Sistem pengapian tanpa kontak

Sistem pengapian pada mobil dibutuhkan agar dapat menyulut campuran udara-bahan bakar yang telah masuk ke dalam silinder mesin. Ini digunakan dalam unit daya yang dijalankan dengan bensin atau gas. Mesin diesel memiliki prinsip operasi yang berbeda. Mereka menggunakan injeksi bahan bakar langsung secara eksklusif (untuk modifikasi sistem bahan bakar lainnya, baca di sini).

Dalam hal ini, sebagian udara segar dikompresi di dalam silinder, yang dalam hal ini memanas hingga mencapai suhu penyalaan bahan bakar diesel. Saat piston mencapai titik mati atas, elektronik menyemprotkan bahan bakar ke dalam silinder. Di bawah pengaruh suhu tinggi, campuran itu menyala. Di mobil modern dengan unit daya seperti itu, sistem bahan bakar tipe CommonRail sering digunakan, yang menyediakan mode pembakaran bahan bakar yang berbeda (dijelaskan secara rinci di review lain).

Pekerjaan unit bensin dilakukan dengan cara yang berbeda. Dalam kebanyakan modifikasi, karena bilangan oktan rendah (apa itu, dan bagaimana itu ditentukan, dijelaskan di sini) bensin menyala pada suhu yang lebih rendah. Meskipun banyak mobil premium dapat dilengkapi dengan powertrains injeksi langsung yang menggunakan bensin. Agar campuran udara dan bensin dapat menyala dengan kompresi yang lebih sedikit, mesin seperti itu bekerja dengan sistem pengapian.

Terlepas dari bagaimana injeksi bahan bakar dan desain sistem diterapkan, elemen utama di SZ adalah:

• Koil pengapian (dalam model mobil yang lebih modern mungkin ada beberapa di antaranya), yang menciptakan arus tegangan tinggi;
• Busi (pada dasarnya satu lilin bergantung pada satu silinder), yang disuplai listrik pada waktu yang tepat. Percikan terbentuk di dalamnya, menyalakan VTS di dalam silinder;
• Distributor. Bergantung pada jenis sistem, itu bisa mekanis atau elektronik.

Jika semua sistem pengapian dibagi menjadi beberapa tipe, maka akan ada dua. Yang pertama adalah kontak. Kami sudah membicarakan tentang dia dalam ulasan terpisah... Jenis kedua adalah nirkontak. Kami hanya akan fokus padanya. Kita akan membahas terdiri dari elemen apa saja, bagaimana cara kerjanya, dan juga seperti apa malfungsi yang terdapat pada sistem pengapian ini.

Apa itu sistem pengapian mobil nirkontak

Pada kendaraan yang lebih tua, sistem digunakan di mana katup jenis transistor kontak. Ketika pada saat tertentu kontak terhubung, sirkuit yang sesuai dari koil pengapian ditutup, dan tegangan tinggi terbentuk, yang, tergantung pada sirkuit tertutup (penutup distributor bertanggung jawab untuk ini - baca tentang itu di sini) pergi ke candle yang sesuai.

Meskipun operasi SZ seperti itu stabil, seiring waktu perlu dimodernisasi. Alasannya adalah ketidakmampuan untuk meningkatkan energi yang dibutuhkan untuk menyalakan VST di motor yang lebih modern dengan peningkatan kompresi. Selain itu, pada kecepatan tinggi, katup mekanis tidak mengatasi tugasnya. Kerugian lain dari perangkat semacam itu adalah keausan kontak distributor pemutus. Karenanya, tidak mungkin untuk menyetel dan menyetel waktu pengapian (lebih awal atau lebih lambat) bergantung pada kecepatan mesin. Karena alasan ini, tipe kontak SZ tidak digunakan pada mobil modern. Sebaliknya, analog tanpa kontak dipasang, dan sistem elektronik menggantikannya, yang akan dibaca lebih detail di sini.

Sistem ini berbeda dari pendahulunya karena di dalamnya proses pembentukan pelepasan listrik ke lilin tidak disediakan oleh mekanis, tetapi oleh jenis elektronik. Ini memungkinkan Anda untuk mengatur waktu pengapian satu kali, dan tidak mengubahnya secara praktis selama masa kerja unit daya.

Berkat pengenalan lebih banyak elektronik, sistem kontak telah menerima sejumlah perbaikan. Ini memungkinkan untuk menginstalnya pada klasik, di mana KSZ sebelumnya digunakan. Sinyal untuk pembentukan pulsa tegangan tinggi memiliki tipe formasi induktif. Karena perawatan dan penghematan yang tidak mahal, BSZ menunjukkan efisiensi yang baik pada mesin atmosferik dengan volume kecil.

Untuk apa dan bagaimana itu terjadi

Untuk memahami mengapa sistem kontak harus diubah menjadi tanpa kontak, mari kita sedikit membahas prinsip pengoperasian mesin pembakaran dalam. Campuran bensin dan udara disuplai pada langkah hisap saat piston bergerak ke titik mati bawah. Katup masukan kemudian menutup dan langkah kompresi dimulai. Agar motor mencapai efisiensi maksimum, sangat penting untuk menentukan momen ketika perlu mengirim sinyal untuk menghasilkan pulsa tegangan tinggi.

Dalam sistem kontak di distributor, selama putaran poros, kontak pemutus ditutup / dibuka, yang bertanggung jawab atas momen akumulasi energi pada belitan tegangan rendah dan pembentukan arus tegangan tinggi. Dalam versi non-kontak, fungsi ini ditetapkan ke sensor Hall. Ketika kumparan telah membentuk muatan, ketika kontak distributor ditutup (di penutup distributor), pulsa ini melewati garis yang sesuai. Dalam mode normal, proses ini membutuhkan waktu yang cukup untuk semua sinyal masuk ke kontak sistem pengapian. Namun, saat putaran mesin naik, distributor klasik mulai bekerja dengan tidak stabil.

Kekurangan ini meliputi:

1. Karena lewatnya arus tegangan tinggi melalui kontak, mereka mulai terbakar. Ini mengarah pada fakta bahwa kesenjangan di antara mereka meningkat. Kerusakan ini mengubah waktu pengapian (waktu pengapian), yang berdampak negatif pada stabilitas unit daya, membuatnya lebih rakus, karena pengemudi harus lebih sering menekan pedal gas ke lantai untuk meningkatkan dinamisme. Untuk alasan ini, sistem membutuhkan perawatan berkala.
2. Kehadiran kontak dalam sistem membatasi jumlah arus tegangan tinggi. Agar percikan menjadi "lebih gemuk", tidak mungkin memasang koil yang lebih efisien, karena kapasitas transmisi KSZ tidak memungkinkan tegangan yang lebih tinggi untuk diterapkan ke lilin.
3. Ketika kecepatan mesin meningkat, kontak distributor melakukan lebih dari sekedar menutup dan membuka. Mereka mulai membenturkan satu sama lain, yang menyebabkan getaran alami. Efek ini menyebabkan pembukaan / penutupan kontak yang tidak terkendali, yang juga mempengaruhi stabilitas mesin pembakaran internal.

Penggantian distributor dan kontak pemutus dengan elemen semikonduktor yang beroperasi dalam mode non-kontak membantu menghilangkan sebagian malfungsi ini. Sistem ini menggunakan saklar yang mengontrol kumparan berdasarkan sinyal yang diterima dari proximity switch.

Dalam desain klasik, breaker dirancang sebagai sensor Hall. Anda dapat membaca lebih lanjut tentang struktur dan prinsip operasinya. di review lain... Namun, ada juga opsi induktif dan optik. Dalam "klasik", opsi pertama ditetapkan.

Perangkat sistem pengapian nirkontak

Perangkat BSZ hampir identik dengan analog kontak. Pengecualian adalah jenis pemutus dan katup. Dalam kebanyakan kasus, sensor magnet yang beroperasi pada efek Hall dipasang sebagai pemutus. Ini juga membuka dan menutup sirkuit listrik, membentuk pulsa tegangan rendah yang sesuai.

Sakelar transistor merespons pulsa ini dan mengganti gulungan kumparan. Selanjutnya, muatan tegangan tinggi masuk ke distributor (distributor yang sama, di mana, karena rotasi poros, kontak tegangan tinggi dari silinder yang sesuai ditutup / dibuka secara bergantian). Berkat ini, pembentukan muatan yang diperlukan yang lebih stabil disediakan tanpa kehilangan pada kontak pemutus, karena tidak ada dalam elemen-elemen ini.

1. Busi; 2. Sensor distributor pengapian; 3. Layar; 4. Sensor non-kontak; 5. Beralih; 6. Koil pengapian; 7. Blok pemasangan; 8. Relai pengapian; 9. Saklar pengapian.

Secara umum rangkaian sistem pengapian contactless terdiri dari:

• Catu daya (baterai);
• Grup kontak (kunci pengapian);
• Sensor pulsa (melakukan fungsi pemutus);
• Sakelar transistor yang mengalihkan belitan hubung singkat;
• Kumparan pengapian, di mana, karena aksi induksi elektromagnetik, arus 12 volt diubah menjadi energi, yang sudah puluhan ribu volt (parameter ini tergantung pada jenis SZ dan baterai);
• Distributor (di BSZ, distributor agak dimodernisasi);
• Kabel tegangan tinggi (satu kabel pusat terhubung ke koil pengapian dan kontak pusat distributor, dan 4 sudah beralih dari penutup distributor ke kandil setiap lilin);
• Busi.

Selain itu, untuk mengoptimalkan proses pengapian VTS, sistem pengapian jenis ini dilengkapi dengan pengatur sentrifugal UOZ (beroperasi pada kecepatan yang ditingkatkan), serta pengatur vakum (dipicu saat beban pada unit daya bertambah).

Mari kita pertimbangkan prinsip apa BSZ bekerja.

Prinsip pengoperasian sistem pengapian tanpa kontak

Sistem pengapian dimulai dengan memutar kunci di kunci (terletak di kolom kemudi atau di sebelahnya). Pada saat ini, jaringan on-board ditutup, dan arus disuplai ke koil dari baterai. Agar penyalaan mulai bekerja, poros engkol harus berputar (melalui timing belt, terhubung ke mekanisme distribusi gas, yang pada gilirannya memutar poros distributor). Namun, itu tidak akan berputar sampai campuran udara / bahan bakar tersulut di dalam silinder. Sebuah starter tersedia untuk memulai semua siklus. Kami telah membahas cara kerjanya. di artikel lain.

Selama putaran paksa poros engkol, dan dengan itu poros bubungan, poros distributor berputar. Sensor Hall mendeteksi momen ketika diperlukan percikan api. Pada saat ini, pulsa dikirim ke sakelar, yang mematikan belitan primer koil penyalaan. Karena hilangnya tegangan secara tajam pada belitan sekunder, sinar tegangan tinggi terbentuk.

Karena kumparan dihubungkan oleh kabel pusat ke tutup distributor. Berputar, poros distributor secara bersamaan memutar penggeser, yang secara bergantian menghubungkan kontak pusat dengan kontak saluran tegangan tinggi menuju masing-masing silinder. Pada saat menutup kontak yang sesuai, berkas tegangan tinggi menuju candle terpisah. Percikan terbentuk di antara elektroda elemen ini, yang menyalakan campuran udara-bahan bakar yang dikompresi di dalam silinder.

Segera setelah mesin dihidupkan, starter tidak perlu lagi berfungsi, dan kontaknya harus dibuka dengan melepaskan kunci. Dengan bantuan mekanisme pegas balik, grup kontak kembali ke posisi penyalaan. Kemudian sistem bekerja secara mandiri. Namun, Anda harus memperhatikan beberapa nuansa.

Keunikan pengoperasian mesin pembakaran internal adalah bahwa VTS tidak langsung terbakar, jika tidak, karena ledakan, mesin akan cepat mati, dan perlu beberapa milidetik untuk melakukan ini. Kecepatan poros engkol yang berbeda dapat menyebabkan penyalaan dimulai terlalu dini atau terlambat. Untuk alasan ini, campuran tidak boleh dinyalakan pada saat bersamaan. Jika tidak, unit akan menjadi terlalu panas, kehilangan daya, operasi yang tidak stabil, atau ledakan akan teramati. Faktor-faktor ini akan terlihat tergantung pada beban pada mesin atau kecepatan poros engkol.

Jika campuran udara-bahan bakar menyala lebih awal (sudut besar), maka gas yang mengembang akan mencegah piston bergerak pada langkah kompresi (dalam proses ini, elemen ini sudah mengatasi hambatan yang serius). Piston dengan efisiensi yang lebih rendah akan melakukan langkah kerja, karena sebagian besar energi dari pembakaran VTS telah dihabiskan untuk menahan langkah kompresi. Karena itu, daya unit turun, dan pada kecepatan rendah tampaknya "tersedak".

Di sisi lain, membakar campuran di kemudian hari (sudut kecil) mengarah pada fakta bahwa itu terbakar di seluruh pukulan kerja. Karena itu, mesin menjadi lebih panas, dan piston tidak menghilangkan efisiensi maksimum dari pemuaian gas. Karena alasan ini, penyalaan yang terlambat secara signifikan mengurangi tenaga unit, dan juga membuatnya lebih rakus (untuk memastikan gerakan dinamis, pengemudi harus menekan pedal gas lebih keras).

Untuk menghilangkan efek samping tersebut, setiap kali Anda mengganti beban pada mesin dan kecepatan poros engkol, Anda perlu menyetel waktu pengapian yang berbeda. Pada mobil yang lebih tua (yang bahkan tidak menggunakan distributor), tuas khusus dipasang untuk tujuan ini. Pengaturan kunci kontak yang dibutuhkan dilakukan secara manual oleh pengemudi sendiri. Untuk membuat proses ini otomatis, para insinyur mengembangkan pengatur sentrifugal. Itu dipasang di distributor. Elemen ini adalah beban pegas yang terkait dengan pelat dasar pemutus. Semakin tinggi kecepatan poros, semakin banyak perbedaan bobot, dan semakin banyak pelat ini berputar. Karena itu, koreksi otomatis saat pemutusan belitan primer kumparan terjadi (peningkatan SPL).

Semakin kuat beban pada unit, semakin banyak silindernya terisi (semakin banyak pedal gas ditekan, dan volume VTS yang lebih besar memasuki ruang). Karena itu, pembakaran campuran bahan bakar dan udara terjadi lebih cepat, seperti halnya peledakan. Agar mesin terus menghasilkan efisiensi maksimum, waktu pengapian harus disesuaikan ke bawah. Untuk tujuan ini, pengatur vakum dipasang pada distributor. Ini bereaksi terhadap tingkat vakum di intake manifold, dan karenanya menyesuaikan penyalaan dengan beban pada mesin.

Pengkondisian sinyal sensor hall

Seperti yang telah kita perhatikan, perbedaan utama antara sistem nirkontak dan sistem kontak adalah penggantian pemutus dengan kontak dengan sensor magnetoelektrik. Pada akhir abad ke-XNUMX, fisikawan Edwin Herbert Hall membuat penemuan, yang menjadi dasar kerja sensor dengan nama yang sama. Inti dari penemuannya adalah sebagai berikut. Ketika medan magnet mulai bekerja pada semikonduktor di mana arus listrik mengalir, gaya gerak listrik (atau tegangan transversal) muncul di dalamnya. Gaya ini hanya bisa tiga volt lebih rendah dari tegangan utama yang bekerja pada semikonduktor.

Sensor Hall dalam hal ini terdiri dari:

• Magnet permanen;
• Pelat semikonduktor;
• Sirkuit mikro dipasang di atas piring;
• Saringan baja silinder (obturator) dipasang pada poros distributor.

Prinsip pengoperasian sensor ini adalah sebagai berikut. Saat pengapian aktif, arus mengalir melalui semikonduktor ke sakelar. Magnet terletak di bagian dalam pelindung baja, yang memiliki slot. Pelat semikonduktor dipasang berlawanan dengan magnet di bagian luar obturator. Ketika, selama rotasi poros distributor, potongan layar berada di antara pelat dan magnet, medan magnet bekerja pada elemen yang berdekatan, dan tegangan transversal dihasilkan di dalamnya.

Segera setelah layar berputar dan medan magnet berhenti bekerja, tegangan transversal menghilang di wafer semikonduktor. Pergantian proses ini menghasilkan pulsa tegangan rendah yang sesuai di sensor. Mereka dikirim ke sakelar. Dalam perangkat ini, pulsa seperti itu diubah menjadi arus dari belitan hubung-pendek primer, yang mengganti belitan ini, yang karenanya arus tegangan tinggi dihasilkan.

Kerusakan pada sistem pengapian nirsentuh

Terlepas dari kenyataan bahwa sistem pengapian nirkontak adalah versi evolusi dari yang kontak, dan kekurangan dari versi sebelumnya dihilangkan di dalamnya, itu tidak sepenuhnya tanpa mereka. Beberapa karakteristik malfungsi SZ kontak juga ada di BSZ. Inilah beberapa di antaranya:

• Kegagalan busi (untuk cara memeriksanya, baca terpisah);
• Kerusakan kabel belitan di koil pengapian;
• Kontak teroksidasi (dan tidak hanya kontak distributor, tetapi juga kabel tegangan tinggi);
• Pelanggaran isolasi kabel peledak;
• Kerusakan pada sakelar transistor;
• Pengoperasian regulator vakum dan sentrifugal yang salah;
• Kerusakan sensor hall.

Meskipun sebagian besar malfungsi adalah akibat dari keausan normal, sering kali juga muncul karena kelalaian pengendara sendiri. Misalnya, seorang pengemudi dapat mengisi bahan bakar mobil dengan bahan bakar berkualitas rendah, melanggar jadwal perawatan rutin, atau, untuk menghemat uang, melakukan perawatan di bengkel yang tidak memenuhi syarat.

Yang tidak kalah pentingnya untuk pengoperasian sistem pengapian yang stabil, serta tidak hanya untuk sistem tanpa kontak, adalah kualitas bahan habis pakai dan suku cadang yang dipasang ketika yang rusak diganti. Alasan lain kerusakan BSZ adalah kondisi cuaca negatif (misalnya, kabel bahan peledak berkualitas rendah dapat menembus saat hujan lebat atau kabut) atau kerusakan mekanis (sering diamati selama perbaikan yang tidak akurat).

Tanda-tanda SZ yang rusak adalah pengoperasian unit daya yang tidak stabil, kompleksitas atau bahkan ketidakmungkinan untuk memulainya, kehilangan daya, peningkatan kerakusan, dll. Jika ini hanya terjadi ketika ada peningkatan kelembapan di luar (kabut tebal), maka Anda harus memperhatikan saluran tegangan tinggi. Kabel tidak boleh basah.

Jika mesin tidak stabil saat idle (saat sistem bahan bakar bekerja dengan baik), ini dapat mengindikasikan kerusakan pada penutup distributor. Gejala serupa adalah kerusakan pada sakelar atau sensor Hall. Peningkatan konsumsi bensin dapat dikaitkan dengan kerusakan regulator vakum atau sentrifugal, serta dengan pengoperasian lilin yang salah.

Anda perlu mencari masalah di sistem dengan urutan berikut. Langkah pertama adalah menentukan apakah percikan dihasilkan dan seberapa efektif percikan itu. Kami membuka tutup lilin, meletakkan kandil dan mencoba menghidupkan motor (elektroda massa, lateral, harus bersandar pada badan mesin). Jika terlalu tipis atau tidak sama sekali, ulangi prosedur dengan candle baru.

Jika tidak ada percikan sama sekali, perlu untuk memeriksa saluran listrik apakah ada yang putus. Contohnya adalah kontak kawat teroksidasi. Secara terpisah, perlu diingatkan bahwa kabel tegangan tinggi harus dalam keadaan kering. Jika tidak, arus tegangan tinggi dapat menembus lapisan isolasi.

Jika percikan api menghilang hanya pada satu candle, maka terjadi gap dalam interval dari distributor ke NW. Tidak adanya percikan di semua silinder dapat mengindikasikan hilangnya kontak pada kabel tengah dari koil ke penutup distributor. Kerusakan serupa mungkin disebabkan oleh kerusakan mekanis pada tutup distributor (retak).

Keuntungan pengapian tanpa kontak

Jika kita berbicara tentang keunggulan BSZ, maka, dibandingkan dengan KSZ, keunggulan utamanya adalah, karena tidak adanya kontak pemutus, ia memberikan momen pembentukan percikan yang lebih akurat untuk menyalakan campuran udara-bahan bakar. Inilah tugas utama dari setiap sistem pengapian.

Keuntungan lain dari SZ yang dianggap termasuk:

• Lebih sedikit keausan elemen mekanis karena fakta bahwa jumlahnya lebih sedikit di perangkatnya;
• Momen pembentukan pulsa tegangan tinggi yang lebih stabil;
• Penyesuaian UOZ yang lebih akurat;
• Pada kecepatan engine tinggi, sistem mempertahankan kestabilannya karena tidak adanya derak kontak pemutus, seperti di KSZ;
• Penyesuaian yang lebih baik dari proses akumulasi muatan dalam belitan primer dan kontrol indikator tegangan primer;
• Memungkinkan Anda membentuk tegangan yang lebih tinggi pada belitan sekunder kumparan untuk percikan yang lebih kuat;
• Lebih sedikit kehilangan energi selama operasi.

Namun, sistem pengapian nirkontak bukannya tanpa kekurangannya. Kerugian yang paling umum adalah kegagalan sakelar, terutama jika dibuat sesuai dengan model lama. Kerusakan sirkuit pendek juga sering terjadi. Untuk menghilangkan kerugian ini, pengendara disarankan untuk membeli modifikasi yang lebih baik dari elemen-elemen ini, yang memiliki masa kerja lebih lama.

Sebagai kesimpulan, kami menawarkan video mendetail tentang cara memasang sistem pengapian tanpa kontak:

Pemasangan BSZ, instruksi video terperinci.

Pertanyaan dan Jawaban:

Apa keuntungan dari sistem pengapian tanpa kontak? Tidak ada kehilangan kontak pemutus / distributor karena endapan karbon. Dalam sistem seperti itu, percikan yang lebih kuat (bahan bakar terbakar lebih efisien).

Sistem pengapian apa yang ada? Kontak dan non-kontak. Kontak dapat berisi pemutus mekanis atau sensor Hall (distributor - distributor). Dalam sistem tanpa kontak, ada sakelar (baik pemutus maupun distributor).

Bagaimana cara menghubungkan koil pengapian dengan benar? Kabel coklat (berasal dari kunci kontak) terhubung ke terminal +. Kabel hitam berada pada kontak K. Kontak ketiga dalam koil adalah tegangan tinggi (menuju distributor).

Bagaimana cara kerja sistem pengapian elektronik? Arus tegangan rendah disuplai ke belitan primer koil. Sensor posisi poros engkol mengirimkan pulsa ke ECU. Gulungan primer dimatikan, dan tegangan tinggi dihasilkan di sekunder. Menurut sinyal ECU, arus mengalir ke busi yang diinginkan.