Zündspule.
Mit der Entwicklung von Automobil-Benzinmotoren in Richtung hoher Geschwindigkeit, hohem Verdichtungsverhältnis, hoher Leistung, niedrigem Kraftstoffverbrauch und geringer Emission war die herkömmliche Zündvorrichtung nicht in der Lage, die Anforderungen des Einsatzes zu erfüllen.Die Kernkomponenten der Zündvorrichtung sind die Zündspule und das Schaltgerät. Sie verbessern die Energie der Zündspule und die Zündkerze kann genügend Energiefunken erzeugen. Dies ist die Grundvoraussetzung für die Anpassung der Zündvorrichtung an den Betrieb moderner Motoren .
Prinzip
Normalerweise befinden sich in der Zündspule zwei Spulensätze, die Primärspule und die Sekundärspule.Die Primärspule verwendet einen dickeren Lackdraht, normalerweise etwa 0,5–1 mm Lackdraht mit etwa 200–500 Windungen;Die Sekundärspule verwendet einen dünneren Lackdraht, normalerweise etwa 0,1 mm Lackdraht mit etwa 15.000 bis 25.000 Windungen.Ein Ende der Primärspule ist mit der Niederspannungsversorgung (+) des Fahrzeugs verbunden und das andere Ende ist mit dem Schaltgerät (Leistungsschalter) verbunden.Ein Ende der Sekundärspule ist mit der Primärspule verbunden und das andere Ende ist mit dem Ausgangsende der Hochspannungsleitung verbunden, um Hochspannung auszugeben.
Der Grund, warum die Zündspule die Niederspannung im Auto in Hochspannung umwandeln kann, liegt darin, dass sie die gleiche Form wie der gewöhnliche Transformator hat und die Primärspule ein größeres Windungsverhältnis als die Sekundärspule hat.Der Arbeitsmodus der Zündspule unterscheidet sich jedoch vom normalen Transformator. Die Arbeitsfrequenz des normalen Transformators beträgt feste 50 Hz, auch Netzfrequenztransformator genannt entsprechend der unterschiedlichen Drehzahl des Motors bei unterschiedlichen Frequenzen der wiederholten Energiespeicherung und -entladung.
Wenn die Primärspule eingeschaltet ist, wird um sie herum mit zunehmendem Strom ein starkes Magnetfeld erzeugt, und die Magnetfeldenergie wird im Eisenkern gespeichert.Wenn das Schaltgerät den Stromkreis der Primärspule trennt, nimmt das Magnetfeld der Primärspule schnell ab und die Sekundärspule erkennt eine hohe Spannung.Je schneller das Magnetfeld der Primärspule verschwindet, desto größer ist der Strom im Moment der Stromunterbrechung und je größer das Windungsverhältnis der beiden Spulen, desto höher ist die von der Sekundärspule induzierte Spannung.
Spulentyp
Die Zündspule ist entsprechend dem Magnetkreis in einen offenen Magnettyp und einen geschlossenen Magnettyp zwei unterteilt.Bei der herkömmlichen Zündspule handelt es sich um eine offene Magnetspule, deren Eisenkern aus 0,3 mm dicken Siliziumstahlblechen besteht und um den Eisenkern herum befinden sich Sekundär- und Primärspulen.Der geschlossene magnetische Typ verwendet einen Eisenkern ähnlich Ⅲ um die Primärspule und wickelt dann die Sekundärspule nach außen, und die magnetische Feldlinie wird durch den Eisenkern gebildet.Die Vorteile der geschlossenen magnetischen Zündspule sind geringere magnetische Leckage, geringer Energieverlust und geringe Größe, sodass das elektronische Zündsystem im Allgemeinen die geschlossene magnetische Zündspule verwendet.
Numerische Steuerung der Zündung
In den Hochgeschwindigkeits-Benzinmotoren moderner Automobile wurde ein mikroprozessorgesteuertes Zündsystem, auch digitales elektronisches Zündsystem genannt, eingesetzt.Das Zündsystem besteht aus drei Teilen: Mikrocomputer (Computer), verschiedenen Sensoren und Zündaktoren.
Tatsächlich werden in modernen Motoren sowohl die Benzineinspritzung als auch die Zündungssubsysteme von demselben Steuergerät gesteuert, das eine Reihe von Sensoren gemeinsam nutzt.Der Sensor ist im Grunde derselbe wie der Sensor im elektronisch gesteuerten Benzineinspritzsystem, wie z. B. der Kurbelwellenpositionssensor, der Nockenwellenpositionssensor, der Drosselklappenpositionssensor, der Ansaugkrümmerdrucksensor, der Klopfsensor usw. Unter ihnen ist der Klopfsensor ein sehr Wichtiger Sensor für die elektronisch gesteuerte Zündung (insbesondere bei Motoren mit Abgasturbolader), der überwachen kann, ob der Motor klopft und wie stark der Klopfvorgang ist. Als Rückkopplungssignal gibt er dem Steuergerät den Befehl, die Zündung im Voraus zu erreichen, damit der Motor läuft Es kommt nicht zur Detonation und es kann eine höhere Verbrennungseffizienz erzielt werden.
Das digitale elektronische Zündsystem (ESA) wird entsprechend seiner Struktur in zwei Typen unterteilt: den Verteilertyp und den Nichtverteilertyp (DLI).Das elektronische Zündsystem vom Verteilertyp verwendet nur eine Zündspule, um Hochspannung zu erzeugen, und dann zündet der Verteiler nacheinander die Zündkerze jedes Zylinders entsprechend der Zündsequenz.Da die Ein-Aus-Arbeit der Primärspule der Zündspule von der elektronischen Zündschaltung übernommen wird, hat der Verteiler die Unterbrechervorrichtung aufgehoben und übernimmt nur noch die Funktion der Hochspannungsverteilung.
Zweizylinderzündung
Bei der Zweizylinderzündung teilen sich zwei Zylinder eine einzige Zündspule, daher kann diese Zündart nur bei Motoren mit gerader Zylinderzahl eingesetzt werden.Wenn sich bei einer 4-Zylinder-Maschine zwei Zylinderkolben gleichzeitig nahe dem oberen Totpunkt befinden (einer für die Kompression und der andere für den Auslass), zwei Zündkerzen dieselbe Zündspule teilen und gleichzeitig zünden, dann ist einer wirksam Zündung und das andere ist eine ineffektive Zündung, ersteres liegt im Gemisch aus hohem Druck und niedriger Temperatur vor, letzteres im Abgas mit niedrigem Druck und hoher Temperatur.Daher ist der Widerstand zwischen den Zündkerzenelektroden der beiden völlig unterschiedlich und die erzeugte Energie ist nicht gleich, was zu einer viel größeren Energie für eine effektive Zündung führt, die etwa 80 % der Gesamtenergie ausmacht.
Separate Zündung
Bei der separaten Zündmethode ist jedem Zylinder eine Zündspule zugeordnet. Die Zündspule ist direkt auf der Zündkerze montiert, wodurch auch das Hochspannungskabel entfällt.Diese Zündmethode wird durch den Nockenwellensensor oder durch Überwachung der Zylinderkompression erreicht, um eine genaue Zündung zu erreichen. Sie ist für Motoren mit beliebiger Zylinderzahl geeignet, insbesondere für Motoren mit 4 Ventilen pro Zylinder.Da die Zündkerzen-Zündspulenkombination in der Mitte der doppelten obenliegenden Nockenwelle (DOHC) montiert werden kann, wird der Spaltraum vollständig genutzt.Durch den Wegfall des Verteilers und der Hochspannungsleitung sind die Energieleitungsverluste und Leckageverluste minimal, es gibt keinen mechanischen Verschleiß und die Zündspule und Zündkerze jedes Zylinders sind zusammengebaut, und das äußere Metallgehäuse reduziert die Kosten erheblich elektromagnetische Störungen, die den normalen Betrieb des elektronischen Motorsteuerungssystems gewährleisten können.
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