I den här artikeln kommer vi att diskutera följande: – 1. Introduktion till tändsystem 2. Typer av tändsystem 3. Elektroniska tändsystem.

Introduktion till tändsystem:

Vi vet att när det gäller motorer med intern förbränning sker förbränningen av luft och bränsle i motorcylindern och förbränningsprodukterna expanderar för att åstadkomma en fram- och återgående rörelse hos kolven. Kolvens fram- och återgående rörelse omvandlas i sin tur till vevaxelns roterande rörelse genom kuggstången och veven.

Denna roterande rörelse i vevaxeln används i sin tur för att driva generatorer för att generera kraft.

Vi vet också att det finns fyra driftscykler, nämligen sugning, kompression, kraftgenerering och avgasning.

Dessa operationer utförs antingen under kolvens tvåtaktsrörelser eller under kolvens fyrataktsrörelser och därför kallas de för tvåtaktsmotorer och fyrtaktsmotorer.

För bensinmotorer tas luft och bensinbränsle in under insugningen. Under kompressionen komprimeras denna laddning av den uppåtriktade kolven. Strax före kompressionens slut antänds laddningen av luft och bensinbränsle med hjälp av den gnista som produceras med hjälp av ett tändstift. I motorer med gnisttändning är det tändsystemet som producerar gnistan.

Tändstiftet som används i bensinmotorer består huvudsakligen av en central elektrod och en metalltunga. Centralelektroden är täckt av ett isolerande material av porslin. Genom metallskruven monteras tändstiftet i cylinderhuvudets plugg. När högspänningsspänningen i storleksordningen 30000 volt läggs över tändelektroderna hoppar strömmen från en elektrod till en annan och ger upphov till en gnista.

I dieselmotorer (med kompressionständning-CI) tas endast luft in under insugningen och komprimeras under kompressionen, och strax innan kompressionen avslutas, när dieselbränslet sprutas in, antänds det på grund av kompressionsvärmen i luften.

När laddningen antänds börjar förbränningen och förbränningsprodukterna expanderar, dvs. de tvingar kolven att röra sig nedåt, dvs. de producerar kraft, och efter att ha producerat kraften släpps gaserna ut vid avgasningen.

Typer av tändsystem:

I grund och botten finns det två typer av tändsystem med konvektion:

1. Batteri- eller spoltändningssystem

2. Magnettändningssystem

Båda dessa konventionella tändsystem fungerar enligt principen om ömsesidig elektromagnetisk induktion. Batteritändningssystem användes i allmänhet i fyrhjulingar, men numera är det vanligare att det används även i tvåhjulingar (t.ex. knappstart, tvåhjulingar som Pulsar. Kinetic Honda; Honda-Activa, Scooty, Fiero etc.). I detta fall kommer 6 V eller 12 V-batteriet att leverera nödvändig ström i primärlindningen.

I detta fall kommer magneten att producera och leverera ström till primärlindningen. I ett magnettändningssystem ersätter alltså magneten batteriet.

I. Tändsystem med batteri eller spole:

Figur 29.2 visar ett linjediagram över ett batteritändningssystem för en fyrcylindrig bensinmotor. Det består huvudsakligen av ett 6 eller 12 volts batteri, amperemeter, tändningsbrytare, autotransformator (stegtransformator), kontaktbrytare, kondensator, fördelningsrotor, fördelarens kontaktpunkter, tändstift osv.

Notera att fig. 29.2 visar tändsystemet för en fyrcylindrig bensinmotor, här finns fyra tändstift och kontaktbrytarnockan har fyra hörn. (Om det är för en 6-cylindrig motor kommer det att ha 6 tändstift och kontaktbrytarnockan kommer att vara en perfekt sexhörning).

Tändningssystemet är uppdelat i två kretsar:

i) Primärkretsen:

Den består av ett 6 eller 12 V-batteri, en amperemeter, en tändningsbrytare, en primärlindning – den har 200-300 varv av 20 SWG-tråd (Sharps Wire Gauge), en kontaktbrytare och en kondensator.

(ii) Sekundärkrets:

Den består av en sekundärlindning. Sekundärlindningen består av cirka 21000 varv av 40 (SWG) tråd. Den nedre änden av denna är ansluten till den nedre änden av den primära och den övre änden av den sekundära lindningen är ansluten till mitten av distributörens rotor. Distributörens rotorer roterar och skapar kontakt med kontaktpunkter och är anslutna till tändstift som är monterade i cylinderhuvudena (motorjorden).

iii) Arbetssätt:

När tändningsbrytaren är stängd och motorn är igång kommer en lågspänningsström att flöda genom primärlindningen så snart kontaktbrytaren stängs. Det bör också noteras att kontaktbrytarnockan öppnar och stänger kretsen 4 gånger (för 4 cylindrar) under ett varv. När kontaktbrytaren öppnar kontakten börjar magnetfältet kollapsa. På grund av detta kollapsande magnetfält kommer ström att induceras i sekundärlindningen. På grund av fler varv (21 000 varv) i den sekundära lindningen stiger spänningen till 28 000-30000 volt.

Denna högspänningsström förs till mitten av fördelarens rotor. Distributörens rotor roterar och levererar denna högspänningsström till rätt starkplugg beroende på motorns tändningsordning. När högspänningsströmmen hoppar över tändstiftsspalten uppstår en gnista och laddningen antänds – förbränningen startar – förbränningsprodukterna expanderar och producerar kraft.

Anmärkning:

(1) Kondensatorns funktion är att minska ljusbågar vid kontaktbrytarnas (CB) punkter. Dessutom börjar magnetfältet i primärlindningen att kollapsa när CB:n öppnas. När magnetfältet kollapsar blir kondensatorn helt laddad och börjar sedan urladdas och bidrar till att bygga upp spänningen i sekundärlindningen.

(2) Kontaktbrytarnockan och distributörens rotor är monterade på samma axel.

I tvåtaktscykelmotorer drivs dessa med samma motorvarvtal. I fyrtaktsmotorer drivs de med halva motorvarvtalet.

II. Magneto tändsystem:

I detta fall producerar och levererar magneto den nödvändiga strömmen till primärlindningen. I det här fallet kan vi som visas ha roterande magneto med fast spole eller roterande spole med fast magneto för att producera och leverera ström till primärspolen.

Elektroniskt tändsystem:

Elektroniskt tändsystem är följande:

1. Tändsystem med kapacitansurladdning:

Det består huvudsakligen av 6-12 V-batteri, tändningsbrytare, likströms- till likströmsomvandlare, laddningsmotstånd, tankkondensator, kiselstyrd likriktare (SCR), SCR-utlösningsanordning, upptrappningstransformator, tändstift.

Ett 6-12 volts batteri ansluts till en likströmsomvandlare, dvs. en strömkrets genom tändningsbrytaren, som är utformad för att ge eller öka spänningen till 250-350 volt. Denna höga spänning används för att ladda tankkondensatorn (eller kondensatorn) till denna spänning genom laddningsmotståndet. Laddningsmotståndet är också konstruerat så att det reglerar den nödvändiga strömmen i SCR.

Avhängigt av motorns tändningsordning, när SCR-utlösaren skickar en puls, stoppas strömmen som flyter genom primärlindningen. Och magnetfältet börjar kollapsa. Detta kollapsande magnetfält kommer att inducera eller öka högspänningsströmmen i den sekundära, som när den hoppar över tändstiftsgapet ger upphov till en gnista, och luft- och bränsleblandningen antänds.

2. Tändsystem med transistoriserad assisterad kontakt (TAC):

Fördelar:

1. Den låga brytarströmmen garanterar längre livslängd.

2. Den mindre springan och den lättare spetsmonteringen ökar uppehållstiden, minimerar kontaktsprång och förbättrar repeterbarheten av sekundärspänningen.

3. Den låga primära induktansen minskar den primära induktansen minskar det primära strömavfallet vid höga hastigheter.

Nackdelar:

1. Liksom i det konventionella systemet är mekaniska brytspetsar nödvändiga för att tidsbestämma gnistan.

2. Kostnaden för tändsystemet ökar.

3. Spänningens stigningstid vid tändstiftet är ungefär densamma som tidigare.

3. Piezoelektriskt tändsystem:

Utvecklingen av syntetiska piezoelektriska material som producerar ca 22 kV genom mekanisk belastning av en liten kristall resulterade i vissa tändsystem för encylindriga motorer. Men på grund av svårigheter med hög mekanisk belastning i storleksordningen 500 kg, kontroll i rätt tid och förmåga att producera tillräcklig spänning, har dessa system inte kunnat utvecklas.

4. Texacos tändsystem:

Med anledning av den ökade betoningen på kontroll av avgasutsläpp har det plötsligt funnits ett intresse för system för återföring av avgaser och magra bränsle-luftblandningar.

För att undvika problemen med förbränning av magra blandningar har Texaco Ignition-systemet utvecklats. Det ger en gnista med kontrollerad varaktighet, vilket innebär att gnistlängden i vevvinkelgrader kan göras konstant vid alla motorvarvtal. Det är ett AC-system. Systemet består av tre grundläggande enheter – en kraftenhet, en kontrollenhet och en fördelarsensor.

Detta system kan ge stabil tändning upp till A/F-förhållanden så höga som 24:1.