Switchboard: hva er det? Bytt krets, kontroll og feil

I ulike tekniske tekster kan bli funnetbegrepet "bryter". Hva er det I den mest generelle forstand er det en enhet for å bytte elektriske kretser (signaler), som kan være elektronisk, elektronstråle eller elektromekanisk.

I den smale forstanden, den såkalte bryterenTenning, som er utstyrt med alle kjøretøy med bensinmotorer. Denne typen brytere, hovedsakelig bilindustrien, og denne artikkelen er viet.

Bakgrunn av tenningssystemer

Som du vet, i hver syklus av bensinoperasjonforbrenningsmotoren er det et forberedelsesstadium av brennstoff-luft-brennbar blanding og forbrenningsstadiet. Men for å brenne blandingen, må den settes i brann.

Den første løsningen ble brukt tidligautomotive ICE, var tenningen av blandingen fra glødrøret satt inn i sylinderen og forvarmet før motoren startet. Under driften ble temperaturen på dette røret kontinuerlig opprettholdt på grunn av at blandingen brente i hver driftssyklus.

Interessant, gnisttennelsessystemet fraMagneto ble brukt parallelt med glødende tenning av bilmotorer, men først i forbrenningsmotorer for industriell gass. Dette prinsippet ble raskt vedtatt av bilprodusentene, og etter oppfinnelsen av R. Bosch i 1902 av vanlig tennplugg ble gnistsystemet generelt akseptert.

Gnisttennprinsipp

Foreløpig den vanligsteet batteri tenningssystem som inneholder en strømkilde i form av et bilbatteri under oppstart og en bilgenerator som kjører motoren, en tennspole som representerer en transformator med høyspennings sekundærvikling som en tennplugg er koblet til, samt en tennedistribusjon (bryter). Bryteren skal periodisk avbryte kretsen av primærviklingen til tennspolen. Med hver slik strømavbrudd, blir dens magnetfelt som befinner seg ved punkter i rommet okkupert av ledningene i sekundærviklingen i tennspolen, meget raskt redusert. I dette tilfellet oppstår et meget stort vortexelektrisk felt i henhold til loven for elektromagnetisk induksjon på samme punkter i rommet, hvor intensiteten danner en høy (opptil 25 kV) EMF i sekundærviklingen av tennspolen, ødelagt av tennpluggelektroder. Spenningen mellom dem når raskt en verdi som er tilstrekkelig for nedbrytning av luftspalten, og deretter slipper en elektrisk gnist som tenner brennstoff-luftblandingen.

Hva er slått på tenningssystemet?

Så, bilen skifter. Hva er det og hvorfor er det nødvendig? Kort sagt, dette er en enhet hvis oppgave er å bryte den nåværende kretsen i den primære viklingen av tennspolen på det mest fordelaktige tidspunkt for dette.

I en fire-takts forbrenningsmotor kommer dette øyeblikket innEnden av kompresjonsslaget (2. innstilt forbrenningsmotor), kort før stempelet når det såkalte toppdødepunktet (TDC), hvor avstanden fra et stempelpunkt til rotasjonsaksen til motorveisakslen er maksimalt. Siden vevaksen gjør en sirkulær rotasjonsbevegelse, er øyeblikkets avbrudd bundet til noe av sin posisjon før den når posisjonen til TDC. Vinkelen mellom denne veivakselposisjonen og vertikalplanet kalles tenntidspunktet. Det varierer fra 1 til 30 grader.

Gitt historien, til spørsmålet: "Automotive switch: hva er det?" - du bør svare på at dette er først mekanisk, og senere, som teknologien utvikler, en elektronisk strømbryter i tenningsspolen.

Mekanisk tenningsbryter forløper

Faktisk ble denne enheten bryterenring bare de siste årene, etter at det har blitt helt elektronisk. Og før det begynte i 1910, da det automatiske tenningssystemet først ble vist på Cadillac-biler, ble funksjonen, sammen med andre oppgaver, utført av breaker-distributøren (distributør). En slik dualitet av navnet oppsto på grunn av sin doble funksjon i tenningssystemet. På den ene siden må strømmen i tennspoleens primære vikling avbrytes - derfor oppstår "avbryteren". På den annen side må spenningen til høyspenningsviklingen i tennspolen fordeles på tennpluggene til alle sylinder, og med riktig vinkellinje. Derfor den andre halvdelen av navnet - "distributør".

Hvordan virket distributørene?

Bryterfordeleren er drevetrotasjon fra veivaksel, en indre aksel på hvilken en dielektrisk rotor er montert med en roterende torachno-plate på sin ende. En fjærbelastet karbon børste glir over platen, koblet til høyspennings sentralkontakt i fordelerklokket, som igjen er forbundet med sekundærviklingen av tenningsspolen. Den nåværende distribusjonsplaten nærmer seg kontaktene til høyspenningstrådene som er plassert i deksel på fordeleren til tennpluggene på sylinderene. I dette øyeblikk oppstår en høy spenning i spiralens sekundære vikling, som bryter gjennom to luftgap: mellom gjeldende differensialplate og kontakt av ledningen til dette stearinlyset og mellom lysets elektroder.

Kameraene er montert på samme aksel, hvorav antallettilsvarer antall sylindere, og fremspringene til hvert kamera åpnes samtidig med tilkoblingen av en bestemt tennplugg, idet de aktuelle bryterkontaktene inngår i tennspoleens primære krets.

Så det skjer ikke mellom bryterkontaktenegnist når den er åpen, parallelt med dem er koblet til en stor kondensator. Når bryterkontaktene åpnes, forårsaker EMF-induksjonen i den primære viklingen en ladestrøm på kondensatoren, men på grunn av sin store kapasitet når spenningen over den og dermed mellom de åpne kontaktene ikke luftnedbrytningsverdien.

Men hva med blyvinkelen?

Som du vet, med redusert hastighetVevakselblandingen i sylinderne må settes på brann i takt med kompresjonen senere, rett foran det øverste dødsenteret, dvs. Tenningstiden skal reduseres. Tvert imot, når du øker rotasjonshastigheten, må blandingen i kompresjonsslaget antennes tidligere, dvs. øke vinkelen på forhånd. I distributører ble denne funksjonen utført av en sentrifugalregulator som er mekanisk forbundet med strømmen til den nåværende avbryteren. Han snudde dem på fordelerakselen, slik at de ville bryte bryterkontaktene tidlig eller senere i kompresjonsslaget av blandingen.

Det er også nødvendig å endre forskyvningsvinkelen med en konstant frekvens når lasten på motoren endres. Dette arbeidet ble utført av en spesiell enhet - en vakuumtennregulator.

Utseendet til de første bryterne

Ved slutten av 70-tallet i forrige århundre ble det klart atDistributørens svakeste knutepunkt er bryterkontaktene, hvorved strømmen til den primære viklingen strømmer. De blir stadig brent og brøt ned. Derfor var den første løsningen en spesiell elektronisk bryterkrets for å avbryte strømmen i spolen. I sin inngangsstrømkilde inkluderte ledninger fra funnene fra den tradisjonelle kontaktbryteren. Men nå ble hans kontakter avbrutt ikke av tennspoleens fullstrøm, men av en liten strøm i bryterens inngangskrets.

Faktisk var den elektroniske bryterenkonstruktivt utført i en separat enhet og tilkoblet (på forespørsel fra føreren) til den klassiske timeren. Dette tenningssystemet kalles elektronisk kontakt. Det var veldig populært på 80-tallet i forrige århundre. Og i dag kan du fremdeles finne biler utstyrt med den.

Bryterkretsen i kontakt elektronisk system ble satt sammen på transistorer.

Det neste trinnet er å nekte kontaktbryter.

Kontaktbryter selv i lav strømVarianten som brukes i kontakt elektronisk tennsystem forblir en veldig upålitelig knutepunkt. Derfor gjorde bilprodusentene betydelig innsats for å utelukke det. Disse anstrengelsene ble kronet med suksess etter opprettelsen av en kontaktløs distributorsensor basert på en Hall-sensor.

Nå i stedet for noen kameraer på akselenDistributøren begynte å installere en sylindrisk hul skjerm med spalter og skodder mellom dem, med antall skodder og slisser som tilsvarer antall motorsylindere. Gardinene og skjermsporene beveger seg i et magnetfelt opprettet av en permanent magnet, forbi en miniatyrsensor. Når skjermgardinet beveger seg forbi det, er det ingen utgangsspenning fra Hall-sensoren. Når lukkeren erstattes av et spor, fjernes fronten av spenningspulsen fra Hall-sensoren med en elektronisk krets som indikerer behovet for å avbryte strømmen i den primære viklingen til tenningsspolen. Denne spenningsimpulsen overføres via ledning til gjeldende bryterblokk i tenningsspolen, hvor den er forforsterket og deretter brukes til å styre hovedstrømbryterkaskaden.

Et annet alternativ uten kontaktSensorfordeleren er en node med en optisk sensor, der en fototransistor brukes i stedet for en Hall-sensor, og i stedet for en permanent magnet - en LED. Den optiske sensoren har samme roterende skjerm med spor og gardiner.

Utseendet til bryteren selv

Så, i et kontaktfritt tenningssystem, i stedet foren kontakt distributør, to separate noder dukket opp: en kontaktløs (men bare lavspenning) sensor-distributør og en elektronisk bryter. Funksjonen til fordelingen av høyspenning over tennpluggene i sensorfordeleren utføres fortsatt av en mekanisk rotorløper med en spredeplade.

Men hva med vinkelkontrollen? Disse oppgavene fortsetter å utføre sentrifugale og vakuumregulatorer i sammensetningen av sensor-fordeleren. Den første av dem vender ikke kammerene på akselen, men skifter gardinene og derved forandrer tenningsvinkelen. Vakuumregulatoren har evnen til å flytte Hall-sensoren med sin baseplate, og justerer denne vinkelen.

Tatt i betraktning det ovennevnte spørsmålet: "Modern bilstav: hva er det?" - bør besvares at det er en konstruktivt separat elektronisk enhet i et kontaktfritt tenningssystem.

Manglende høyspenningsfordeling

Den lengste tiden i bryteren ble lagretmekanisk distributør av høyspenning på tennplugger av sylindere. Det mest interessante er at dette nettstedet var ganske pålitelig og ikke forårsaket noen store klager. Men tiden står ikke stille, og i begynnelsen av vårt århundre har bryterforbindelseskredsløpet gjennomgått en annen stor forandring.

I moderne biler er det ingenFordeling av høyspenning fra en spole til forskjellige lys. Tvert imot spolene seg selv "multiplisert" i dem og ble et tilbehør til lysene på hver sylinder. Nå, i stedet for kontaktbytting av stearinlys med høy spenning, utføres kontaktløs bytte av spolene ved lav spenning. Selvfølgelig kompliserer dette bryterdesignet, men mulighetene for moderne kretsdesign er mye større.

I moderne biler med injeksjonMotoren styres av sentralbordet av enten en autonom motorstyringsenhet eller bilens innebygde datamaskin. Disse kontrollenhetene analyserer ikke bare vekselshastigheten til vevakselet, men mange andre parametere som karakteriserer drivstoffet og kjølevæsken, temperaturen på ulike komponenter og miljøet. Basert på analysen endres innstillingene for tenningstimingen i sanntid.

Bytt feil

Mest vanlige feilMekanisk distributør er forbrenningen av sine kontakter: både bevegelige og høyspentkontakter av stearinlys. For å forhindre at dette skjer (minst ikke for fort), må du inspisere dem regelmessig, og hvis karbonforekomster har dannet seg på dem, bør den fjernes med en nålefil eller fint sandpapir.

Hvis en kondensator koblet parallelt med bryterkontaktene eller en motstand i den sentrale høyspenningselektrodekretsen, svikter, kan de byttes ut.

Elektroniske bryterfeil forårsaket avsvikt i pulsforsterkeren Hall sensor eller bytt spolen strøm, vanligvis ikke å bli eliminert, siden en slik bryter er ikke separerbar. I dette tilfellet blir en feil enhet som regel erstattet av en ny.

Hvordan sjekke bryteren?

Hvis motorhastigheten er tomgang"Float", eller det går i bevegelse, eller begynner ikke i det hele tatt, bør du sjekke om en gnist på lysene som er koblet til tenningsfordeler med en Hall-sensor. For å gjøre dette, skru av dem, sett på spissene på pansrede kabler, sett lysene på "massen" og "spinn" vevakselet med startpakken. Hvis det ikke er gnist eller det er svakt, må du gå til bryteren.

Men hvordan sjekker du bryteren? Slå på tenningen og vurder hvordan voltmeternålen er avbøyet. Hvis bryteren er sunn, bør den avvike i to trinn. For det første tar pilen en mellomstilling, hvor 2-3 sekunder forblir, og deretter flyttes den til den endelige (normale) posisjonen. Hvis pilen straks opptar sluttposisjonen, kan du prøve å bytte bryteren.

Bytt tilkobling

Slik kobler du en bryter til et kontaktfritt systemtenning? Det skal huskes at terminalblokken er koblet til to ledninger til klemmene "B" og "K" på tennspolen, en tre-ledningskabel med en kontakt til Hall-sensoren på sensor-fordeleren og en ledning til bakken. Med "+" -utgangen på batteriet er bryterkretsen koblet til "B" -kontakten på spolen.