Circuit d'allumage

circuit d'allumage de l' moteur à combustion interne est une partie importante du système de moteur global. Il prévoit la brûlure opportune du carburant mélange dans le moteur. Non tous les types de moteur ont besoin d'un circuit d'allumage - par exemple, a moteur diesel compte sur le compression-ignition, c'est-à-dire, l'élévation dedans la température cela accompagne l'élévation dedans pression dans le cylindre est suffisant pour mettre à feu le carburant spontanément. Tout conventionnel essence moteurs (d'essence), en revanche, exigez un circuit d'allumage. Le circuit d'allumage est habituellement alimentéoutre de par a serrure commutateur, fonctionné avec a clef ou pièce rapportée de code.


Les moteurs d'essence les plus tôt ont employé un circuit d'allumage très brut. Ceci a souvent pris la forme d'un cuivre ou d'une tige de laiton qui ont dépassé dans le cylindre, ce qui a été chauffé en utilisant une source extérieure. Le carburant mettrait à feu quand il a entré en contact avec la tige. Naturellement c'était très inefficace car le carburant ne serait pas mis à feu d'une façon commandée. Ce type d'arrangement a été rapidement remplacé par l'allumage d'étincelle, un système qui est généralement employé à ce jour, quoiqu'avec des étincelles produites par des circuits plus sophistiqués.

Table des matières

Allumage de prise de lueur

Prise de lueur l'allumage est employé sur quelques genres de moteurs simples, comme ceux généralement utilisés pour avion modèle. Une prise de lueur est un enroulement du fil (fait à partir de e.g. nichrome) qui rougeoiera d'un rouge ardent quand un courant électrique est passé par lui. Ceci met à feu le carburant sur le contact, une fois la température du carburant est déjà due augmenté à la compression. L'enroulement est électriquement activé pour le démarrage de moteur, mais une fois courant, l'enroulement maintiendra la chaleur résiduelle suffisante sur chaque course due à la chaleur produite sur la course précédente. Des prises de lueur sont également utilisées pour faciliter démarrer des moteurs diesel.

Système de magnéto

La forme la plus simple d'allumage d'étincelle est cela qui emploie a magnéto. Le moteur tourne a aimant à l'intérieur d'un enroulement, et actionne également a briseur de contact, interrompant le courant et entraînant la tension être augmenté suffisamment pour sauter un petit espace. bougies d'allumage sont reliés directement du rendement de magnéto. Des magnétos ne sont pas utilisés dans des voitures modernes, mais parce qu'ils produisent de leur propre électricité ils sont souvent trouvés sur de petits moteurs comme vélomoteurs, tondeuses, snowblowers, tronçonneuses, etc... là où il n'y a aucune batterie, et aussi dedans avion moteurs de piston, là où leur simplicité et nature de art de l'auto-portrait-contained confère une fiabilité généralement plus grande aussi bien que plus léger pesez en l'absence d'une batterie et générateur ou alternateur. Les moteurs d'avion ont habituellement les magnétos multiples à fournir redondance en cas d'un échec. Quelques automobiles plus anciennes ont eu un système de magnéto et une batterie a enclenché le système (voir ci-dessous) fonctionnant simultanément pour assurer à allumage approprié dans toutes les conditions avec l'exécution limitée chaque système fourni alors.

Systèmes permutables

Le rendement d'un magnéto dépend de la vitesse du moteur, et donc commencer peut être problématique. Quelques moteurs, comme l'avion mais également Ford Modèle T, a utilisé un système qui s'est fondé sur non rechargeable cellules sèches, (comme de grandes batteries de lampe-torche, pas ce qui sont habituellement considérés comme des batteries d'automobile aujourd'hui) pour mettre en marche le moteur ou pour courir à à vitesse réduite ; alors l'opérateur commuterait manuellement l'allumage plus d'à l'opération de magnéto pour l'opération à grande vitesse. Afin de fournir la haute tension pour l'étincelle des batteries de basse tension, cependant, un "tickler" a été employé, ce qui était essentiellement une plus grande version de l'électrique une fois omniprésent vibreur. Avec cet appareil, le courant continu traverse un enroulement électromagnétique qui tire ouvert des ciseaux de points de contact, interruption du courant ; les effondrements de champ magnétique, les points à ressort se ferment encore, le circuit est rétabli, et les répétitions de cycle rapidement. Le champ magnétique s'effondrant rapidement, cependant, induit une haute tension à travers l'enroulement qui peut seulement se soulager en courbant à travers les points de contact ; tandis que dans le cas du vibreur c'est un problème car il fait oxyder les points etou soudure ensemble, dans le cas du circuit d'allumage ceci devient la source de haute tension pour actionner les bougies d'allumage. Dans ce mode de fonctionnement, l'enroulement "bourdonnerait" sans interruption, production d'un train constant des étincelles. L'appareil entier a été connu comme l'enroulement d'étincelle du modèle T (contrairement au moderne enroulement d'allumage ce qui est seulement le composant réel d'enroulement du système), et désirez ardemment après la cession du modèle T comme le transport ils est demeuré une source populaire de art de l'auto-portrait-contained de haute tension pour les expérimentateurs à la maison électriques, apparaître en articles en magazines comme Mécanique Populaire et projets pour l'école foires de la science aussi tard que tôt les années 60.

Le magnéto sur le modèle T (établi dans volant) différé des réalisations modernes en ne fournissant pas la haute tension directement au rendement ; la tension maximum produite était environ 30 volts, et donc a dû également être couru par l'enroulement d'étincelle pour fournir haut assez de tension pour l'allumage, comme décrit ci-dessus, bien que l'enroulement "ne bourdonne pas" sans interruption dans ce cas-ci, seulement passant par un cycle par étincelle. Dans l'un ou l'autre cas, la haute tension a été commutée à la bougie d'allumage appropriée par temporisateur monté sur le dessus du moteur, l'équivalent du distributeur moderne. La synchronisation de l'étincelle était réglable en tournant ce mécanisme par un levier monté sur colonne de direction.

Allumage actionné par batterie

Avec l'adaptation universelle de partir électrique pour des automobiles, et la disponibilité concomitante d'une grande batterie pour fournir une source constante d'électricité, des systèmes de magnéto ont été abandonnés pour les systèmes qui ont interrompu le courant à la tension de batterie, a employé enroulement d'allumage (un type de auto-transformateur) pour faire un pas la tension jusqu'aux besoins de l'allumage, et a distributeur pour conduire l'impulsion suivante à la bougie d'allumage correcte au temps correct.

Allumage mécanique

La plupart des moteurs à quatre temps ont employé un circuit d'allumage électrique mécaniquement synchronisé. Le coeur du système est distributeur ce qui contient une came tournante coulant la commande du moteur, un ensemble de points de briseur, un condensateur, un rotor et un chapeau de distributeur. Externe au distributeur est enroulement d'allumage, les bougies d'allumage, et enchaînement de fils bougies d'allumage et enroulement d'allumage au distributeur.

La source d'énergie est a batterie d'acide de plomb, maintenu chargé par le système électrique de la voiture, ce qui produit de l'électricité en utilisant a dynamo ou alternateur. Le moteur actionne des points de briseur de contact, quelle interruption l'écoulement courant à l' bobine d'induction (connu en tant que enroulement d'allumage).

enroulement d'allumage se compose de deux enroulements de transformateur partageant un noyau d'aimant commun -- les enroulements primaires et secondaires. Un courant alternatif dans le primaire induit le champ magnétique alternatif dans le noyau de l'enroulement. Puisque l'enroulement d'allumage secondaire a bien plus d'enroulements que primaires, l'enroulement est un transformateur surélévateur qui induit une tension beaucoup plus élevée à travers les enroulements secondaires. Pour enroulement d'allumage, une fin des enroulements du primaire et secondaire sont reliées ensemble. Ce point commun est relié à la batterie (habituellement par une résistance courant-limiteuse). L'autre fin du primaire est reliée aux points dans le distributeur. L'autre fin du secondaire est reliée, par l'intermédiaire du chapeau et du rotor de distributeur, aux bougies d'allumage.

L'ordre de mise à feu d'allumage commence par les points (ou briseur de contact) s'est fermé. Un courant régulier découle de la batterie, par la résistance courant-limiteuse, par l'enroulement primaire, à travers les points fermés de briseur et finalement de nouveau à la batterie. Ce courant régulier produit un champ magnétique dans le noyau de l'enroulement. Ce champ magnétique forme le réservoir d'énergie qui sera employé pour conduire l'étincelle d'allumage.

Comme le moteur tourne, fait ainsi came à l'intérieur du distributeur. Le tour de points sur came de sorte que comme moteur tourne et atteigne le dessus du cycle de compression du moteur, un point élevé dans came fait ouvrir les points de briseur. Ceci casse le circuit de l'enroulement primaire et arrête abruptement le courant traversent les points de briseur.

Sans courant régulier traversez les points, le champ magnétique produit dans l'enroulement commence immédiatement à s'effondrer rapidement. Cet affaiblissement rapide du champ magnétique induit une haute tension dans les enroulements secondaires de l'enroulement.

En même temps, le courant sort l'enroulement primaire de l'enroulement et commence à charger vers le haut du condensateur ("condensateur") ce les mensonges à travers maintenant-ouvrent des points de briseur. Ceci condensateur et les enroulements primaires de l'enroulement forment une oscillation Circuit de LC. Ce circuit de circuit de LC produit atténuée, courant d'oscillation qui rebondit l'énergie entre le champ électrique du condensateur et le champ magnétique de l'enroulement d'allumage. Le courant d'oscillation dans l'enroulement primaire, ce qui produit un champ magnétique d'oscillation dans l'enroulement, prolonge l'impulsion à haute tension au rendement des enroulements secondaires. Cette haute tension continue ainsi au delà de la période de l'impulsion initiale d'effondrement de champ. L'oscillation continue jusqu'à ce que l'énergie du circuit soit consommée.

Les enroulements secondaires de l'enroulement d'allumage sont reliés au chapeau de distributeur. Une rotation rotor, placé sur le briseur came dans chapeau de distributeur, relie séquentiellement les enroulements secondaires de l'enroulement à un les multiples fils menant à chaque moteur bougies d'allumage. Extrêmement l'à haute tension des causes secondaires de l'enroulement - souvent plus haut que 1000 volts -- une étincelle à former à travers l'espace du bougie d'allumage. Ceci, alternativement, met à feu le mélange comprimé d'air-carburant dans le moteur. C'est la création de cette étincelle qui consomme l'énergie qui a été à l'origine stockée dans le champ magnétique de l'enroulement d'allumage.

Sauf que plus les éléments séparés sont impliqués, ce système distributeur-basé n'est pas considérablement différent d'un système de magnéto. Il y a également des avantages à cet arrangement. Par exemple, la position des points de briseur de contact relativement à l'angle de moteur peut être changée un peu dynamiquement, permettre l'allumage synchronisation être automatiquement avancé avec l'augmentation de révolutions par minute (T/MN) etou accru vide divers, donner une meilleure efficacité. Ce système a été employé presque universellement jusqu'à l'en retard les années 70, quand électronique les circuits d'allumage ont commencé à apparaître.

Allumage électronique

L'inconvénient du système mécanique est l'utilisation des points de briseur d'interrompre la basse tension haut courante par l'enroulement primaire de l'enroulement ; les points sont sujets à l'usage mécanique où ils montent la came pour s'ouvrir et fermer, aussi bien que l'oxydation et la brûlure sur les surfaces de contact de l'étincellement constant. Ils exigent de l'ajustement régulier de compenser l'usage, et l'ouverture des briseurs de contact, ce qui est responsable de la synchronisation d'étincelle, est sujet à des variations mécaniques. En outre, la tension d'étincelle dépend également de l'efficacité de contact, et l'étincellement de pauvres peut mener à abaisser l'efficacité de moteur. L'allumage électronique (EI) résout ces problèmes. Dans les systèmes initiaux, des points étaient encore employés mais ils ont seulement manipulé un bas courant qui a été employé pour commander le courant primaire élevé par un système à semi-conducteurs de commutation. Bientôt, cependant, même ces points de briseur de contact ont été remplacés par angulaire sonde d'une certaine sorte - l'une ou l'autre optique, là où a vaned des coupures de rotor un faisceau lumineux, ou généralement en utilisant a Sonde d'effet de hall, ce qui répond à une rotation aimant monté sur un axe approprié. Le rendement de sonde est formé et traité par les circuits appropriés, alors déclenchaient un dispositif de commutation tel qu'a thyristor, quels commutateurs un grand écoulement du courant par l'enroulement. Le reste du système (distributeur et bougies d'allumage) demeure quant au système mécanique. Le manque de pièces mobiles a rivalisé avec le système mécanique mène à une plus grande fiabilité et à de plus longs intervalles de service. Pour des voitures plus anciennes, il est habituellement possible de monter en rattrapage un système d'EI au lieu de le mécanique. Dans certains cas, un distributeur moderne s'adaptera dans le moteur plus ancien sans d'autres modifications.

D'autres innovations sont actuellement disponibles sur de diverses voitures. Dans quelques modèles, plutôt qu'un enroulement central, il y a différents enroulements sur chaque bougie d'allumage. Ceci accorde à l'enroulement un plus long temps pour accumuler une charge entre les étincelles, et donc une étincelle d'énergie plus élevée. Une variation sur ceci a des prises de chaque poignée deux d'enroulement, sur les cylindres qui sont de 360 degrés hors de phase ; dans le moteur de quatre cycles ceci signifie qu'une prise étincellera pendant l'extrémité de la course d'échappement tandis que les autres feux au temps habituel, un prétendu "étincelle gaspillée"arrangement qui n'a aucun inconvénient. D'autres systèmes éliminent le distributeur comme appareillage de synchronisation et emploient un magnétique sonde détraquée d'angle monté sur le vilebrequin pour déclencher l'allumage le moment venu.

Pendant les années 80, Des systèmes d'EI ont été développés à côté d'autres améliorations comme injection de carburant systèmes. Après un moment il est devenu logique de combiner les fonctions de la commande et de l'allumage de carburant dans un système électronique connu sous le nom de système de gestion de moteur.

Gestion de moteur

Dans Système De Gestion De Moteur (SME), la livraison de carburant de commande de l'électronique, synchronisation d'allumage et ordre de mise à feu. Les sondes primaires sur le système sont angle de moteur (manivelle ou position de point mort haut (TDC)), le flux d'air dans le moteur et la commande de puissance exigent la position. Les circuits déterminent quel cylindre a besoin de carburant et combien, ouvre l'injecteur requis pour le livrer, fait alors la brûler une étincelle au bon moment. Systèmes tôt de SME utilisés ordinateur analogue conceptions de circuit pour accomplir ceci, mais As systèmes inclus est devenu assez rapidement pour suivre les entrées changer aux révolutions élevées, numérique les systèmes ont commencé à apparaître.

Quelques conceptions employant le SME maintiennent l'enroulement original, le distributeur et les bougies d'allumage ont trouvé sur des voitures à travers l'histoire. D'autres systèmes se passent du distributeur et lovent et utilisent les bougies d'allumage spéciales que chacun contient leur propre enroulement (allumage direct). Ceci signifie que des tensions élevées ne sont pas conduites partout le moteur, ils sont créés au point auquel ils sont nécessaires. De telles conceptions offrent une fiabilité potentiellement beaucoup plus grande que des arrangements conventionnels.

Les systèmes modernes de SME surveillent habituellement d'autres paramètres de moteur tels que la température et la quantité de non lié l'oxygène dans l'échappement. Ceci leur permet de commander le moteur pour réduire au minimum le carburant non brûlé ou partiellement brûlé et d'autres gaz délétères, mener beaucoup à plus propre et à plus efficace moteurs.

Voyez également

Références

Le circuit d'allumage du modèle T Ford et synchronisation d'étincelle (pdf)

 

  > Français > en.wikipedia.org (Traduit par ordinateur dans le Français)