Шындықтан, жанар жағу жүйесіндегі тұтандыру катушкасы – аккумулятор кернеуін ұшқыштарға қажетті жоғары кернеуге айналдырады. Қозғалтқыштардағы маңызды бөлік!
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Автомобиль отынын тұтандыру жүйесінің құралы
Automobile fuel ignition system component
Тұтану катушкасы, ұшқыш тұтандыру қозғалтқышының тұтандыру жүйесінде аккумулятордың кернеуін ұшқышқа (свечаға) жұмыс істеу үшін қажетті, одан әлдеқайда жоғары кернеуге түрлендіру үшін қолданылады. Ұшқыштар бұл жоғары кернеулі электр импульсін отын-ауа қоспасын тұтандыру үшін пайдаланады. Тұтану катушкасы темір өзекке оралған екі жиынтық катушкадан тұрады. Ескі қозғалтқыштарда көбінесе бір тұтану катушкасы қолданылады, оның шығысы таратушы арқылы әр цилиндрге бағытталады, бұл конструкция әлі де түрлі шағын қозғалтқыштарда қолданылады (мысалы, шөп шабу машиналары). Қазіргі заманғы автомобильдердің қозғалтқыштары көбінесе таратушысыз жүйелерді (мысалы, тікелей катушка) пайдаланады, онда әр цилиндрдің өз тұтану катушкасы болады. Дизельді қозғалтқыштарда қысыммен тұтану қолданылады, сондықтан тұтану катушкалары болмайды.
An ignition coil is used in the ignition system of a spark ignition engine to transform the battery voltage to the much higher voltages required to operate the spark plug(s). The spark plugs then use this burst of high voltage electricity to ignite the air fuel mixture. The ignition coil is constructed of two sets of coils wound around an iron core. Older engines often use a single ignition coil which has its output directed to each cylinder by a distributor, a design which is still used by various small engines (such as lawnmower engines). Modern car engines often use a distributor less system (such as coil on plug), whereby every cylinder has its own ignition coil. Diesel engines use compression ignition and therefore do not have ignition coils.
Дизайн
Жалынды катушка мыс сымнан жасалған екі ораммен (қоршаулармен) қоршалған темір өзектен тұрады. Бірінші орам салыстырмалы түрде аз мөлшердегі жуан сымнан жасалған, ал екінші орам мыңдаған жіңішке сымдардан тұрады және сымдар мен майланған қағаз оқшаулағыш қабаттарындағы эмаль арқылы жоғары кернеуден оқшауланады. Электр көзінен (мысалы, автомобиль аккумуляторынан) бірінші орамға қосылған электр тізбегі жабық болғанда (контактілік үзуіш немесе транзистор арқылы), бірінші орамнан ток өтеді, ол өзек айналында магниттік өріс тудырады. Бұл ток ағыны катушкада энергия жинақтау үшін белгілі бір уақытқа созылады. Катушка зарядталғаннан кейін тізбек ашылады, ал магниттік өрістің тербелісі екінші орамда жоғары кернеуді тудырады. Бұл жоғары кернеулі электр энергиясы таратушы және шам шыбықтары сияқты бірнеше компоненттер арқылы өтіп, содан кейін ауа-отын қоспасын тұтандыру үшін пайдаланылатын шамға жетеді. Тізбекті ашу уақыты қозғалтқыштың айналуымен синхронды болуы керек, сондықтан ауа-отын қоспасын тұтандыру үшін жоғары кернеулі электр импульсі ең қолайлы уақытта жасалады. Заманауи электрондық тұтану жүйелері электр тізбегін зарядтаудың осы принципін қолданады, бірақ тұтану катушкасының индукциялық зарядталуын пайдаланбай, шамамен 400 вольтқа зарядталған конденсаторды қолданады. Заманауи тұтану катушкаларының стандартты шығыс кернеуі 15 кВ (шалғы машинасының қозғалтқышы үшін) 40 кВ-қа (ірі қозғалтқыш үшін) дейін өзгереді. Заманауи бір ұшқынды жүйеде әр шамға бір катушка орнатылады. Бастапқы импульстің басында ерте ұшқындаудың алдын алу үшін катушкаға диод немесе екінші ұшқындық аралық орнатылады, ол кері импульстің пайда болуын тоқтатады. Төрт тактілі қозғалтқыштардың ескірген ұшқынсыз жүйелерінде тұтану катушкасының екінші орамында екі шығыс терминалы бар, екеуі де шамға қосылады. Кері импульс ауа-отын қоспасы жоқ цилиндрдегі шамды (өйткені бұл цилиндр 180 градусқа қанағаттандырылмайды) іске қосады.
An ignition coil consists of an iron core surrounded by two coils (windings) made from copper wire. The primary winding has relatively few turns of heavy wire, while the secondary winding consists of thousands of turns of smaller wire and is insulated from the high voltage by enamel on the wires and layers of oiled paper insulation. When the electrical circuit connected from the power source (e. g. the car's battery) to the primary winding is closed (by a contact breaker or transistor), current flows through the primary winding, which produces a magnetic field around the core. This current flow lasts for a period of time to build up energy in the coil. Once the coil is charged, the circuit is opened, and the resulting oscillation in the magnetic field induces a high voltage in the secondary winding. This high voltage electricity travels through several components (such as a distributor and spark plug wires), before reaching the spark plug, where it is used to ignite the air/fuel mixture. The timing of the circuit opening must be coordinated with the rotation of the engine, so that the burst of high voltage electricity is produced at the optimal time to ignite the air/fuel mixture. Modern electronic ignition systems operate using the same principle of charging an electric circuit, however they use a capacitor charged to around 400 volts, rather than using the induction charging of an ignition coil. Typical output voltages for modern ignition coils vary from 15 kV (for a lawnmower engine) to 40 kV (for a larger engine). A modern single spark system has one coil per spark plug. To prevent premature sparking at the start of the primary pulse, a diode or secondary spark gap is installed in the coil to block the reverse pulse that would otherwise form. In older wasted spark systems for four stroke engines, the secondary winding of the ignition coil has two output terminals, both of which connect to a spark plug. The reverse pulse triggers the spark plug in a cylinder contains no air/fuel mixture (since that cylinder is out of phase by 180 degrees).
Материалдар
Бұрын тұтану катушкалары лак пен қағазбен оқшауланған жоғары кернеулі орамалармен жасалатын, олар тартылған болаттан жасалған банкаға салынып, оқшаулау және ылғалдан қорғау үшін май немесе асфальтқа толтырылатын. Кейіннен тұтану катушкалары толтырылған эпоксидті шайырларға құйылатын болды, бұл шайырлар орамалардың ішіндегі кез келген қуыстарға енеді. Тұтану катушкасы әдетте жоғары және төмен кернеулік қосылымдар үшін оқшауланған терминалдары бар металл немесе пластик корпусқа орналастырылады.
Formerly, ignition coils were made with varnish and paper insulated high voltage windings, inserted into a drawn steel can and filled with oil or asphalt for insulation and moisture protection. Later, ignition coils were instead cast in filled epoxy resins, which penetrate any voids forming within the windings. The ignition coil is usually inserted into a metal can or plastic case with insulated terminals for the high voltage and low voltage connections.
Алдыңғысы
Алғашқы автомобильдер электр қуатының жоқтығынан (мысалы, батарея) магниттік тұтану жүйесін пайдаланды. Батареялар автомобильдерде жиі қолданыла бастағанда (қозғалтқышты іске қосу және жарықтандыру үшін) жаңа автомобильдерде магниттік тұтануды жалынды катушкалар алмастырды. Магниттік тұтанумен салыстырғанда, жалынды катушкалар жүйесі төмен қозғалтқыш айналымдарында (RPM) жоғары кернеулі ұшқын шығара алады, бұл іске қосуды жеңілдетеді.
Early cars used a magneto ignition system, due to the lack of an electric power source (e. g. battery) in the car. Ignition coils replaced magneto ignition in new cars as batteries became a common inclusion in cars (for cranking and lighting). Compared with magneto ignition, an ignition coil system can provide a high voltage spark at low engine speeds (RPM), making starting easier.
Ертедегі жүйелер
Көбінесе ескі тұтандыру катушкалары жүйесінде барлық тұтастырғыштар (бөлгіш арқылы) бір катушканы пайдаланған. Бірақ, кейбір ерекшеліктер де болды, мысалы, Saab 92 және Wartburg 353 машиналары әрбір цилиндр үшін жеке катушка қолданды, ал 1948 жылғы Citroën 2CV машинасы екі ұшты тұтандыру катушкасымен және бөлгішсіз ысырапты тұтандыру жүйесін пайдаланды.
Most older ignition coil systems used a single coil shared by all the spark plugs (via a distributor). There were some exceptions, such as the Saab 92 and the Wartburg 353 using a separate coil for each cylinder and the 1948 Citroën 2CV using a wasted spark system with a double ended ignition coil and no distributor.
Дистрибьюторсыз жүйелер
1990 жылдан бері тұтану жүйелері көбінесе таратушысыз конструкцияға көшті, онда тұтану электронды түрде басқарылады. Мұндай таратушысыз жүйелерде әдетте әрбір цилиндрге бір катушкадан немесе цилиндрлардың әр жұбына бір катушкадан тұратын ысырапқа шашыратылатын ұшқын жүйесі қолданылады. Бұл катушкалар бір корпусқа (катушка жинағына) біріктіріліп, ұшқын шығыршықтарынан алыс орналастырылуы мүмкін; алайда, әрбір ұшқын шығыршығының үстіне тікелей бекітілетін жеке катушкалардан тұратын катушкалы жүйелер жиі қолданылады. Катушкалы жүйелердің артықшылығы – егер ақау туындаса, басқа цилиндрлердің катушкаларын қажетсіз ауыстырудың орнына тек бір тұтану катушкасын ауыстыруға болады.
Since the 1990s, ignition systems have mostly switched to a design where the distributor is omitted and ignition is instead electronically controlled. In these distributor less systems, multiple smaller ignition coils are used, usually in the form of one coil for each cylinder or a wasted spark system with one coil for each pair of cylinders. The ignition coils for these can be combined into a single casing (a coil pack) and located away from the spark plugs; however it is increasingly common for coil on plug systems to be used, whereby the individual ignition coils are small units attached directly to the top of each spark plug. An advantage of coil on plug systems is that in the event of a fault, a single ignition coil can be replaced rather than unnecessarily replacing the coils for all of the other cylinders.