Электронные батарейные системы зажигания

Развитие современного двигателестроения происходит в направлении повышения экономичности и снижения удельного веса при одновременном увеличении частоты вращения коленчатого вала двигателя и степени сжа­тия. Степень сжатия составляет 7,0...8,5, но на перспективных автомобилях устанавливаются двигатели со степенью сжатия 9,0... 10 и более. Такое повышение степени сжатия требует значительного увеличения вторичного напряжения, необходимого для пробоя искрового промежутка свечи. Частота вращения коленчатого вала автомобильных двигателей в настоящее время достигает 5000...8000 мин^-1. Стремление повысить топливную экономичность двигателя заставляет ис­пользовать обедненную смесь, для надежного воспламенения которой тре­буется большая длина искрового промежутка свечи (большая площадь канала), т. е. для этого требуется большая энергия разряда. Искровой промежуток свечи лежит в пределах 0,8...1,2 мм.Таким образом, к системе зажигания предъявляются более высокие требования:

1. увеличение вторичного напряжения при одновремен­ном повышении надежности;

2. энергия искрового разряда должна быть до­статочной для воспламенения смеси на всех режимах работы двигателя (30....50 мДж и более);

3. устойчивое искрообразование в различных эксплуа­тационных условиях (загрязнение свечей, колебания температуры, колеба­ния напряжения бортовой сети и т. д.);

4. устойчивая работа при значительных механических нагрузках;

5. простота обслуживания системы;

6. минимальное потребление энергии источников питания;

7. минимальные масса, габариты и низкая стоимость.

Такие требования не могут быть удовлетворены при использовании классической (батарейной) системы зажигания, так как в этом случае практически единственным реальным способом увеличения вторичного напряжения является увеличение силы тока разрыва. Однако увеличение силы тока разрыва свыше определенного значения (3,5...4,0 А при 12 В) приводит к ненадежной работе контактов прерывателя и резкому сокраще­нию их срока службы.

Одним из путей повышения развиваемого системой зажигания вторич­ного напряжения является замена механического прерывателя на полупроводниковые приборы, ра­ботающие в качестве управляемых ключей. Наиболее широкое исполь­зование в качестве полупроводниковых реле нашли мощные транзисторы, способные коммутировать токи амплитудой до 10 А в индуктивной нагрузке без какого-либо искрения и механического повреждения, характерных для контактов прерывателя.