Ebben a cikkben a következőket fogjuk megvitatni:- 1. Bevezetés a gyújtásrendszerekbe 2. Gyújtásrendszerek. A gyújtásrendszer típusai 3. Elektronikus gyújtásrendszer.

Egy bevezetés a gyújtásrendszerekbe:

Tudjuk, hogy a belső égésű (IC) motorok esetében a levegő és az üzemanyag égése a motor hengerében történik, és az égéstermékek kitágulnak, hogy a dugattyú oda-vissza mozgását hozzák létre. A dugattyú oda-vissza mozgását a forgattyústengely forgómozgása alakítja át a forgórudazaton és a forgattyústengelyen keresztül.

A forgattyús tengelynek ezt a forgó mozgását a generátorok meghajtására használják az áramtermeléshez.

Azt is tudjuk, hogy a műveleteknek 4 ciklusa van, nevezetesen a szívás; a sűrítés; az energiatermelés és a kipufogógáz.

Ezeket a műveleteket vagy a dugattyú 2 ütemű lökései, vagy a dugattyú 4 ütemű lökései során végzik, és ennek megfelelően ezeket 2 ütemű ciklusú motoroknak és 4 ütemű ciklusú motoroknak nevezzük.

Benzinmotorok esetében a szívóművelet során levegő és benzin üzemanyag töltetét veszik fel. A sűrítés során ezt a töltetet a felfelé mozgó dugattyú összenyomja. Közvetlenül a sűrítés vége előtt a levegő- és benzintöltet a gyújtógyertya által keltett szikra segítségével begyullad. Szikragyújtású motorok esetében a gyújtásrendszer végzi a szikra előállítását.

A benzinmotoroknál használt gyújtógyertya főként egy központi elektródából és egy fémnyelvből áll. A központi elektróda porcelán szigetelőanyaggal van bevonva. A fémcsavaron keresztül a gyújtógyertya a hengerfej dugójába illeszkedik. Amikor a szikraelektródákon 30000 volt nagyságrendű nagyfeszültséget kapcsolunk, az áram az egyik elektródáról a másikra ugrik, és szikrát hoz létre.

Míg a dízelmotoroknál (kompressziós gyújtás-CI) a szívási művelet során csak a levegőt szívják be, a sűrítési művelet során pedig sűrítik, és közvetlenül a sűrítés vége előtt, amikor a dízelüzemanyagot befecskendezik, az a levegő sűrítési hője miatt meggyullad.

Mihelyt a töltet meggyullad, az égés megkezdődik, és az égéstermékek kitágulnak, azaz lefelé kényszerítik a dugattyút, azaz teljesítményt termelnek, és a teljesítmény előállítása után a kipufogógázok a kipufogóművelet során távoznak.

Gyújtási rendszer típusai:

Alapvetően a konvektív gyújtási rendszerek 2 típusa létezik:

1. Akkumulátoros vagy tekercses gyújtásrendszer

2. Magneto gyújtásrendszer

Mindkét hagyományos, gyújtásrendszer kölcsönös elektromágneses indukciós elven működik. Az akkumulátoros gyújtási rendszert általában a négykerekűeknél használták, de manapság egyre gyakrabban alkalmazzák a kétkerekűeknél is (pl. gombos indítású, kétkerekűek, mint a Pulsar. Kinetic Honda; Honda-Activa, Scooty, Fiero stb.). Ebben az esetben a 6 V-os vagy 12 V-os akkumulátor biztosítja a szükséges áramot a primer tekercsben.

Ebben az esetben a mágnesszelep termeli és táplálja az áramot a primer tekercsbe. Tehát a mágneszáras gyújtásrendszerben a mágneszár helyettesíti az akkumulátort.

I. Akkumulátoros vagy tekercses gyújtásrendszer:

A 29.2. ábra egy 4 hengeres benzinmotor akkumulátoros gyújtásrendszerének vonalvázlatát mutatja. Ez főként 6 vagy 12 voltos akkumulátorból, ampermérőből, gyújtáskapcsolóból, autótranszformátorból (fokozattranszformátor), érintkezőkapcsolóból, kondenzátorból, elosztórotorból, elosztó érintkezőpontokból, gyújtógyertyákból stb. áll.

Megjegyezzük, hogy a 29.2. ábra a 4 hengeres benzinmotor gyújtásrendszerét mutatja, itt 4 gyújtógyertya van, és az érintkezőkapcsoló bütyök 4 sarkos. (Ha 6 hengeres motorhoz van, akkor 6 gyújtógyertya van, és az érintkezőtörő bütyök tökéletes hatszögletű lesz).

A gyújtásrendszer 2 áramkörre van osztva:

(i) Elsődleges áramkör:

Ez 6 vagy 12 V-os akkumulátorból, ampermérőből, gyújtáskapcsolóból, primer tekercselésből – 200-300 fordulat 20 SWG (Sharps Wire Gauge) mérőhuzalból, érintkezőkapcsolóból, kondenzátorból áll.

(ii) Másodlagos áramkör:

Ez a szekunder tekercselésből áll. A szekunder tekercselés kb. 21000 fordulat 40 (SWG) vastagságú huzalból áll. Ennek alsó vége a primer alsó végéhez, a szekunder tekercs felső vége pedig az elosztó rotor közepéhez csatlakozik. Az elosztórotorok forognak és érintkeznek az érintkezési pontokkal, és a hengerfejbe (a motor földjére) szerelt gyújtógyertyákhoz csatlakoznak.

(iii) Működés:

Ha a gyújtáskapcsoló zárva van és a motor be van indítva, amint az érintkezőkapcsoló bezárul, kisfeszültségű áram folyik át a primer tekercsen. Azt is meg kell jegyezni, hogy az érintkezőkapcsoló bütyök egy fordulat alatt 4-szer (4 henger esetén) nyitja és zárja az áramkört. Amikor az érintkezőkapcsoló kinyitja az érintkezőt, a mágneses mező elkezd összeomlani. Emiatt az összeomló mágneses mező miatt áram indukálódik a szekunder tekercsben. És mivel a szekunder több fordulatot (@ 21000 fordulat) tartalmaz, a feszültség 28000-30000 voltra emelkedik.

Ez a nagyfeszültségű áram az elosztó forgórészének középpontjába kerül. Az elosztó rotor forog, és ezt a nagyfeszültségű áramot a motor gyújtási sorrendjétől függően a megfelelő gyertyához táplálja. Amikor a nagyfeszültségű áram átugrik a gyújtógyertya résén, szikrát hoz létre, és a töltet meggyullad – az égés megindul – az égéstermékek kitágulnak és teljesítményt termelnek.

Megjegyzés:

(1) A kondenzátor feladata, hogy csökkentse az ívképződést az érintkezőkapcsoló (CB) pontokon. Szintén a CB megnyitásakor a primer tekercsben lévő mágneses mező elkezd összeomlani. Amikor a mágneses mező összeomlik, a kondenzátor teljesen feltöltődik, majd elkezd kisülni, és segít a feszültség felépítésében a szekunder tekercsben.

(2) Az érintésmegszakító bütyök és az elosztó forgórész ugyanazon a tengelyen van felszerelve.

A kétütemű ciklusú motorokban ezeket ugyanazon a fordulatszámon hajtják. A 4 ütemű ciklusmotorokban pedig a motor fordulatszámának felével hajtják őket.

II. Mágneses gyújtási rendszer:

Ebben az esetben a mágnesszelep termeli és szolgáltatja a szükséges áramot a primer tekercsnek. Ebben az esetben az ábrán látható módon lehet forgó mágnestekercs fix tekerccsel vagy forgó tekercs fix mágnessel a primer áram előállítására és ellátására, a fennmaradó elrendezés megegyezik az akkumulátoros gyújtási rendszerrel.

Elektronikus gyújtási rendszer:

Az elektronikus gyújtási rendszer a következő:

1. Kapacitáskisüléses gyújtási rendszer:

Főleg 6-12 V-os akkumulátorból, gyújtáskapcsolóból, DC-DC átalakítóból, töltési ellenállásból, tartálykondenzátorból, szilíciumvezérelt egyenirányítóból (SCR), SCR-kioldószerkezetből, felfokozó transzformátorból, gyújtógyertyákból áll.

A 6-12 voltos akkumulátort a gyújtáskapcsolón keresztül csatlakoztatják az egyenáramú egyenáramú egyenáramú átalakítóhoz, azaz a tápáramkörhöz, amely úgy van kialakítva, hogy a feszültséget 250-350 voltra adja vagy növelje. Ezt a nagyfeszültséget arra használják, hogy a töltőellenálláson keresztül erre a feszültségre töltsék fel a tartálykondenzátort (vagy kondenzátort). A töltési ellenállás is úgy van kialakítva, hogy szabályozza az SCR-ben szükséges áramot.

A motor gyújtási sorrendjétől függően, amikor az SCR indítóberendezés, impulzust küld, akkor a primer tekercsen átfolyó áram leáll. És a mágneses mező elkezd összeomlani. Ez az összeomló mágneses mező indukálja vagy fokozza a nagyfeszültségű áramot a szekunderben, amely a gyújtógyertyahézag átugrása közben szikrát hoz létre, és a levegő-tüzelőanyag keverék töltete meggyullad.

2. Tranzisztoros érintkezést segítő (TAC) gyújtási rendszer:

Előnyei:

1. Az alacsony megszakítóáram hosszabb élettartamot biztosít.

2. A kisebb hézag és a könnyebb pontösszetétel növeli a tartózkodási időt, minimalizálja az érintkező pattogását és javítja a szekunder feszültség megismételhetőségét.

3. Az alacsony primer induktivitás csökkenti a primer induktivitást, ami nagy sebességnél csökkenti a primeráram-csökkenést.

Hátrányok:

1. A hagyományos rendszerhez hasonlóan mechanikus megszakító pontokra van szükség a szikra időzítéséhez.

2. A gyújtásrendszer költségei megnövekednek.

3. A gyújtógyertya feszültségemelkedési ideje körülbelül ugyanannyi, mint korábban.

3. Piezoelektromos gyújtásrendszer:

A szintetikus piezoelektromos anyagok kifejlesztése, amelyek egy kis kristály mechanikus terhelésével kb. 22 kV-ot állítanak elő, néhány gyújtásrendszert eredményezett egyhengeres motorokhoz. De az 500 kg nagyságrendű mechanikai terhelés szükségessége és a megfelelő feszültség előállításának képessége miatti nehézségek miatt ezek a rendszerek nem tudtak megjelenni.

4. A Texaco gyújtórendszer:

A kipufogógáz-kibocsátás ellenőrzésének fokozott hangsúlyozása miatt hirtelen megnőtt az érdeklődés a kipufogógáz-visszavezető rendszerek és a sovány üzemanyag-levegő keverékek iránt.

A sovány keverékek égési problémáinak elkerülésére kifejlesztették a Texaco gyújtási rendszert. Ez szabályozott időtartamú szikrát biztosít, ami azt jelenti, hogy a forgattyúszögfokokban kifejezett szikraidőt minden motorfordulatszámon állandóvá lehet tenni. Ez egy váltóáramú rendszer. Ez a rendszer három alapegységből áll – egy teljesítményegységből, egy vezérlőegységből és egy elosztószenzorból.

Ez a rendszer akár 24 : 1 A/F arányig is képes stabil gyújtást biztosítani.