Контактно-транзисторная система зажигания автомобиля

28

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛОРУСЬ

“БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА”

Кафедра “Электротехника ”

КУРСОВАЯ РАБОТА

на тему:

“Контактно-транзисторная система зажигания автомобиля”

Вариант 50

Выполнила

студентка группы УА-22 Стеба Е.В.

Проверил преподаватель

Волынец В.В.

Гомель 2009

Содержание

Введение

Исходные данные

1. Описание работы схемы контактно-транзисторной системы зажигания

2. Расчет параметров системы зажигания

2.1 Пробивное напряжение свечи

2.2 Коэффициент трансформации катушки зажигания

2.3 Расчет времени рассасывания неосновных носителей заряда в базе транзистора

2.4 Расчет емкости конденсатора первичной цепи

2.5 Расчет коэффициента затухания определяется по формуле

2.6 Расчет коэффициента

2.7 Расчет снижения вторичного напряжения

2.8 Ток разрыва при максимальной частоте вращения

2.9 Индуктивность катушки зажигания

2.10 Расчет длительности разряда

2.11 Расчет тока первичной обмотки импульсного трансформатора

2.12 Расчет тока вторичной обмотки импульсного трансформатора

2.13 Расчет коэффициента трансформации импульсного трансформатора

2.14 Расчет индуктивности обмотки импульсного трансформатора

Заключение

Литература

Введение

Системы зажигания BOSCH

Уже более 100 лет компания Bosch является лидером в производстве автомобильных запчастей и компонентов и поставляет свою продукцию на конвееры всех ведущих автопроизводителей.

Но в XIX веке все обстояло совсем иначе. Только что изобретенное средство передвижения действительно доставляло своим владельцам множество проблем, главная из которых - зажигание. Даже один из изобретателей автомобиля Карл Бенц именовал зажигание «проблемой из проблем». Поэтому рабочую смесь в камере сгорания каждый зажигал чем мог: от огнеопасных калильных трубок Даймлера до катушки Румкорфа, питаемой током гальванического элемента. Все эти устройства, а также их вариации работали по одному принципу - топливо воспламенялось от внешнего источника зажигания, что было пожароопасно и ненадежно, но никто не мог предложить альтернативы. Вдобавок заряда аккумулятора хватало лишь на пару десятков километров, ведь генераторов тогда еще не существовало. Из-за ненадежного зажигания двигатели внутреннего сгорания с трудом выдерживали конкуренцию с машинами на электрической тяге и автомобилями, оснащенными паровыми установками. В газетах и журналах конца XIX века писали о том, что автомобили с ДВС не имеют перспектив…

Ситуацию спасла система зажигания от магнето, внедрение которой стало основной заслугой немецкого инженера Роберта Боша.

В 1886 году Роберту Бошу было всего 25 лет, но столь юный возраст не помешал ему основать в Штутгарте собственную электротехническую фирму -- «Мастерские точной механики и электроники». Тогда он не планировал выпускать электрооборудование для автомобилей -- они были редкой технической диковинкой. Фирма занималась в основном изготовлением различного электрического оборудования -- от телефонных аппаратов до дистанционных сигнализаторов уровня воды.

В 1897 году от одной из машиностроительных компаний Бош получает заказ на систему зажигания для стационарного двигателя. Принцип действия устройства был известен уже давно -- двойной Т-образный якорь с проволочной обмоткой при движении в магнитном поле вырабатывал электрический ток. Еще в 1866 году Вернер фон Зименс использовал нечто подобное на своей динамо-машине, а в 1876-м Николаус Аугуст Отто на двигателе собственного изобретения применил похожий магнитоэлектрический аппарат.

Поэтому Бош не стал открывать Америку. Взяв за основу запатентованное изобретение фирмы Deutz -- аппарат, генерирующий электрическую искру для детонации воздушно-топливной смеси, инженер значительно усовершенствовал его, в частности, применив более сильные подковообразные магниты. После испытаний, показав надежность устройства, Роберт Бош начинает выпуск магнето для силовых агрегатов. Вскоре Роберт Бош начал мелкосерийное производство таких систем.

Уже через десять лет подобные устройства стали основной продукцией его фирмы, а в 1897 году магнето впервые устанавливается на транспортное средство -- трицикл De Dion Bouton по заказу англичанина Фредерика Симмса.

Первый опыт был неудачен: магнето вырабатывало не более 200 искр в минуту -- приемлемо для стационарных двигателей, но мотору трицикла при частоте 1800 об/мин требовалось 900!

Роберт Бош решил и эту проблему: тяжелый якорь с обмоткой он поместил внутри металлической гильзы, которая стала вращаться вокруг него, - так в Штутгарте родилось магнето. Изобретение сразу же запатентовали, так как оно позволило создать эффективное зажигание для автомобильных двигателей, позволявшее им работать автономно без дополнительного источника тока.

Еще через четыре года появилось магнето высокого напряжения, в котором искра вырабатывалась непосредственно в момент разряда высокого напряжения между электродами свечи. До этого искру «выбивал» специальный размыкатель -- весьма ненадежное и капризное устройство. Все эти нововведения были вехами в развитии всего автопрома, но на фирме этим не ограничились.

Одновременно с решением проблемы выработки тока для системы зажигания Роберт Бош занялся усовершенствованием свечи.

Первым на своих экспериментальных конструкциях свечи применил Карл Бенц, но без особого успеха, так как не мог подобрать подходящий материал для изолятора и электродов. Зато это удалось фирме Bosch -- изоляторы стали делать керамическими, а электроды -- из специального жаростойкого сплава.

В результате системы зажигания от Bosch достигли небывалого технического уровня, что гарантировало фирме успех на рынке. В начале ХХ века ее представительства открываются сначала в Лондоне, потом в Париже, Вене, Брюсселе, Милане, Будапеште, Стокгольме, Москве и даже в Нью-Йорке.

Производство в Германии также расширяется: в Штутгарте вместо небольшой мастерской строится целая фабрика, и еще одна в соседнем городке Фойербах. Вместо представительства в США Бош начинает создавать свои предприятия в Америке -- с 1906-го по 1910-й открылось сразу пять: в Нью-Йорке, Спрингфилде, Чикаго, СанФранциско и, конечно же, в автомобильной Мекке мира -- Детройте. Разветвленная сеть Bosch оказалась настолько прочной, что ее быстро восстановили даже после окончания Первой мировой войны.

В 1908 году на фирме создают катушку многоискрового зажигания, а два года спустя -- и распределитель. А в 1913 году благодаря фирме Bosch автолюбители перестали упражняться перед машиной, вращая рукоятку, - появился электрический стартер. Но основной продукцией до конца 20-х годов остаются магнето и свечи, и только в 1925-м инженеры создают альтернативную систему зажигания от батареи с генератором, что позволило удовлетворить потребности автомобильного рынка в менее дорогом зажигании.

Магнето 1908 года -- как раз тогда их выпуск фирмой Роберта Боша перевалил за сотню тысяч

Практически одновременно началось производство генераторов, благодаря которым удалось создать батарейную систему зажигания без магнето. Она позволила удовлетворить потребности автомобильного рынка в менее дорогой технологии зажигания. Магнето в 20-е годы стоило около 200 марок - это две месячные зарплаты рабочего или одна десятая часть стоимости машины. Естественно, для доступных по цене автомобилей эту систему нужно было удешевить. Так появилось батарейное зажигание, состоящее из катушки, распределителя, свечей и проводов. Катушка, питающаяся от батареи, вырабатывала ток высокого напряжения, который распределитель передавал по проводам к свечам, и между их электродами возникали искры. Батарея заряжалась от генератора, и электроснабжение всей системы обеспечивалось внутри бортовой сети.

Эта схема окончательно вытеснила магнето только к середине 30-х годов, так как консервативные производители машин высшего класса, такие как Maybach или Horch, по-прежнему отдавали предпочтение старому доброму магнето -- для них стоимость не имела решающего значения.

Надежность зажигания от магнето привлекала и авиационных инженеров -- оно продержалось на самолетах вплоть до заката эпохи поршневых моторов, так как полная независимость от источников электроэнергии -- серьезное преимущество в условиях полета. Подтверждение тому -- многочисленные дальние перелеты 20-х и 30-х годов. Так, в 1928-м немецкие пилоты Хюнефельд, Фитцморис и Кель перелетели Атлантический океан на самолете Junkers W33, оснащенном системой зажигания Bosch.

Что же до Роберта Боша, то он отошел от дел еще в конце 20-х, а умер в 1942-м от осложнения, вызванного воспалением среднего уха. Но его предприятие продолжало расти и развиваться.

В 1958 г. компания BOSCH впервые использовала полупроводники в одном из своих продуктов - вариодном регуляторе генератора, а в 1964 г. новая технология была применена и в системах зажигания: благодаря транзисторам они больше не требовали сервисного обслуживания.

При разработке новых систем зажигания инженеры BOSCH стремились прежде всего добиться увеличения интервалов между сервисными мероприятиями.

Долгосрочная цель состояла в создании автомобиля, способного проехать 100 000 км без обслуживания (не считая некоторых неизбежных процедур - например, замены масла).

Так был заложен фундамент для разработки современных электронных систем зажигания, которые не только не требуют обслуживания, но и значительно сокращают объемы вредных выбросов и расход топлива.

Первым шагом в этом направлении стало появление транзисторного зажигания, где, вместо подверженного быстрому износу механического контакта распределителя, был использован электронный импульсный генератор Холла. Сегодня ток обычно вырабатывается отдельными катушками и подается непосредственно на свечи зажигания.

В дальнейшем фирма Bosch производила светотехнику, звуковые сигналы, семафорные указатели поворотов, аккумуляторы, радиоприемники, отопители, стеклоочистители, масляные и топливные (высокого давления для дизелей) насосы, системы бензинового впрыска, тормозные усилители и еще множество различного оборудования для автомобилей и мотоциклов.

Наиболее известный продукт фирмы BOSCH - свеча зажигания. Она играет важную роль в обеспечении надежной работы двигателя атомобиля. Уже более 100 лет BOSCH разрабатывает свечи зажигания в тесном сотрудничестве с автомобильной промышленностью.

Фирма BOSCH является лидером на рынке в Европе по свечам зажигания и обеспечивает покрытие рынка до 98%.

Программа свечей зажигания фирмы Bosch предлагает более чем 500 типов свечей для любых транспортных средств - от мопеда до роскошного лимузина. Большое значение придается уверенному зажиганию, защите катализатора и надежности пуска холодного двигателя и созданию наиболее полной программе по свечам зажигания с однозначной применяемостью для автомобиля конкретной свечи зажигания.

Свечи зажигания Bosch производятся в тесном сотрудничестве с компаниями, занимающимися созданием автомобилей, это позволяет применять максимально эффективные комплектующие для каждой конкретной модели.

Для любого автомобиля можно подобрать свой комплект свечей зажигания Bosh, воспользовавшись списком производителя. Наиболее распространенные из них содержат в себе медный стержень в износостойком хром-никелевом кожухе, обладающий свойством сверхтеплопроводности. Кроме того, компания предлагает варианты комплектующих для специального применения:

· платиновые

· серебряные

· адаптированные для малых двигателей.

Высокое качество обеспечивается благодаря комплексному подходу к созданию деталей. Из различных сфер деятельности компании-производителя привлекаются наиболее совершенные технологии. Кроме того, использование современных материалов способствует увеличению эффективности.

Свечам зажигания Bosh характерны долговечность, надежность и высокая продуктивность. Такие качества позволяют данным комплектующим находиться среди лучших изделий подобного рода. В свою очередь инновационный подход предполагает и дальнейшее совершенствование технологий, влекущее за собой улучшение технических свойств.

Стандартная программа фирмы Bosch состоит из свечей зажигания Bosch Super и Bosch Super Plus. Bosch предлагает все преимущества современной технологии и качество, идентичное качеству оригинальных свечей зажигания, поставляемых на конвейер.

Следуя этим актуальным тенденциям, фирма Bosch предлагает в стандартной программе свечи зажигания с помехоподавляющим резистором, который защищает различные электронные системы автомобиля, такие, как антиблокировочное устройство ABS, противобуксовочную систему ASR, электронную программу стабилизации ESP или авторадио от помех, создаваемых работой свечи зажигания.

Усовершенствованный процесс сгорания топлива защищает двигатель и, прежде всего, катализатор, при этом снижается расход топлива. На основе почти полного покрытия рынка - в том числе и для азиатских транспортных средств - для каждого двигателя создана подходящая свеча зажигания. Это делает возможным уверенный, быстрый выбор и заказ нужной свечи зажигания из программы Bosch.

Премиальная линия по свечам зажигания - Bosch Super 4 - это первая в мире свеча зажигания с 4 массовыми электродами и покрытым серебром центральным электродом. Это линия свечей зажигания с инновационной техникой скользящего воздушно-искрового разряда создана как для большинства современных транспортных средств, так и для более старых моделей автомобилей. Высокая надежность зажигания свечей Bosch Super 4 оптимизирует мощность двигателя и минимизирует риск пропусков воспламенения.

Программа специальных свечей зажигания открывает широкую палитру применения: от садово-огородного инвентаря до моторных лодок, мотоциклов и гоночного спорта.

Свечи зажигания Bosch поставляются на конвейер для автомобилей Alfa Romeo, Audi, BMW, Cadillac, Citroen, Daewoo, Daimler-Chrysler, Fiat, Форд, Lancia, MB, Mitsubishi, Opel, Peugeot, Porsche, Seat, Skoda, Smart, Ssangyong, Toyota, Vauxhall, Volvo и VW.

Изменилось почти все, но одно остается прежним: ни один бензиновый двигатель не будет работать без искры зажигания, впервые использованной в автомобиле Робертом Бошем.

Исходные данные

1. Геометрическая степень сжатия е=10;

2. Частота вращения двигателя при пуске n_еп=60 об/мин;

3. Максимальная частота вращения двигателя n_emax=5500 об/мин;

4. Величина искрового промежутка свечи д= 0,7 мм;

5. Коэффициент запаса по вторичному напряжению К_з=1,8;

6. Экранирование системы - Н;

7. Тип транзистора - ГТ806Д

8. Число цилиндров двигателя Z=4;

9. Напряжение бортовой сети U_Б=14,5 В;

10. Относительное время замкнутого состояния контактов прерывателя ф₃=0,5

Параметры транзистора

1. Максимально допустимое напряжение между коллектором и эмиттером транзистора U_Кэmax =140 В;

2. Максимальный ток коллектора I_Кmax=15 А;

3. Граничная частота f_г=10 МГц;

4. Ток базы в режиме насыщения I_бн.=1 А;

5. Ток базы в режиме рассасывания I_бр=0,1 А;

6. Коэффициент усиления в=25;

7. Сопротивление в насыщенном состоянии R_н=0,1 Ом;

8. Максимально допустимые обратные напряжения на базе U_БЭmax =1,5В;

9. Обратный ток базы U_Бз=0,3 А;

10. Минимальное напряжение базы для запирания транзистора U_Бэmin=15 В.

1. Описание работы, схемы контактно-транзисторной системы зажигания

Система состоит из механического прерывателя S, импульсного трансформатора T с двумя обмотками W₁, W, шунтирующего резистора R, коммутирующего транзистора VT, катушки зажигания Т с двумя обмотками W, W, распределителя зажигания S и свечей.

Схема работает следующим образом. Прерыватель S механически связан с коленчатым валом двигателя. При вращении вала кулачок зажигания периодически размыкает и замыкает контакт S. Во время замкнутого состояния упомянутого контакта ток протекает через первичную обмотку W катушки зажигания, и далее он разветвляется.

Большая часть этого тока проходит через эмиттер и коллектор транзистора. Меньшая часть тока проходит через резистор R и вторичную обмотку W импульсного трансформатора T. Далее через первичную обмотку W этого трансформатора и замкнутый контакт прерывателя S₁. Чрез первичную обмотку импульсного трансформатора протекает и ток базы транзистора VT. Этот ток поддерживает транзистор в открытом (насыщенном) состоянии.

После размыкания контакта S прерывателя базовый ток исчезает, и транзистор переходит режим отсечки. Ток в первичной обмотке катушки зажигания начинает уменьшаться с большей скоростью. Уменьшение тока, в свою очередь, приводит к уменьшению магнитного потока, создаваемого первичной обмоткой W катушки зажигания Т. По закону электромагнитной индукции изменения магнитного потока, наводит в первичной и вторичной обмотках электродвижущую силу, величина которой зависит от скорости уменьшения магнитного потока и числа витков обмоток катушки зажигания W, W. Т.к. во вторичной обмотке витков в несколько сотен раз больше, но ЭДС в ней достигает 20-25 кВ. Этого напряжения достаточно для воздушного промежутка в свече и зажигании топливной смеси. Для выбора цилиндра, в котором необходимо поджигать смесь, применяется распределитель зажигания S. Его подвижная часть жестко связана с валом двигателя, что и позволяет при вращении вала выбрать требуемый цилиндр. Скорость уменьшения потока в магнитной цепи катушки зажигания зависит от времени выключения транзистора. В данной схеме сокращения времени выключения достигается применением форсированного запирания транзистора. С этой целью первичная обмотка W импульсного трансформатора T включена последовательно с контактом прерывателя S₁, а вторичная обмотка W подключена параллельно переходу база-эмиттер транзистора VT.

При размыкании контакта S в обмотках W, W трансформатора наводится ЭДС. ЭДС первичной обмотки прикладывается к переходу база-эмиттер транзистора в обратной полярности, сокращая тем самым время жизни не основных носителей заряда в базе и уменьшая время восстановления большого сопротивления между эмиттером и коллектором транзистора. Запирающие напряжение U действует в этой схеме все время пока на участке между эмиттером и коллектором имеется повышенное напряжение 100-150В, создаваемое обмоткой W катушки зажигания. Резистор R служит для формирования запирающего импульса определяющей величины.

зажигание контактный транзисторный ток



Рисунок 1 - Схема контактно-транзисторной системы зажигания

2. Расчет параметров системы зажигания

2.1 Расчет пробивного напряжения свечи

Пробивное напряжение свечи определяем по номограммам для трех случаев:

1) Пусковой режим при частоте вращения n_еп;

2) Режим разгона двигателя при частоте 1000 об/мин;

3) Для максимальной частоты вращения n_emax;

Для первой номограммы на оси е отмечаем значение геометрической степени сжатия (ставим точку 1), отмечаем на оси n_eп частоту пуска (точка 2). Соединяем точку 1 и 2 прямой линией и продолжаем прямую до пересечения с осью P_ст, получаем точку 3. Отмечаем на оси д значение искрового промежутка, получаем точку 4. Соединяем точки 3 и 4. Прямая 3-4 пересекает ось напряжений U_n в точке 5. Точка 5 соответствует пробивному напряжению свечи при пуске двигателя. По положению точки 5 определяется значение U_п1.

U_п1=11,46 кВ.

Для режима разгона двигателя при частоте 1000 об/мин. пробивное напряжение вычисляем из следующего выражения:

Напряжения U_п1000, ДU₁, ДU₂, находится из второй третьей и четвертой номограмм.

На второй номограмме на оси n_e в точке, которая соответствует 1000 об/мин ставим точку 1. На оси е отмечаем геометрическую степень сжатия, получаем точку 2. Прямой линией соединяем точку 1 и точку 2, получаем точку 3 на оси 1. На оси и, откладываем угол опережения. Для частоты 1000 об/мин этот угол составляет 10^? . Получаем точку 4.

n, об/мин	1000	2000	3000	4000	5000	6000	7000
0	10	20	30	35	40	45	50

Прямая 3-4 пересекает ось Р_сж в точке 5. На оси д откладываем величину искрового промежутка, получаем точку 6. Прямая 5-6 пересекает ось U_п1 в точке 7. Указанная точка соответствует значению U_п1000.

U_п1000=37,27 кВ.

На третьей номограмме на оси n_e откладываем точку 1. Она соответствует значению 1000 об/мин. На оси е - величину геометрического сжатия, получаем точку 2. Прямая 1-2 пересекает ось 1 в точке 3. На оси и откладываем угол опережения, получаем точку 4. Прямая 3-4 пересекает ось Т_сж в точке 5. По местоположению точки 5 определяем температуру сжатия в цилиндре. На оси Р_сж. пусковое давление в цилиндре откладываем по первой номограмме, получаем точку 6. На оси д откладываем значение искрового промежутка, получаем точку 7. Прямая 5-8 пересекает ось ?U_п2 в точке 9. Положение точки 9 соответствует значению ?U₁.

?U₁=5,24 кВ.

На четвертой номограмме откладываем на оси Р_сж. величину давления, определенного по первой номограмме, получаем точку 1. Проводим прямую через точку 1 и значение 0,7 на оси д, до пересечения с осью а. На оси а получаем точку 2. На оси n_e откладываем частоту, для которой определяется пробивное напряжение, получаем точку 3. Прямая 2-3 пересекает ось ?U_п3 в точке 4. Расположение точки 4 соответствует напряжение ?U₂.

?U₂=1 кВ.

Пробивное напряжение свечи на максимальной частоте U_п3 определяется по формуле

Значения напряжения U_пм определяется по второй номограмме для частоты n_emax. определяется по третьей номограмме для частоты n_emax, определяется по четвертой номограмме для частоты n_emax.

Из полученных трех значений пробивного напряжения выбираем максимальное . В данном случае Пробивное напряжение свечи определяется по выражению

2.2 Коэффициент трансформации катушки зажигания

Коэффициент трансформации катушки зажигания определяется следующим выражением:

,

где W₂ - число витков вторичной обмотки катушки зажигания;

W₁ - число витков первичной обмотки катушки зажигания;

U_п - пробивное напряжение свечи;

U_КЭмах - максимально допустимое напряжение между коллектором и эмиттером транзистора (в исх. данных)_;

U_Б - напряжение бортовой сети питания (в исх. данных).

К=

2.3 Расчет времени рассасывания неосновных носителей заряда в базе транзистора

Время рассасывания неосновных носителей заряда определяется следующей формулой:

, с

где в- коэффициент усиления транзистора (исх.данные);

f_г- граничная частота усиления транзистора;

I_бн.- ток базы в режиме насыщения;

I_бр.- ток базы в режиме рассасывания (все аргументы указаны в исходных данных);

;

2.4 Расчет емкости конденсатора первичной цепи

Емкость конденсатора первичной цепи рассчитывается по формуле:

, Ф

где I_к.мах. - максимально допустимый ток коллектора в момент разрыва для заданного транзистора (исх.данные);

t_сп. - время жизни неосновных носителей заряда (п. 2.3);

U_{к.э.мах.} - максимально допустимое напряжение для заданного транзистора.

U_б. - напряжение питания системы.

;

Эквивалентная емкость первичной цепи катушки зажигания рассчитывается по формуле:

С_1э. = С₁+(С₂+С_н) ·К², Ф

где С₁ - емкость конденсатора в первичной цепи;

С₂ - емкость вторичной обмотки катушки зажигания;

С₂=(40-50)·10^-12 Ф, выбираем С₂=50·10^-12Ф;

С_н - емкость вторичной цепи при постоянном экранировании;

С_н = 55·10^-12 Ф, поскольку система неэкранирована;

С_1э=0,053·10^-6+(50·10^-12+55·10^-12) ·445²=20,8 мкФ.

2.5 Расчет коэффициента затухания

Коэффициент затухания определяется по формуле:

В данной формуле на первом этапе расчета задаемся индуктивностью первичной обмотки из диапазона L₁=(4-6) ·10^-3 Гн. Принимаем L₁=5·10^-3 Гн.

Введем приведенное сопротивление первичной обмотки R_1э, рассчитанное по формуле:

R_1э.=;

где R_ш - сопротивление нагара шунтирующего разрядный промежуток свечи выбирается из диапазона R_ш=(4-8) ·10⁶ Ом. Принимаем R_ш=6·10⁶ Ом.

R_1э.=Ом.

2.6 Расчет коэффициента

Коэффициент, учитывающий, что к моменту возникновения максимального напряжения, ток катушки уменьшается, определяется по следующей формуле:



где время жизни неосновных носителей заряда;

эквивалентное сопротивление вторичной обмотки и разрядного промежутка из диапазона Ом. Принимаем Ом.

емкость вторичной обмотки, выбранная ранее;

сопротивление нагара, шунтирующего разрядный промежуток свечи;

индуктивность первичной обмотки катушки зажигания;

2.7 Расчет снижения вторичного напряжения

Ожидаемое изменение вторичного напряжения в зависимости от частоты вращения, рассчитывается по формуле:

где сопротивление первичной цепи с учетом сопротивления транзистора из диапазона Ом. Принимаем R₁=4 Ом;

относительное время замкнутого состояния контактов прерывателя(исх. данные);

индуктивность катушки зажигания;

Z - число цилиндров двигателя (исх. данные);

максимальная частота двигателя;

2.8 Ток разрыва при максимальной частоте вращения

Значение тока разрыва при максимальной частоте вращения определяется по формуле:

, А

где значение напряжения пробоя;

эквивалентная емкость первичной цепи;

максимальная частота вращения двигателя;

z - число цилиндров двигателя;

- изменение вторичного напряжения;

напряжение бортовой сети;

относительное время замкнутого состояния контактов прерывателя;

коэффициент снижения тока;

коэффициент затухания;

К - коэффициент трансформации;

А.

2.9 Индуктивность катушки зажигания

Данный параметр определяется с помощью следующего выражения:

 , Гн;

где U_Б - напряжение бортовой сети;

- относительное время замкнутого состояния контактов прерывателя;

z - число цилиндров двигателя;

- изменение вторичного напряжения;

n_e.max - макс. частота вращения двигателя;

I_р.мах - ток разрыва при максимальной частоте вращения;

мГн;

Энергия магнитного поля, запасаемая в катушке зажигания, рассчитывается по формуле:

, Дж;

где L - индуктивность катушки зажигания;

I_p.max - ток разрыва при максимальной частоте вращения;

Дж;

2.10 Расчет длительности разряда

Длительность разряда рассчитывается по формуле:

t_п=, c;

где к - коэффициент трансформации катушки зажигания;

R_э.2 - эквивалентное сопротивление вторичной обмотки и разряд промежутка;

I_р.мах - макс.ток разрыва;

- коэффициент затухания;

U_п. - напряжение на разрядном промежутке, выбирается из диапазона (1000-1300)В. Принимаем U_п=1200 В.

t_п=мс;

2.11 Расчет тока первичной обмотки импульсного трансформатора

I₁= ,А;

где R₂ - сопротивление вторичной обмотки импульсного трансформатора;

R₂ = , Ом;

где R_н - сопротивление транзистора в насыщенном состоянии;

- коэффициент усиления транзистора;

Ом.

А;

2.12 Расчет тока вторичной обмотки импульсного трансформатора

I₂ =, А;

где I_p.max - макс. ток разрыва;

R₂ -сопротивление вторичной обмотки импульсного трансформатора;

R_н - сопротивление транзистора в насыщенном состоянии;

- коэффициент усиления транзистора;

I₂ = А;

2.13 Расчет коэффициента трансформации импульсного трансформатора

Коэфициент трансформации импульсного трансформатора определяется выражением:

;

где I₁ - ток первичной обмотки импульсного трансформатора;

I₂ - ток вторичной обмотки импульсного трансформатора;

I_б.з - обратный ток базы трансформатора в режиме запирания;

;

2.14 Расчет индуктивности обмотки импульсного трансформатора

L_т =, Гн

где R₂ - сопротивление вторичной обмотки импульсного трансформатора;

время жизни носителей заряда

U_{бэ.макс}- максимально допустимые обратные напряжения между базой и эмиттером;

t_п -длительность разряда;

I_б.з - обратный ток базы в режиме запирания;

U_бэ.min - обратное напряжение на базе;

n - коэффициент трансформации импульсного трансформатора;

L_т =Гн.

Заключение

Задача данной курсовой работы состояла в том, чтобы ознакомиться с работой контактно-транзисторной системы зажигания и вычислить основные параметры этой системы.

По результатам расчетов с помощью номограмм получены следующие рассчетные значения параметров контактно-транзисторной системы зажигания: пробивное напряжение свечи составляет U_п=55,854 кВ; коэфициент трансформации катушки К=445; время рассасывания неосновных зарядов в базе транзистора равно t_сп=0,875 мкс; емкость конденсатора первичной цепи С₁= 0,053 мкФ; коэфициент затухания равен у = 0,707; коэфициент б составил 0,8982. Определено также и снижение вторичного напряжения, которое составляет ДU=0,84. Ток разрыва на максимальной частоте вращения I_p.max=44,5 А. Индуктивность катушки зажигания равна L=0,4 мГн. Энергия магнитного поля, запасаемая катушкой зажигания W=0,396 Дж. Длительность разряда t_п=1,89 мс. Токи первичной и вторичной обмоток импульсного трансформатора соответственно равны I₁=2,39 А и I₂=0,7 А. Коэфициент трансформации импульсного трансформатора составляет n=2,98. Индуктивность обмотки импульсного трансформатора равна L=0,045 Гн.

Таким образом, поставленная задача успешно выполнена. В результате расчетов оплучены искомые параметры системы зажигания.

Литература

1. Галкин Ю.М. Электрообуродование автомобилей и тракторов,2 изд.-М,1987.

2. http://www.avtomir.com/cars/garagegrandparent/4070/

3. http://img.cars.ru/content/907/

4. http://archives.maillist.ru/36686/621468.html

5. http://www.bosch.by/language1/index.html

6. http://www.tehnogid.ru/archive/nauch_pop/bosch/

7. http://www.alexdiesel.com/brendu/

8. http://www.amerigo99.ru/svechi-bosh.php

Размещено на Allbest.ru