Бесконтактная система зажигания

К системам, лишенным указанных недостатков, относится бесконтактная система зажигания. Силовой транзистор, работающий в ключевом (да-нет) режиме, управляется не прерывателем, а от специальных бесконтактных датчиков. В бесконтактной (транзисторной) системе зажигания (рис.13)используется катушка зажигания с раздельной первичной и вторичной обмотками. Первичная обмотка катушки зажигания (3)одним концом подключена через дополнительный резистор (R_л) к контактам выключателя (9)(замка) зажигания и далее к аккумуляторной батарее (1). Второй конец первичной обмотки подключен через эмиттерно-коллекторный переход силового транзистора (2)к «массе». Базовый электрод транзистора соединен с магнитоэлектрическим датчиком (10), который при прохождении мимо катушки L с сердечником пересекает ее своим магнитным полем.

Рис.13

Бесконтактная система зажигания:

1 – аккумуляторная батарея; 2 – транзистор; 3 – катушка зажигания; 4 – распределитель зажигания; 5 – бегунок; 6 – свечи; 9 – выключатель зажигания; 10 – индукционный датчик

За счет этого в катушке наводится э.д.с., которое подается на базу транзистора (2) и открывает его в тот момент, когда необходимо воспламенение рабочей смеси. Далее - как в классической схеме контактной системы зажигания. Так же как и в классической контактной системе зажигания, датчик (10) и распределитель (4) жестко связаны между собой и через зубчатое зацепление - с распределительным валом двигателя. Бегунок (5)при вращении распределяет электрические импульсы по высоковольтным проводам на свечи (6).

Такой датчик не лишен недостатков: технологическая неточность выдерживания размеров зазоров в магнитной цепи; радиальная вибрация ротора коммутатора, приводящая к колебаниям угла опережения зажигания по цилиндрам двигателя.

Вместо катушки с сердечником используют датчик Холла или, по-другому, датчик экранного типа (рис.14).

Датчик Холла – это полупроводниковая пленка.Суть эффекта заключается в том, что если полупроводниковую пластину определенного химического состава (арсенид галлия или индия, антимонид индия) поместить в магнитное поле (N—S) так, чтобы силовые линии поля были перпендикулярны плоскости пластины, и через эту пластину пропустить ток I_п, то между электродами на противоположных гранях А₁ и А₂ возникает э.д.с. Холла. Схема представлена на рис.14.

Рис.14

К пояснению возникновения э.д.с. Холла — эффекта Xoлла (а) и схема экранного датчика Холла (б):

1 — ротор (вращающийся диск); 2 — магнит; 3 — изолирующее основание; 4 — полупроводниковая пластина; 5 — усилитель; А₁ и А₂ — электроды, между которыми возникает э.д.с. Холла; I_п — ток, проходящий через пластину; N и S — полюсы магнита

Поле создается магнитом (2), от которого пластина (4) экранирована вращающимся диском (1) из стали с прорезями соответственно количеству цилиндров. Э.д.с Холла невелика, поэтому требует усиления. Требуемое усиление получают с помощью усилителя (5) (микросхема). Этот усиленный сигнал датчика идет на транзистор и открывает его, далее ток идет как описано в контактно – транзисторной схеме.

В датчике экранного типа э.д.с. не зависит от частоты вращения коленчатого вала, она остается постоянной, и мощный транзистор выдает на первичную обмотку катушки зажигания около 10А, что соответствует напряжению на вторичной обмотке около 30кВ, а это соответствует хорошему искрообразованию в свече.

Остался один лишь недостаток – это распределитель как в классической схеме. Но уже появились микропроцессорные распределители, они пока еще не очень распространены.