TEMA: SISTEM ZA PALJENJE OTO MOTORA

TEMA:

SISTEM ZA PALJENJE OTO MOTORA

sistem za paljenje oto motora

2

1.0. Uvod

Vozila sa benzinskim, takozvanim OTO motorima, postoje dva sistema

paljenja: baterijski i magnetni.

Baterijski sistem paljenja koristi se gotovo kod svih putničkih automobila

serijske proizvodnje, a magnetni samo u specijalnim slučajevima, kada se zahteva

veća sigurnost paljenja (najčešće kod sportskih vozila i motocikala).

Baterijski sistem paljenja koristi električnu energiju iz akumulatorske

baterije, po kojoj je i nazvan.

Sastoji se iz indukcionog kalema (bombine), prekidača paljenja (sa

kontaktima ili bez kontakata), kondenzatora tazvodnika i svećica. Ovaj sistem

ustanovljen je još krajem prošlog veka i u principu se nije menjao do današnjih

dana.

Na početku razvoja motora sa unutrašnjim sagorevanjem paljenje radne

smeše u cilindru motora, u tačno odrenenom trenutku, bilo je jedan od najvećih

problema, na tom nivou razvoja prosto nerešiv. Karl Benc pronalazač motora,

nazvao ga je “problemom nad problemima”.

U početku je paljenje rešavano pomoću plamena, usijane cevi ili takozvanog

niskonaponskog – oksidujućeg paljenja.

Rešenja su se stalno smenjivala, ali ni jedno nije u potpunosti zadovoljavalo.

Ovaj problem je kvalitetno i trajno rešen tek uvođenjem visokonaponskog paljenja.


3

2.0. Kako nastaje varnica za paljenje

Snaga za pogon oto-motora dobija se sagorevanjem smese benzina i vazduha.

Uređaj za paljenje pri tome daje potrebnu električnu iskru smesi da bi se zapalila.

Obično svaki cilindar ima jednu svećicu za paljenje, čije kovinske elektrode ulaze u

prostor za izgaranje. Ako je napon doveden na svećicu za paljenje dovoljno velik

za paljenje, električna struja preskoči razmak između elektroda, pri čemu ima oblik

iskre.

Drugi delovi uređaja za paljenje imaju zadatak da svećicama u pojedinim

cilindrima dovedu probojni napon u točno određenom trenutku paljenja. Da bi se

stvorila iskra za paljenje, treba zadovoljiti neke zahteve: što je veći razmak između

elektroda, to veći mora biti električni napon. Budući da iskra mora biti dovoljno

jaka da pouzdano zapali smešu benzina i vazduha, a intenzivnost iskre zavisi i od

razmaka elektroda, on se obično propisuje na 0,7 milimetara.

Napon na svećici mora biti visok, najmanje 14.000 volti. Međutim, kako se prilično

napon gubi, uređaj za paljenje mora osigurati napon od 30.000 volti. Napon

električne instalacije koji je obično 12 volti, dakako nije dovoljan za paljenje. Zato

se napon akumulatora mora u indukcijskom kalemu više hiljada puta povećati i do

svake svećice mora biti doveden u pravom trenutku. Taj zadatak obavlja razvodnik

paljenja, koji struju visokog napona prenosi po određenom redosledu na pojedine

cilindre. Jedan od delova u razvodniku paljenja, mehanički prekidač (platine) pri

tome učestvuje zajedno s indukcijskim kalemom u dobijanju visokog napona.

Kondenzator koji je povezan s prekidačem sprečava nastajanje štetnih iskri

između platinskih kontakata prekidača.


4

2.1. Akumulator

Akumulator je rezervoar električne energije, kojom snebdeva električni pokretač,

svetla, signalne uređaje i druge potrošače struje. Akumulator je sastavljen od više

ćelija, od kojih svaka ima napon od 2 volta, koje su kovinskim letvama vezana

jedna za drugu u serijsku vezu. Današnji automobilski akumulatori imaju šest ćelija

odnosno napon od 12 volti. Svaka ćelija ima po jedan sklop pozitivnih i negativnih

ploča koje stoje u razređenoj sumpornoj kiselini (elektrolitu). Pozitivne ploče

sadržavaju olovni oksid kao aktivnu stvar. Kad se troši struja, kiselina elektrolita

reaguje s pločama, pri čemu se hemijska energija pretvara u električnu. Elektrode

od olovnog oksida se nabijaju pozitivno dok se olovne elektrode nabijaju

negativno. Električna struja teče s negativnih ploča po strujnom krugu kroz

potrošače na pozitivne ploče i natrag u kiselinu. Pri tome se sumporna kiselina

vezuje s pločama i elektrolit se pretvara u vodu. Akumulator se isprazni kad se

aktivna materija pretvori u olovni sulfat. Pri punjenju akumulatora električnom

strujom reakcija je upravo suprotna: olovni sulfat ploča se ponovo razgradi u

olovnu penu i olovni oksid, a oslobodi se sumporna kiselina. Svaki akumulator

traje od 2-4 godine. Nakon toga se više ne može puniti. Na pločama sa nahvata

kora sulfata koji deluje kao izolator. Akumulator je najopterećeniji pri puštanju

motora u rad. U toku vožnje generator električne struje sve vreme pomalo puni

akumulator.


5

2.2. Transformisanje napona

Akumulator daje napon od 12 volti, što nije ni izdaleka dovoljno da na svećici

stvori iskru potrebnu za paljenje smese benzina i vazduha. Zato niski napon treba

transformisati u visoki, a to se događa u indukcijskom kalemu. Kalem deluje kao

transformator. Struja koja teče kroz kalem, stvara sile magnetnog polja; kad se

magnetno polje prekine, u svakom električnom vodiču koji se nalazi u tom

magnetnom polju nastaje takozvani indukovani napon.

Napon se može povećati pomoću dva namotaja od koji jedan ima znatno više

navoja nego drugi. Indukcijski kalem se izrađuje od štapićastog gvozdeng jezgra

sastavljena od limenih listova (lamela). Oko jezgra ima 15.000 do 30.000 navoja

sekundarnog (visokonaponskog) namotaja od tanke bakrene žice. Iznad

sekundarnog je primarni (niskonaponski) namotaj, nekoliko stotina navoja od

znatno deblje bakarne žice. Po jedan kraj oba namotaja su spojeni i vode na

priključak 1 indukcijskog kalema. Drugi kraj primarnog namotaja vodi na

priključak broj 15, dok drugi kraj sekundarnog namotaja predočuje visokonaponski

priključak 4 indukcijskog kalema.

Kad se ključem uključi glavni prekidač, primarni namotaj se priključi na

pozitivan pol akumulatora. Kad su zatvoreni kontakti mehaničkog prekidača u

razvodniku paljenja, struja teče iz akumulatora na priključak 15 indukcijskog

kalema, kroz primarni namot na priključak 1 i odatle na kontakte prekidača. Zbog

struje u primarnom namotu, gvozdena jezgra postaje elektromagnet u kojem se

stvara magnetno polje. Kad se kontakti prekidača razmaknu, prekida se struja u

primarnom namotaju i magnetno polje nestaje. Zato u sekundarnom namotaju

indukcijom nastaje vrlo visoki napon. Struja visokog napona iz sekundarnog

namotaja dolazi preko razvodnika paljenja do svećica u motoru.


6

2.3. Razvodnik

Razvodnik paljenja je mehanička veza između električnih delova uređaja za

paljenje i motora. Prekidač prekida primarni strujni krug u onom trenutku kad u

motoru treba da izazove paljenje. Razvodnik paljenja ima zadatak da visoki napon

koji nastane u indukcijskom kalemu razvede na svećice po redosledu paljenja u


7

pojedinim cilindrima.

-U kapi razvodnika je na vrhu smeštena glavna elektroda oko koje ima onoliko

nepokretnih elektroda koliko ima cilindara u motoru. Te elektrode se zovu i

kontaktni segmenti. Na vratilu razvodnika je rotor razvodnika koji na vrhu ima

elektrodu, razvodnu ruku. Glavna elektroda dobija visoki napon od indukcijskog

kalema, a razvodna ruka koja pri okretanju klizi po glavnoj elektrodi, dovodi visoki

napon redom na nepokretne elektrode, s kojih vodiči visokog napona vode do

svećica.

-Budući da se dovođenje visokog napona s kape razvodnika na svećice određuje

redosledom paljenja određenog motora, prilikom skidanja vodiča visokog napona

treba voditi računa da se prilikom ponovne montaže ne pobrka njihov redosled.

2.3.1. Menjanje trenutka paljenja

Sagorevanje u motoru traje jednako dugo bez obzira na broj okreta. Tako u

praznom hodu nastaje paljenje neposredno pre nego što klip u taktu kompresije

dođe u gornju mrtvu tačku; gasovi koji sagorevaju imaju dovoljno vremena da

dogore i potisnu klip prema dole. Ako se povećava broj okreta motora, ima sve

manje vremena za hod klipa gore i dole, a tako i za sagorevanje. Zato pri većem

broju okreta treba trenutak paljenja pomaknuti napred, da se smesa zapali malo pre

nego što klip dođe u gornju mrtvu tačku. Tako će biti dovoljno vremena za

sagorevanje smese i kad se klip giba brže.

2.3.2. Ovako radi prekidač

Na vratilu razvodnika je breg prekidača. On ima toliko uzvišica koliko motor

cilindara. Kad se motor okreće uzvišica podigne pokretni deo (čekić) prekidača od

nepokretnog dela (nakovnja); prekida primarni strujni krug; kad se uzvišica okrene,

ponovno se primarni strujni krug zatvori. Na taj se način primarni strujni krug

stalno prekida.


8

Kad se prekida primarni strujni krug, i u primarnom se namotaju

indukcijskog kalema za kratko vreme indukuje napon od nekoliko stotina volti. On

bi pri razmicanju kontakata prekidača uzrokovao snažno varničenje između njih,

koje bi oštetilo kontakte. Kondenzator, vezan usporedno s prekidačem, preuzima na

sebe taj indukcijski strujni udar i zaustavlja varničenje na kontaktima prekidača.

Za pravilan rad prekidača vrlo je važno da bude pravilan razmak između

kontakata. Obično je između 0,3 i 0,5 mm. Tačno podešavanje razmaka između

kontakata određuje takozvani ugao zatvaranja, označen ugaonim stepenima. Ugao

zatvaranja kazuje za koliko stepeni se okrenulo kolenasto vratilo motora za vreme

dok su kontakti bili u dodiru. Kod četvorocilindričnih motora je ugao zatvaranja

oko 50 stepeni, a kod šestorocilindričnih oko 38 stepeni.


9

2.3.3. Kondenzator

Kondenzator ima zadatak da u sebe kondenzuje primarnu struju u trenutku

rastavljanja kontakata prekidača, i da spreči varničenje između polova prekidača,

odnosno da omogući duži vek prekidaču. On omogućava brzo prekidanje

primarnog strujnog kola što je uslov za stvaranje sekundarne struje visokog napona.

Bez obzira na ovo rešenje ipak dolazi u manjoj meri do preskakanja varnice sa

čekića na nakovanj. Kondenzator se nalazi na razvodniku čiji je jedan pol spojen sa

masom a drugi sa primarnim strujnim kolom.

Kapacitet kondenzatora se kreće u granicama od 0,15 – 0,25 µF. Ukoliko je

kondenzator neispravan neće funkcionisati baterijsko paljenje jer neće biti

omogućeno naglo prekidanje primarnog strujnog kola.

2.4. Svećica


10

Svećica se sastoji od kovinske glavne elektrode koja je u keramičkom

izolatoru velike izolacijske vrednosti; donji deo izolatora obuhvata kovinsko

kućište svećice s navojem, s kojim se svećica učvrsti u glavu motora. Na nozi

svećice je zavarena druga, spoljnja elektroda, koja je preko glave motora u

električnom spoju s masom (što znači negativnim polom) vozila. Udaljenost

spoljne elektrode od glavne (razmak elektroda) je uvijek tačno određen. Struja

visokog napona teče od razvodnika paljenja kroz glavnu elektrodu i premosti

razmak između elektroda u

obliku iskre za paljenje.

Da bi motor mogao postići odgovarajuću snagu iskra mora biti dovoljno jaka

da pouzdano zapali smesu goriva i vazduha. Zato razmak između elektroda mora

biti relativno velik. Međutim, što veći razmak, to veći i napon paljenja. Svećice

automobila obično imaju razmak elektroda 0,4 do 1,2 mm. Razmak treba

povremeno pregledati i po potrebi podesiti, jer se elektrode s vremenom troše.

Ponekad se između elektroda nakupe ostaci sagorevanja koji premoste razmak

između elektroda. Tada iskra vrlo oslabi ili posve izostane.

Nepravilan razmak između elektroda, nije jedini uzrok slabog ili neredovitog

paljenja. Ogrebotina ili napuklina na izolatoru ili talog od ulja, vode ili čađe na

njegovoj površini mogu takođe uzrokovati gubljenje napona i slabu iskru.

Kovinski brtvilni prsten iznad navoja sprečava izlaženje gasova između

glave motora i svećice, dok su izolator i kovinsko kućište zaptiveni prstenovima

ugrađenim u svećicu. S obzirom na to da su motori različitih osobina, treba

upotrebljavati samo one svećice koji za određeni motor propisuje proizvođač

automobila.

2.4.1. Različite svećice za različite motore

Svećice su po svom obliku i sposobnosti odvođenja toplote prilagođene

opterećenjima, broju okreta, obliku prostora za sagorevanje, omjeru kompresije,

sastavu smese i radnim temperaturama određenog motora.

2.4.2. Toplotna vrednost svećica

Svećice se dele po svojoj toplotnoj vrednosti, što znači po sposobnosti

odvođenja toplote s glavne elektrode na glavu motora i odatle na sistem za

hlađenje. Visoku toplotnu vrednost ima svećica s kratkom nogom izolatora. U tom

slučaju je površina kojom prima toplotu mala i svećica brzo odvodi primljenu

toplotu. Takva svećica je primrena za motore dobrih radnih karakteristika.


11

-Svećica s dugom nogom izolatora ima nisku toplotnu vrednost; površina

izolatora koja prima toplotu je velika, a predavanje toplote sporo. Takva svećica je

prikladna za motore s manjim toplotnim opterećenjima, jer bi se u motorima s

velikim toplotnim opterećenjima pregrejala i uzrokovala samozapaljenje smjese.

Na gornjim skicama vidimo prikazanu vruću i hladnu svećicu. Jasno je

vidljivo, kako je kod vruće svećice izolator znatno duži nego kod hladne svećice.

Svakako da je duži izolator više podložan zagrevanju, nego kraći. Kod odabira

toplotne vrednosti svećice, vodi se računa, da je svećica dovoljno vruća, kako bi na


12

njoj izgoreo sav depozit gareži, a sa druge strane dovoljno hladna, kako ne bi došlo

do samozapaljenja smese. Obzirom da benzinski motori ne razvijaju istu

temperaturu prilikom sagorijevanja, potrebno je za svaki pojedini tip motora

odrediti adekvatnu toplotnu vrednost svećice.

2.4.3. Dug i kratak navoj svećice

Navoj s kojim se svećica učvršćuje u glavu motora je različite daljine, što zavisi

od debljine glave. Nikad se ne smeju svećice s dugim navojem učvrstiti u glavu

koja je izrađena za ugrađivanje svećice s kratkim navojem, jer bi onaj deo svećice

koji strči u prostor za sagorevanje mogao oštetiti klip. Svećica s kratkim navojem

učvršćena u otvor s dugim navojem bi među ostalim izložila sagorevanju i deo

navojnog otvora, tako da bi posle bilo teško učvrstiti odgovarajuću svećicu s dugim

navojem.


13

2.4.4. Uzroci smetnji paljenja - redosled ispitivanja

Nacrtana shema će pomoći u traženju neispravnosti na sistemu paljenja. Najprije

izvucite kabel (vodič) za paljenje koji povezuje indukcijski kalem i razvodnik iz

središnje rupe kape razvodnika. Kabl uhvatite rukavicama ili krpom i kraj kabla

približavajte neobojenom i nezarđalom delu motora ili karoserije (masa). Zatim

okrenite ključ u glavnom prekidaču i pokrenite električni pokretač. Ako pri tome

između kabla i mase preskače jaka iskra, dotle je sve u najboljem redu. Sledeći

stupanj je od razvodnika do svećica. Sa svećice skinite priključak, odvijte je i

nakon što pregledate jesu li elektrode suve i čiste, uvucite je u priključnicu. Zatim

navoj svećice pritisnite uz blok motora i opet okrenite ključ u glavnom prekidaču i

pokrenite električni pokretač. Ako i tu preskače jaka iskra između elektroda, znači

da je greška negde drugde. Ne preskače li iskra, greška može biti na razvodniku,

kablovima za paljenje ili na svećicama. Ne preskače li već pri prvom pokusu s

kablom iskra s indukcijskog kalema, tražite grešku negde oko indukcijskog kalema

i prekidača. Sijalicom za ispitivanje ćete ispitati stiže li struja do indukcijskog

kalema. Skinite žicu s priključka s oznakom 15 (+) i prikljucite je na žicu sijalice za

ispitivanje, a vrh sijalice pritisnite na kovinu (blok motora ili karoseriju). Kad

uključite glavni prekidač, žarulja mora zasvetleti. Ako se to ne dogodi, nešto nije

uredu s glavnim prekidačem ili uređajem za paljenje. Ako kontrolna sijalica

zasvetli pri ovom pokušaju, pregledajte i prekidač. Skinite kapu razvodnika,

uključite 5. stepen prenosa i pogurajte automobil. Ako se rotor u razvodniku pri

tome ne okreće, neispravan je pogon razvodnika.Skinite rotor i automobil pogurajte

još nekoliko metara.


14

Čekić prekidača se pri tome mora pomicati (kontakti prekidača se moraju otvarati i

zatvarati). Kad se čekić i nakovanj stisnu, uključite struju i

odvijačem odmaknite čekić. Mora preskočiti iskra, što će takođe značiti da je sve u

redu. Ako iskra ne preskoči, skinite žicu s priključka indukciong kalema s oznakom

1 (-) i s kontrolnom sijalicom povežite taj priključak i masu. Kad se uključi glavni

prekidač, sijalica za ispitivanje mora zasvetleti. Ako ne zasvetli, otkazao je

indukcioni kalem i morate kupiti novi.

2.5. Punjenje akumulatora

Ako alternator ne proizvodi dovoljno električne energije za punjenje

akumulatora, mora se dopuniti. Sporim punjenjem, tj. Ne prejakim punjačem,

nećete preopteretiti akumulator. Takvo punjenje traje više od 10 sati. Pre nego što

uključite akumulator na punjač, pregledajte razinu elektrolita (kiseline) i ako je

potrebno, dolijte destilovanu vodu. U toku punjenja morate odviti čepove na

ćelijama, da bi eksplozivni gasovi koji nastaju pri punjenju, mogli izlaziti iz

akumulatora. Zato ne treba za vreme punjenja akumulatora u blizini njega paliti

vatru ni pušiti. U automobilima s alternatorom treba pre punjenja skinuti s

priključaka oba kabla. Otprilike posle deset sati isključite punjač i to još pre nego

što skinete žabice s priključaka akumulatora. Tako ćete sprečiti kratak spoj. Noviji

se punjači sami isključuju.


15

3. Tranzistorsko paljenje

Klasično paljenje sa mehaničkim prekidanjem struje u primarnom koli bobine, a

koje se još primenjuje kod 90 % današnjih autmobilskih motora, radi na sledeći

način: u određenim vremenskim razmacima u zavisnosti od vrste motora i broja

cilindara otvara se i zatvara prekidač P preko grebenastog točkića sa osovine

motora sl.3.1. Prilikom prekidanja strujnog koja javlja se na kontaktima prekidača

P varnica usled napona samoindukcije primarnog namotaja Np bobinr koji može

dostići vrednost do 300 V. Radi smanjivanja ovog napona odnosno varnice, vezan

je paralelno prekidaču kondenzator C kapacitivnosti 0.15-0.25 mikrofarada.

U sekundarnom namotaju Ns indukuju se naponski impulsi od 20.000V, koji se

preko razvodnika odvode u pojedine svećice. Energija paljenja od oko 60 mWs

akumulira se u magnetnom polju bobine.

Mehanički prekidači imaju sledeće nedostatke:

- Usled relativno velike snage prekidanja dolazi do varničenja, štto dovodi do

nagorevanja kontakta, te se vremenom menja podešeni razmak kontakta.

Ovo dovodi do težeg startovanja motora, do manjih maksimalnih brzina i do

veće potrošnje goriva.

- Slika 3.1


16

- Nepovoljni uslovi startovanja i ako su ispravni kontakti jer se pri malom

broju obrtaja kontaktna dugmad polako razdvajaju, što dovodi do pojave

električnog luka između njih i to sprečava trenutni prekid struje, tako da se

ne dobija puni visoki napon na sekundarnoj strani, što otežava start motora. - Pri srednjem broju obrtaja mehanički prekidač zadovoljava, ali kod većeg

broja obrtaja strujni impulsi u bobini su sve kraći, što opet dovodi do

smanjivanja visokog napona na svećicama. Nedostaci se mogu otkloniti tranzistorskim npaljenjem.

3.2. Princip rada tranzistorskog paljenja Na mesto mehaničkog prekidača došao je tranzistorski prekidač T u primarno kolo

bobine, sl.3.2 a mehanički prekidač P koji je ostao služži samo za pobuđivanje –

uključivanje i isključivanje tranzistora snage T. Prilikom otvaranja prekidača P

prekida se struja baze tranzistora (koji je dotle bio provodan) i tranzistor blokira

(trenutno prekida) struju iz akumulatora kroz primarni namotaj bobine u čijem se

sekundarnom namotaju indukuje visokonaponski impuls.

Cener dioda D štiti tranzistor od uništenja od impulsa napona samoindukcije

primarnog napotaja 300 V. Kako je D predviđena do 120 V mora se koristiti

specijalna bobina za tranzistorsko paljenje sa većim prenosnim odnosom.

Ovakvim pešenjem zaštićeni su kontakti prekidača P od jakih struja prekidanja, jer

sada se prekida samo struja baze od nekoliko mA. Kontakti ne nagorevaju i razmak

se


17

menja.

Sl. 3.2 Sl. 3.3

3.3. Tranzistorsko paljenje sa postojećim mehaničkim prekidaćem –

1. varijatna

Šemu paljenja vidimo na sli.3.3. Potrebni je bobinu u kolima zameniti sa drugom

predviđenom za tranzistorsko paljenje, na primer Bosch tipa 0221118003.

Pogonski tranzistor T1 provodi kada je zatvoren prekidač P usled čega provodi i T2

čija je baz preko putanje kolektor-emitor od T1 i R3 u vezi sa + polom. Pri

otvaranju P dolazi do blokiranja T1 i T2 i do trenutnog prekida struje kroz primarni

namotaj bobine Np. Dve na red vezane cener diode štite tranzistor T2 od napona

samoindukcije iz Np.

Tranzistore i diode utreba montirati izolovano (podmetanjem liskuna) na rebrasti

hladnjak dimenzija 120x75 mm.

3.4. Tranzistorsko paljenje samehaničkim prekidaćem – 2. varijatna

Poslednjih godina razvila se industrija ndifuzne Si-tranzistore snage, specijalno

predviđene za tranzistorska paljenja sa kojima su postignuti daleko bolji rezultati.

Tranzistori tipa BUY77, 78 i 78 imaju Uceo između 250-350 V i dozvoljavaju

struju kroz bobinu do 5 A. Prva dva tranzistora zahtevaju odnos bobine 1:100, a


18

trećem dovoljan je odnos 1:75. Za još veće snage paljenja predviđen je tranzistor u

Darlingtonovom spoju BUX28 sa Uceo =350V i BUX29 (Uceo=400 V) oba za

bobine odnosa 1:75. Za prvi tranzistor treba da je otpornost primara bobine veća od

1.8 a za drugi veća od 2.45 Ω. Prvi tranzistor daje struju kroz primar bobine od 7. a

drugi od 5 A.

Takvo tranzistorsko paljenje od Simensa prikazano je na sl. 3.4

Slika 3.4

Dok je prekidač P zatvoren, blokira pogonski tranzistor T2, a provodi T1 i pušta

struju kroz primar bobine. U momentu otvaranja prekidaća P provodi T2 i T1

blokira usled čega se prekida struja kroz bobinu.

U tranzistoru T1 je ujedno integrisana inverzna dioda koja štiti T1 od prednapona iz

primara bobine prilikom isključivanja struje. Cener diode ZD1 i ZD2 štite T1 i tako

su odabrane da budu Uz+Ube>Uceo. Na šemi je T2=BSX45, a T1=BUX28.

U startu se može poboljšati paljenje ako se prekidačem S kratko spaja redni

otpornik Rv, ukoliko je otpornost primara bobine veća od 1.8 Ω.

3.5. Poboljšano tranzistorsko paljenje sa mehaničkim prekidačem


19

Ako se ispred pogonskog tranzistora uključi monostabilni multivibrator sl. 3.5c

može se postići dužina varnice nezavisno od turaže motora.

Sistem paljenja radi na bazi promenljivog vremena t1 protoka struje kroz primarni

namotaj bobine, a pri konstantnom vremenu t2 između dva protoka. Za t2

usvojićemo vreme od 1.5 milisekunde, tj t2=1.5 ms. Na sl 3.5a vidimo dijagram

protoka struje Ip kroz primar bobine kod klasičnog paljenja sa mehaničkim

prekidačem. Dok su platinska dugmad prekidaća zatvorena (vreme 1t) struja Ip

narasta do jedne vrednosti, koja pri otvaranju kontakta otpadne na nulu. Do

sledećeg zatvaranja kontakta prolazi vreme t2=1.5 ms. Kod velike turaže motora

manje je vreme t1 (sl. 3.5b), struja u bobini ne može da naraste do pune vrednosti,

pa zbog toga ni VN nema punu vrednost.

Perioda jednog ciklusa T jednaka je: T=t1+t2. Od vremena t2 zavisi trajanje

varnice. Za dobro paljenje smeše treba varnica da traje oko 1 ms i zbog toga je za

vreme t2 uzeto 1.5 ms.

Kod klasičnog paljenja vreme t1 iznosi obično 0.63T. Kod 4-taktnog motora sa 4

cilindara traje perioda T oko 6ms kod 5000 o/min pa je t1=0.63x6=3.8 ms.

Međutim ako se usvoji konstantno vreme t2=1.5 ms, biće t1=T-t2=6-1.5=4.5 ms.

Slika 3.5 a, b


20

Šema (sl 3.c) je sastavljena iz jednog monostabilnog multivibratora T1/T2 u kome

C2 i R5 određuju vreme trajanja impulsa od 1.5 ms. Dalje sledi pogonski tranzistor

T3 i Darlingronov spoj sa T4, BUX37, koji specijalno razvijen za elektronsko

paljenje i kojim se uključuje-isključuje struja kroz primar bobine. Impulsi sa

prekidača P okidaju monostabilni multivibrator T1/T2. Treba odlemiti jedan kraj

konenzatora koji je paralelno vezan prekidaču P. Dok je prekidač P zatvoren

blokira T1, a T2 provodi i preko njega provodi i T3, koji uključuje T4, pa kroz

primar bobine prolazi struja iz akumulatora.

U momentu otvaranja prekidača P dolazi do kratkotrajnog provođenja T1, što

dovodi do punjenja C2 preko R6 i do blokiranja T2 usled pada napona na R6. Sa

T2 blokira i T3 i T4 i kroz bobinu se prekida struja. Zbog blokiranog T2 naraste

napon na R8, koji se preko R5 prenosi na bazu T1, koja dalje provodi i C2 se dalje

puni. Posle 1.5 ms napon na C2 naraste na vrednost da T2 postaje opet provodan, a

T1 blokira. Sa T2 provodi i T3 i T4 i posle 1.5 ms opet se uspostavlja struja u

primaru bobine.

Sa R2 i D1 prigušuju se impulsi usled eventualnog skakanja kontakta P prilikom

zavtaranja, što bi moglo nekontrolisano da okida monostabilni multivibrator. Zener

diode D5/6 sa R10 ograničavaju prenapone izazvane samoindukcijom primara

bobine, koji bi mogli da oštete T4 kod slučajnog prekida sekundarnog opterečenja

bobine. Kod prekida VN kabla može doći i do VN preskoka između sekundara i

primara bobine, što može dovesti do opasnih VF oscilacija. Da bi se to izbeglo

treba D5/6 i R10 sa što kraćim vezama priključiti uz sam Darlington tranzistor T44.

Najzad jee radi zaštite od prenapona u sam T4 integrisana jedna inverzna dioda.


21

Slika 3.5 c

Dioda D7 štiti uređaj od oštećenja u slučaju pogrešno priključene polarizacije.

Prenosni odnos bobine treba da je 1:80 do 1:100 po mogućnosti sa spoljnim

dodatnim otpornikom Rv radi boljeg hlađenja. Ukupna otpornost Rp primara

bobine i Rv ne treba da bude ispod 1.6 Ω kako struja kroz T4 ne bi bila veća od 10

A. Na šemi su date vrednosti i za R9 za razne slučajeve vrednosti Rp.

Delovi se montiraju na štampanoj ploči 88x100 mm. Darlington T4 montira se na

liveni hladnjak termičke otpornosti 6C/W.

3.6. Tranzistorsko paljenje s većim vremenom zatvaranja

Kod većine uređaja za tranzistorsko paljenje, kojih ima sve više i u prodaji,

radi se o tome, da se samo zaštiti kontakt prekidača bobine od nagorevanja.

Tako ostaje za duže vreme nepromenjena podešena tačka paljenja i ugao

zatvaranja prekidača P i ne dolazi do pogoršavanja snage motora usled nagorevanja

kontakta. Ovakvo tranzistorsko paljenje prikazano na sl. 3.6 a. Kroz kontakte

prekidača P prolazi mala struja, a njegov zadatak je samo da preko T1 uključuje i

isključuje tranzistor snage T2, kojui uključuje/isključuje struju reda nekoliko A

kroz bobinu. Međutim, na taj način ne otklanja se oscilovanje kontakta pri

zatvaranju prekidača P, što se štetno održava na paljenje. Poboljšano tranzistorsko

paljenje tipa TZ4, kod kojeg se otklanja štetno dejstvo oscilovanja kontakta, i

veštački povećava ugao zatvaranja, da bi se dobila duža i jaka varnica na svećici,

prikazano je na sl 3.6b. Ovo je električno rešenje jednostavnije od rešenja iz

prethodne tačke, a postižuse njime odlični rezultati.


22

Slika 3.6

Prilikom otvaranja prekidača P, prenosi se preko c2 jedan kratni impuls na

bazu T1 što dovodi do trenutnog blokiranja T1, a preko njega i T2, i do pojave

varnice na svećici. Veliki pozitivni napon, kojinastaje usled samoindukcije u

bobini, na kolektoru t2, blokira preko R5 i dalje tranzistor t1 sve dok traje varnica.

Kada se potroši akumulirana energija u bobini, gasi se varnica, napon na kolektoru

T2 opadne i T1 preko R6 ostaje provodan po prestanku varnica. Na taj način se

postiže maksimalno moguće vreme zatvaranja, nezavisno od podešenog ugla

zatvaranja prekidača P. Sa R2 i D1 sprečava se štetno dejstvo oscilovanje kontakta

prekidača P.

Ovakvo paljenje se pokazalo maročito dobro kod veće turaže motora, gde

veće vreme zatvaranja povoljno utiče na snagu motora i potrošnju goriva. Jedino

ako bobina nije dobro dimenzionisama, može doći do njeog zagrevanja, zbog

forsiranog rada kod veće turaže.

3.7. Tranzistorsko paljenje sa beskontaktnim prekidačem i

magnetnom sondom

Kod ovog načina koristi se beskontaktni magnetni prekidač, koji u odnosu na

klasični kontaktni prekidač ima sledeče prednosti:

- Otpada mehanički prekidač i sa njime trošenje i zamenjivanje platinskih

kontakata

- Povećanje struje paljenja kroz bobinu

- Povečanje vremena trajanja varnice, a time i snage motora


23

- Smanjivanje izduvnih gasova zbog optimalno podešenog paljenja.

Princip rada beskontaktnog prekidača prikazan je na slici 3.7a. Na osovini

motora na mesto grebenastog točkića nalazi se kružna pločica sa 4 magneta.

Ukoliko je otor sa 6 cilindara, imaće pločica 6 magneta raspoređenih u uglu

od 60 °. Prilikom okretanja pločice, magneti prolaze pored magnetne sonde

FP200 L100. Sonda je sastavljena iz 2 senzora, koji menjaju svoju otpornost

u zavisnosti od jačine magnetnog polja. Senzor s otpornicima R1 i R2 čine

most i prilikom obrtanja pločice poremečuje se ravnoteža mosta, te se u tački

II javlja električni impuls, koji otkoči tranzistor T1. Sa T1 postaje provodan i

tranzistor T2, što dovodi do blokiranja tranzistora T3, a preko njega i T4,

koji je dotle provodio. Blokiranjem t4 prekida se struja u primarnom

namotajuNp bobine Bo, a u sekundarnom namotaju Ns javlja se impuls od

oko 20 kV. Cener dioda između kolektora i emitora T4 ograničava

samoindukovani napon u Np na 220 V radi zaštite T4. Otpornost namotaja

Np treba da je iznad 2.8 Ω kako struja prekidanja ne bi prešla 5A.

Slika 3.7a

Diodom D1 kompenzira se temperaturski koeficijent ulaznog tranzistora T1.

Uređaj radi sigurno u naponskom razmaku 8-16V te će ovalav beskontaktni

način funkcionisati i kod dosta ispražnjenog akumulatora.

Na slici 3.7 b date su orijentacione dimenzije kružne pločice, koja mora biti

od antimagnetnog mateijala, može od aluminijuma. Magnetni štapići 1 su

alniko, okruglog ili četvrtastog oblika, a U oblik magneta postignut je

umetanjem donje gvozdene ploče 2. Pogodnim lepkom, postojanim na

temperaturi ulepe se alniko komadići sa donjom pločicom u kružni nosač.


24

Slika 3.7b, c

Način montaže vidimo na slici 3.7 c. Pločica sa ulepljenim magnetima 1

pričvrsti se na osovinu 4 razvodnika pomoću gumenog zaptivnog prstena 2 i druge

pločice 3. zavrtnjevi M3 stežu obe pločice.

Zaptivni prsten treba da je postojan na temperaturu i na ulje. Na mesto

mehaničkog prekidača dolaze magnetne sonde FP200L100. Vazdušni procep

između sonde i magneta iznosi oko 0.7 mm. Podešavanje ugla paljenja vrši se na

uobičajen način sa centrifulanim i vakuumskim regulatorom.

Documents

TEMA: SISTEM ZA PALJENJE OTO MOTORA