Низковольтные системы зажигания. Основными элементами схемы низковольтной системы зажигания с полупроводниковой свечой являются: индукционная катушка ИК (рис. 14.2, б), накопительный конденсатор С2, газовый разрядник ГР, выпрямитель V и полупроводниковая свеча ПС. Катушка ИК состоит из электромагнитного прерывателя с контактами К, включенными последовательно с первичной обмоткой w1, вторичной w2. Схема зажигания работает так. При подключении к ней источника питания через обмотку w1 протекает ток, создающий магнитный поток, который размыкает контакты прерывателя, в результате чего ток прерывается, магнитное поле исчезает, а контакты под действием пружины вновь замыкаются. Частота разрывов первичной цепи равна 450 Гц. При каждом исчезновении магнитного потока в обмотке w2 индуцируется э. д. с, обеспечивающая импульсный ток, идущий на заряд конденсатора С2 через выпрямитель VI. При каждом размыкании контактов прерывателя конденсатор С1 запасает определенное количество электричества, сохраняемое благодаря выпрямителю. При напряжении на конденсаторе около 2 кВ газовый разрядник пробивается. Для установления искрения на контактных параллельно им включает конденсатор С2. Резистор R служит для защиты технического персонала от поражения током после отключения системы зажигания.
Достоинства данной системы зажигания: сравнительно небольшое вторичное напряжение; независимость энергии и мощности разряда от состояния среды; возможность создания мощных разрядов с помощью конденсаторов при незначительном потреблении энергии; нечувствительность системы к нагарообразованию на свече.
Основные технические характеристики низковольтной системы зажигания
с полупроводниковой свечой
Напряжение питания 24 В
Потребляемая мощность 60 Вт
Частота:
размыкания контактов 450 - 600 Гц
разрядов на свече 5 Гц
Продолжительность разряда 20 мкс
Максимальное напряжение вторичной обмотки 3 кВ
Емкость накопительного конденсатора 1 мкФ
Запасенная энергия 2 Дж
Энергия единичного разряда 1 Дж
Мгновенная мощность разряда 50 кВт
Средняя выходная мощность разряда 10 кВт
Низковольтные системы зажигания с эрозионными свечами обладают почти всеми достоинствами систем зажигания с полупроводниковыми свечами. Однако в отличие от последних в них не создаются мощные конденсаторные разряды, поскольку во вторичной цепи нет накопления энергии. Система зажигания с эрозионной свечой (рис. 14.2, в) состоит из индукционной катушки ИК, имеющей первичную обмотку w1 с последовательно включенными контактами К и вторичную w2, соединенную с центральным электродом эрозионной свечи ЭС. Параллельно контактам прерывателя стоит искрогасительный конденсатор С1. Конденсатор С2 поддерживает в процессе работы соотношение между напылённым ивыгоревшим количеством вещества на поверхности кольцевого промежутка изолятора. Выпрямитель К1 служит для устранения размагничивания сердечника при обратных токах в обмотке w2, так как к моменту замыкания контактов прерывателя во вторичной цепи может протекать ток обратного направления, создающий поток, размагничивающий сердечник. Для компенсации размагничивания сердечника нужно увеличить первичный ток, что ухудшает условия работы контактов прерывателей, а это недопустимо. Разряд на свече состоит из емкостной и индуктивной составляющих Емкостный разряд происходит в виде искры, индуктивный - в виде тока по поверхности металлизированного изолятора. Общая продолжительность разряда 1 мс. Продолжительность емкостного разряда меньше индуктивного и составляет 5-10 мкс, энергия невелика, так как емкость накопительного конденсатора значительно меньше, чем у системы зажигания со свечами поверхностного разряда. Эффективное значение ток при индуктивном разряде 100 мА, амплитудное - 500 мА.