektronski zrak ili elektromehanički.

U užem smislu, ovo se obično zove prekidač paljenja, koji je opremljen svim vozilima sa benzinskim motorima. Ovaj članak je posvećen ovoj raznolikosti prekidača, uglavnom automobilskih.

Pozadina sistema paljenja

Kao što je poznato, u svakom ciklusu rada motora sa unutrašnjim sagorevanjem benzina postoji faza pripreme mešavine goriva i vazduha i faze njegovog sagorevanja. Međutim, za spaljivanje smeše, mora se zapaliti.

Prvo rešenje koje je korišćeno u najranijim automobilskim ICE-u bilo je paljenje smeše iz čaure cijevi ubačene u cilindar i zagrejano pre pokretanja motora. Tokom rada, temperatura ove cevi je konstantno održavana mešanjem gasa u svakom ciklusu rada.

Interesantno je da je sistem paljenja iskre od magneta bio upotrijebljen paralelno sa paljenjem motornih motora, ali prvo za industrijske gasne motore. Ovaj princip je brzo usvojen i proizvođači automobila, a nakon pronalaska R. Bosha 1902. godine, uobičajena je primjena uobičajenih varničkih sistema za svećice.

Princip iskrenja

Trenutno je najčešći sistem za paljenje baterija koji sadrži strujni izvor u obliku auto-akumulatora pri pokretanju i generator automobila sa pokretanim motorima, katalizator koji je transformator sa visokonaponskim sekundarnim namotavanjem na koji je pričvršćen svjećica za paljenje svjećice i distributor paljenja . Rad prekidača se sastoji u periodičnom prekidu primarnog vijugavog kruga u kontaktu za paljenje. Sa svakim takvim prekidom struje, njegovo magnetsko polje, koje postoje na tačkama prostora zauzete žicama sekundarnog navijanja kalema za paljenje, vrlo brzo opada. U ovom slučaju, prema zakonu elektromagnetne indukcije, na istim tačkama u prostoru se pojavljuje vrlo veliko vorteks električno polje, čiji intenzitet stvara visoku (do 25 kV) EMF u sekundarnom namotajuču namotaja za paljenje slomljenom elektrodama za sveće. Napon između njih brzo dostize vrednost dovoljnu za raspad vazdušnog jaza, a onda električna varnica zapali mešavinu goriva i vazduha.

Šta se komutira u sistemu paljenja?

Znači, automatska centrala. Šta je to i zašto je to potrebno? Ukratko, ovaj uređaj čiji je zadatak da prekine strujno kolo u primarnom namotajuču namotaja paljenja u najpovoljnijom momentu za ovo.

U četvorotaktnom ICE, ovaj trenutak se javlja na kraju kompresijskog udara (drugi udar ICE-a), neposredno pre nego što klip dostigne takozvani gornji mrtav centar (TDC), u kojem je rastojanje od bilo koje tačke klipa do osi rotacije motora maksimalno. S obzirom da radilicu radi kružno okretno kretanje, trenutni prekid je vezan za određenu poziciju pre nego što se postigne pozicija TDC-a sa klipom. Ugao između ove pozicije radilice i vertikalne ravni naziva se vreme paljenja. Ona varira od 1 do 30 stepeni.

S obzirom na priču, pitanje: "Automatski komutator: šta je to?" - Treba odgovoriti da je ovo prvi mehanički, a kasnije, kako se tehnologija razvija, elektronski strujni prekidač u kalupu za paljenje.

Mehanički prekursor prekidača paljenja

U stvari, ovaj uređaj je počeo da se naziva prekidač samo poslednjih godina, pošto je postao potpuno elektronski. I pre, od 1910. godine, kada se prvi put pojavio sistem automatskog paljenja kod Cadillac automobila, njegova funkcija je, zajedno sa drugim zadacima, obavljala i prekidač-distributor (tramvaj). Ova dvojnost imena nastala je zbog svoje dvostruke funkcije u sistemu paljenja. S jedne strane, struja u primarnom namotajuču namotaja za paljenje mora biti prekinuta - stoga "prekidač". Sa druge strane, napon visokonaponskog namotaja kalema za paljenje treba da se naizmenično raspoređuje među svećama svih cilindara, sa potrebnim unapred postavljenim uglom. Otuda druga polovina imena - "distributer".

Kako su radili tramvaji?

Prekidač-razvodnik ima unutrašnju osovinu koja se može rotirati sa radilice, na kojoj je fiksiran dielektrični rotor-klizač sa rotirajućom pločom za nošenje struje. Četkica od ugljeničnih vlakana klizne preko ploče, povezana sa visokonaponskim centralnim kontaktom na poklopcu distributera, što je povezano sa sekundarnim navojem kalema za paljenje. Ploča koja nosi struju se povremeno približava kontaktima visokonaponskih žica koje se nalaze na poklopcu trambera, idući u sveće cilindara. U ovom trenutku se pojavljuje visoki napon u sekundarnom namotaju zavojnice , koji se probija kroz dva vazdušna prostora: između ploče za razliku struje i kontakta žice sa ovom svećom i između sveće elektrode.

Na istoj osovini se postavljaju kamere, čiji je broj jednak broju cilindara, a izbočine svakog kućišta istovremeno se otvaraju sa povezivanjem određene sveće kontakti tekućeg prekidača koji su uključeni u primarni krug kalema za paljenje.

Da bi se izbegle iskre od otvaranja između kontakata prekidača, veliki kondenzator je paralelno povezan. Kada se kontakti prekidača otvaraju, indukcija EMF-a u primarnom namotaju uzrokuje da kondenzator napuni struju, ali zbog svoje velike kapacitivnosti, napon na njemu, pa samim tim i između otvorenih kontakata, ne dostiže vrijednost kvara vazduha.

A šta je sa uglom napredovanja?

Kao što je poznato, kada se brzina rotacije kolenastog vratila smanjuje, smeša u cilindrima mora se kasnije zapaliti u kompresionom hodu, neposredno prije samog TDC-a, tj. Vreme paljenja mora biti smanjeno. Naprotiv, kada se brzina rotacije povećava, smeša u kompresionom hodu mora se zapaliti ranije, tj. Napreduju ugao napredovanja. U tumblerima, ovu funkciju je izvršio centrifugalni regulator koji je mehanički povezan sa kamerama trenutnog prekidača. On ih je okrenuo na osovinu distributera na način da su kontakte prekidača otvorili ranije ili kasnije u kompresionom hodu smeše.

Promjena ugla unapred je potrebna i pri konstantnoj frekvenciji, kada se opterećenje motora menja. Ovaj rad je izvršio poseban uređaj - regulator vakuumnog paljenja.

Pojava prvih prekidača

Do kraja sedamdesetih godina prošlog veka postalo je jasno da je najslabiji čvor trambola kontakti prekidača, kroz koje je tekla puna struja primarnog namotaja. Stalno su spaljavali i otišli van reda. Zbog toga je prvo rešenje bilo specijalno elektronsko kolo prekidača za prekid struje u kalemu. U ulazni nisko-strujni krug su uključene žice sa priključaka tradicionalnog kontaktnog prekidača trambača. Međutim, sada su njegovi kontakti prekinuti ne potpunom strujom namotaja paljenja, već maloj struji u ulaznom krugu komutatora.

Zapravo, elektronski prekidač je strukturno izveden u zasebnoj jedinici i povezan je (na zahtjev vozača) klasičnom tragu. Takav sistem paljenja naziva se elektronski kontakt. Bilo je veoma popularno 80-tih godina prošlog veka. U našem vremenu još uvek možete naći automobile opremljene s njim.

Kolo prekidača kontaktnog elektronskog sistema sastavljeno je na tranzistorima.

Sledeći korak je odbacivanje kontakt breaker-a

Prekidač kontaktne struje, čak iu verziji niske struje, koja se koristi u elektronskom sistemu paljenja, ostala je vrlo nepouzdan čvor. Dakle, proizvođači automobila su uložili značajne napore da ga isključe. Ovi napori bili su krunisani uspjehom nakon stvaranja beskontaktnog senzora-distributera zasnovanog na senzoru Hall.

Sada, umesto nekoliko kamera na osovini distributera, postavljen je cilindrični šuplji ekran sa priključcima i zatvaračima između njih, a broj zavesa i proreza je jednak broju cilindara motora. Zavese i prorezi za ekran se kreću u magnetnom polju stvorenog stalnim magnetom, pored minijaturnog Hall-senzora. Dok se zavesa ekrana pomera pored njega, nema izlaznog napona Hall senzora. Kada se zavesa zameni prorezom, prednji deo impulsa napona se uklanja sa senzora Hall pomoću elektronskog kola, što ukazuje na potrebu da se prekine struja u primarnom namotajuču namotaja paljenja. Ovaj impuls napona se prenosi preko žica na strujnu prekidačku jedinicu u namotaju za paljenje, gdje je unapred pojačana, a zatim se koristi za kontrolu glavne faze prelaska snage.

Druga varijanta beskontaktnog senzora-distributera je jedinica s optičkim senzorom, u kojem se koristi fototranzistor umjesto senzora Hala, a umjesto permanentnog magneta, LED. Optički senzor ima isti rotirajući ekran sa prorezima i zavesama.

Pojava prekida kao takva

Dakle, u sistemu beskontaktnog paljenja, umesto jednog kontaktnog trambera, postoje dva odvojena čvorišta: bežični (ali samo nizak napon) predajnik i elektronski prekidač. Funkciju distribucije visokog napona na svjećicama u senzor-distributoru i dalje vrši mehanički rotator-klizač s pločom koja nosi struju.

A šta je sa podešavanjem ugla paljenja? Ove zadatke i dalje vrše centrifugalni i vakuumski regulatori u senzoru-distributoru. Prvi od njih sada uključuje vratilo nije kamere, ali pomera zavese ekrana, čime se menja ugao paljenja. Vakuumski regulator ima mogućnost pomeranja senzora Hala sa svojom potpornom pločom, takođe podešavajući ovaj ugao.

Uzimajući u obzir gore navedeno, na pitanje: "Savremeni automobilski komutator: šta je to?" - treba odgovoriti da je ovo strukturno odvojena elektronska jedinica bezkontaktnog sistema paljenja.

Nepostojanje visokog napona

Najduže vreme u razvodnoj ploči bilo je mehanički visokonaponski razvodnik napona na svećama cilindara. Najinteresantnija stvar je da je ova stranica bila prilično pouzdana i nije izazvala mnogo kritike. Međutim, vrijeme ne stoji mirno, a na početku ovog veka, prekidačko kolo preklopnika pretrpelo je još jednu značajnu promjenu.

U savremenim automobilima generalno nema raspodele visokog napona iz jedne spirale na različite sveće. Naprotiv, u njima su se kalupi "umnožavali" i postali dodatak svećama svakog cilindra. Sada umesto kontaktnog prekidanja sveća pri visokom naponu, vrši se beskontaktno prebacivanje njihovih namotaja na niskonapon. Naravno, ovo komplikuje sklop prekidača, ali su mogućnosti savremene tehnologije kola mnogo šire.

U savremenim automobilima sa injektorskim motorima, prekidač je kontrolisan od strane autonomne kontrolne jedinice motora ili preko računara na vozilu. Ovi kontrolni uređaji analiziraju ne samo brzinu rotacije radilice, već i mnoge druge parametre koji karakterišu gorivo i tečnost za hlađenje, temperaturu različitih komponenti i okolinu. Na osnovu njihove analize u realnom vremenu, vremenski razmak vremena paljenja se menja.

Prekini greške

Najčešći kvara mehaničkog preklopnika je paljenje kontakata: i pokretni i visokonaponski kontakti sveća. Da biste to sprečili (bar ne previše brzo), redovno ih treba pregledati, a ako su formirali depozit, treba ga ukloniti pomoću filea za nokte ili finog sandžeta.

Ako kondenzator koji je paralelno povezan sa kontaktima prekidača ili otpornik u krugu centralne visokonaponske elektrode ne uspeva, mogu se zameniti.

Malfunkcije elektronskog prekidača, uzrokovane kvara senzora hola senzora ili prekidača strujne struje, obično se ne eliminišu, jer takav prekidač nije moguće sklopiti. U ovom slučaju, po pravilu, pogrešna jedinica se jednostavno zamenjuje novom.

Kako testirati prekidač?

Ako brzina motora u praznom hodu motora "pluta", ili ako se stane na let ili uopšte ne radi, proverite da li su svećice povezane sa distributorom paljenja sa senzorom Hall. Da biste to uradili, morate ih odvrnuti, staviti vrhove oklopnih, staviti sveće na "masu" i "okretati" radilicu sa starterom. Ako nema iskre ili je slab, morate da idete na prekidač.

Ali kako testirati prekidač? Potrebno je uključiti paljenje i procijeniti kako se odstupa strelica voltmetra. Ako je prekidač funkcionalan, onda bi trebalo da odstupi u dva koraka. Prvo, strelica ima nekakvu srednju poziciju, u kojoj postoje 2-3 sekunde, a zatim ide u krajnju (redovnu) poziciju. Ako strelica odmah zauzme krajnju poziciju, onda možete pokušati zamijeniti prekidač.

Prebacivanje veze

Kako spojiti prekidač na beskontaktni sistem paljenja? Treba zapamtiti da je njegov priključni blok povezan sa dve žice na priključke "B" i "K" iz kalema za paljenje, trožilni uprtač sa priključkom na senzor Hala na distributoru i jednu žicu do "mase". Sa "+" priključkom baterije, prekidač je priključen na "B" terminal spirale.