В статье рассмотрим контактно-транзисторную систему зажигания — эффективное решение для запуска двигателя внутреннего сгорания. Подробно разберем принцип работы этой системы и сравним ее с традиционной контактной системой, выделяя ключевые преимущества: повышенную надежность, улучшенную производительность и снижение затрат на обслуживание. Эта информация будет полезна автолюбителям, стремящимся улучшить характеристики автомобилей, и специалистам в области автомобильной электроники, желающим расширить знания о современных технологиях зажигания.
О принципах работы классической системы зажигания
Следует отметить, что, несмотря на простоту, система имеет элегантные технические решения. Схема представлена на рисунке ниже.
Принцип работы: при повороте ключа в замке через контакты прерывателя и первичную обмотку катушки начинает течь электрический ток. Когда контакты размыкаются, цепь разрывается, и ток в первичной обмотке прекращается. Благодаря самоиндукции во вторичной обмотке возникает напряжение. Поскольку количество витков во вторичной обмотке больше, вторичное напряжение может достигать десятков киловольт.
Это напряжение через распределитель подается на свечу, где возникает искра, способная воспламенить бензин в цилиндрах двигателя. Схема проста и эффективно работала на первых моторах.
Однако недостатки системы стали проявляться с увеличением числа цилиндров, повышением оборотов, переходом на высокооборотистые двигатели, увеличением степени сжатия и использованием обедненных смесей.
Также стоит отметить низкую надежность системы из-за обгорания контактов прерывателя, что иногда приводило к полной остановке работы зажигания. В результате была разработана контактно-транзисторная система зажигания.
Эксперты в области автомобильной электроники отмечают, что схемы контактного и контактно-транзисторного зажиганий имеют свои уникальные преимущества и недостатки. Контактные системы, несмотря на свою простоту и низкую стоимость, подвержены быстрому износу из-за механического трения, что может привести к необходимости частой замены деталей. В то же время, контактно-транзисторные схемы обеспечивают более стабильное и эффективное зажигание, что способствует улучшению работы двигателя и снижению расхода топлива. Однако они требуют более сложной электроники и могут быть дороже в производстве. В целом, выбор между этими системами зависит от конкретных требований и условий эксплуатации автомобиля. Эксперты подчеркивают, что для достижения оптимальной производительности важно учитывать не только стоимость, но и надежность и долговечность системы зажигания.
Новый этап развития
Основным элементом, благодаря которому новая схема приобрела улучшенные характеристики, относительно прежней, классической, стал транзистор. Причем он явился причиной, что контактно-транзисторная система зажигания получила новый узел – коммутатор.
Отличительной особенностью, присущей транзистору, является то, что небольшой ток, поступающий на управление (в базу), позволяет управлять током гораздо большей величины, протекающим через прибор.
Контактно транзисторная система зажигания, несмотря на незначительные, на первый взгляд, изменения и сохранение принципа работы, приобрела новые свойства, недоступные классической системе. Но прежде чем оценивать достоинства и недостатки, которыми обладает контактно-транзисторная схема, необходимо коснуться отличий в работе.
Читайте также:
Главное отличие от классического зажигания заключается в том, что прерыватель воздействует не на бобину, а на базу транзистора. В остальном контактно-транзисторная схема работает так же, как обычная система зажигания. При прерывании, в первичной обмотке бобины протекания тока, во вторичной наводится высоковольтное напряжение. Не касаясь деталей внутреннего устройства коммутатора и его подключения, можно отметить, что транзисторная схема зажигания даже в таком упрощенном виде обладает следующими достоинствами:
Контактно-транзисторное управление процессами, происходящими в катушке зажигания, обеспечивает возможность увеличить в первичной обмотке ток, вследствие чего:
- можно повысить величину вторичного напряжения;
- увеличить между электродами свечи зазор;
- улучшить процесс искрообразования, сделать его более устойчивым, а также улучшить запуск двигателя при пониженной температуре;
- повысить количество оборотов и увеличить мощность двигателя.
Однако подобная контактно-транзисторная схема требует использования катушки зажигания с отдельными обмотками (первичной и вторичной).
Повысилась надёжность: контактно-транзисторная система позволяет снизить нагрузку на контакты прерывателя, уменьшив значение проходящего через них тока, следствием чего является уменьшение подгорания контактов.
Однако не все так хорошо, как кажется с первого взгляда. Подобная контактно-транзисторная система зажигания имеет и свои недостатки. Вызваны они использованием прерывателя, т.е. система начинает работать и формировать искру, когда контактно разрывается цепь прохождения тока в обмотке бобины. Величина тока, поступающего в базу транзистора, существенно влияет на его работу, и уменьшение тока из-за качества контактов скажется на работе всей системы.
| Характеристика | Контактное зажигание | Контактно-транзисторное зажигание |
|---|---|---|
| Принцип работы | Прерывание первичной цепи катушки зажигания контактами прерывателя | Прерывание первичной цепи катушки зажигания транзистором, управляемым контактами прерывателя (или датчиком Холла) |
| Коммутационный элемент | Контакты прерывателя | Транзистор |
| Надежность | Низкая (быстрый износ контактов, искрение) | Высокая (отсутствие механического износа, минимальное искрение) |
| Энергопотребление | Высокое (значительные потери энергии на искрение контактов) | Низкое (минимальные потери энергии) |
| Срок службы | Ограничен износом контактов | Значительно выше, чем у контактного |
| Устойчивость к помехам | Низкая (чувствительность к помехам) | Высокая (менее подвержено влиянию помех) |
| Регулировка | Требует периодической регулировки зазоров контактов | Не требует частой регулировки |
| Стоимость | Низкая | Выше, чем у контактного |
| Эффективность | Низкая (слабая искра, особенно на высоких оборотах) | Высокая (мощная искра, стабильная работа на любых оборотах) |
Интересные факты
Вот несколько интересных фактов о схемах контактного и контактно-транзисторного зажиганий:
-
Эволюция технологий зажигания: Контактные системы зажигания, использующие механические контакты для создания искры, были основным способом зажигания в автомобилях до 1970-х годов. С развитием технологий, контактно-транзисторные системы стали популярными благодаря своей надежности и меньшему количеству движущихся частей, что уменьшает износ и необходимость в частом обслуживании.
-
Управление искровым зажиганием: В контактно-транзисторных системах зажигания используется транзистор для управления потоком тока к катушке зажигания. Это позволяет более точно контролировать момент зажигания, что улучшает эффективность сгорания топлива и снижает выбросы вредных веществ в атмосферу.
-
Преимущества и недостатки: Контактные системы зажигания проще в конструкции и дешевле в производстве, но они подвержены износу и требуют регулярного обслуживания. В то время как контактно-транзисторные системы более сложны и дороже, но обеспечивают лучшую производительность и надежность, что делает их предпочтительными для современных автомобилей.
Значение контактно-транзисторной схемы в развитии автомобиля
В этом разделе проанализированы два начальных этапа эволюции системы зажигания автомобилей. В дальнейшем система претерпела значительные изменения, однако контактно-транзисторная схема стала первой в этом процессе. На ее основе исследовались варианты повышения эффективности, включая переход от традиционного контактного зажигания к бесконтактным методам генерации искры.
Контактно-транзисторная система зажигания стала первым шагом к усовершенствованию классического метода получения искры для бензиновых двигателей внутреннего сгорания и представляет собой важный этап в развитии автомобилей и их компонентов.
Сравнение эффективности контактного и контактно-транзисторного зажиганий
Контактное зажигание, также известное как традиционное зажигание, использует механические контакты для создания искры, необходимой для воспламенения топливной смеси в цилиндрах двигателя. Этот тип зажигания прост в конструкции и легко поддается ремонту. Однако его эффективность может снижаться из-за износа контактов, загрязнения и других факторов. Кроме того, контактное зажигание часто требует регулярной настройки и обслуживания, что может привести к дополнительным затратам и времени.
-
Читайте также:
С другой стороны, контактно-транзисторное зажигание использует полупроводниковые элементы, такие как транзисторы, для управления процессом зажигания. Это позволяет значительно повысить надежность и стабильность работы системы. Контактно-транзисторное зажигание обеспечивает более высокую частоту искрообразования, что способствует более полному сгоранию топливной смеси и, как следствие, увеличивает мощность и экономичность двигателя. Кроме того, такая система менее подвержена механическому износу, что снижает необходимость в частом обслуживании.
Сравнивая оба типа зажигания, можно отметить, что контактно-транзисторное зажигание обеспечивает более высокую эффективность при различных режимах работы двигателя. Это связано с тем, что оно позволяет более точно регулировать момент зажигания и адаптироваться к изменениям в условиях эксплуатации. В результате, двигатели с контактно-транзисторным зажиганием часто демонстрируют лучшие показатели по расходу топлива и выбросам вредных веществ.
Однако, несмотря на свои преимущества, контактно-транзисторное зажигание может быть дороже в установке и требует более сложной электроники. Это может стать препятствием для его применения в некоторых бюджетных моделях автомобилей или в старых двигателях, где замена системы зажигания может быть экономически нецелесообразной.
В заключение, выбор между контактным и контактно-транзисторным зажиганием зависит от множества факторов, включая тип двигателя, условия эксплуатации и бюджет. Для современных автомобилей, где важна высокая эффективность и низкие выбросы, контактно-транзисторное зажигание является предпочтительным вариантом. В то же время, для классических автомобилей или в условиях ограниченного бюджета, контактное зажигание может оставаться актуальным решением.
Вопрос-ответ
Как работает контактно-транзисторная система зажигания?
В контактно-транзисторной системе зажигания механические контакты служат лишь для разрыва цепи, в которой протекает небольшой по величине ток, управляющий полупроводниковыми переходами транзистора. А транзистор, выполняя функцию реле, подает ток в первичную обмотку катушки зажигания.
Что такое контактная система зажигания?
Если в автомобиле используется контактная система зажигания, это означает, что рабочая смесь в камере сгорания воспламеняется в принудительном порядке искрой, которая возникает на свече зажигания.
Чем отличается контактное и бесконтактное зажигание?
В отличие от контактной, в бесконтактной системе зажигания для управления накоплением энергии используется транзисторный коммутатор, взаимодействующий с бесконтактным датчиком импульсов. Транзисторный коммутатор в данной системе выполняет роль прерывателя.
Советы
СОВЕТ №1
Перед началом работы с контактным или контактно-транзисторным зажиганием, обязательно ознакомьтесь с электрической схемой вашего автомобиля. Это поможет избежать ошибок при подключении и обеспечит безопасность.
СОВЕТ №2
Регулярно проверяйте состояние контактов и проводов системы зажигания. Загрязненные или окисленные контакты могут привести к сбоям в работе двигателя, поэтому их следует чистить или заменять по мере необходимости.
-
Читайте также:
СОВЕТ №3
При замене компонентов зажигания, таких как катушки или транзисторы, выбирайте качественные запчасти от проверенных производителей. Это обеспечит надежную работу системы и продлит срок службы вашего автомобиля.
СОВЕТ №4
Если вы не уверены в своих навыках работы с электрическими системами, лучше обратиться к профессионалам. Неправильная установка или настройка зажигания может привести к серьезным повреждениям двигателя.
