Extras din laborator

STUDIUL APRINDERII CLASICE

1 Scopul lucrării

Identificarea şi studiul componentelor sistemului de aprindere (SA) clasică, a schemei electrice, a principiului de funcţionare şi trasarea principalelor caracteristici.

2 Consideraţii teoretice

2.1 SA are drept scop producerea şi declanşarea scânteilor electrice la momente de timp bine determinate, pentru aprinderea amestecului carburant în cilindrii motoarelor cu aprindere prin scânteie (MAS).

2.2 Schema electrică a SA este prezentată în figura 8.1 şi cuprinde:

- bateria de acumulatoare (sursa de alimentare cu energie electrică) (1);

- bobina de inducţie (2) cu înfăşurările primară (2a) şi secundară (2b);

- ruptor- distribuitorul cu dispozitivele de reglare a avansului:

-contactul ruptorului (3), ciocănelul (4), axul (5) şi cama (6);

-corpul distribuitorului (7), rotorul (8), contactul mobil (9), capacul (10) şi contactele fixe (ploturile) (11);

- bujiile (12);

- conductoarele (fişele) de ÎT (13);

- fişa centrală (14);

- rezistorul Rb;

- condensatorul C.

Fig.8.1 Schema electrică de principiu a aprinderii clasice

2.3 Funcţionare: La pornirea motorului, mişcarea de rotaţie este transmisă şi axului ruptorului (5) pe care este fixată cama (6). Prin rotirea camei, contactul ruptorului (3) se închide şi se deschide periodic.

Când contactul ruptorului este închis prin primarul bobinei de inducţie (2a) se stabileşte un curent pe următorul traseu: borna "+" a bateriei de acumulatoare, rezistorul Rb, înfăşurarea primară a bobinei de inducţie, ruptor, masă, borna "-" a bateriei. La trecerea curentului prin înfăşurarea primară a bobinei de inducţie se creează un câmp magnetic în jurul spirelor ale cărui linii se închid prin miezul bobinei, prin aer şi printr-un ecran feromagnetic - vezi figura 8.2.

Prin deschiderea contactului ruptorului, curentul prin înfăşurarea primară se întrerupe şi ca urmare fluxul magnetic în miezul bobinei de inducţie va avea o variaţie bruscă.

Această variaţie bruscă a fluxului magnetic determină autoinducerea în primar a unei tensiuni de ordinul sutelor de volţi şi inducerea în secundar a unei tensiuni de ordinul zecilor de kilovolţi. Tensiunile sunt proporţionale cu numărul de spire din primar şi secundar. În acest moment însă rotorul (8) al distribuitorului (7) se află cu contactul mobil (9) în dreptul unui plot (11) al capacului (10), prin care se transmite înalta tensiune la o bujie, tensiune ce va declanşa scânteia electrică între electrozii săi - vezi figura 8. 1- (15). Aşadar curentul indus în înfăşurarea secundară are următorul traseu: înfăşurarea secundară (2b) a bobinei de inducţie, fişa centrală (14), contactul central şi lateral (9), plotul lateral (11), fişa (13), bujia (12), masă.

Fig.8.2 Traseul liniilor de câmp magnetic

2.4 Descrierea elementelor componente ale SA

Rezistorul Rb - are rolul de a compensa creşterea rezistenţei primarului bobinei la creşterea temperaturii. Ea se confecţionează din Cr-Ni care are o rezistivitate şi un coeficient de temperatură al rezistivităţii foarte mare şi se plasează în exteriorul bobinei.

La turaţii joase curentul din primar este ridicat şi prin mărirea rezistenţei lui Rb acesta este limitat. La turaţii mari curentul este mic în circuitul primar, rezistenţa Rb lucrând la rece nu limitează curentul decât foarte puţin. Deci Rb are rol protector şi regulator de curent.

Condensatorul C - are rolul de a înmagazina o parte din energia arcului electric produs la deschiderea contactelor, micşorând uzura lor şi contribuind la obţinerea unei tensiuni înalte în secundar prin recedarea energiei bobinei de inducţie.

Bobina de inducţie (BI) (2) este un autotransformator ridicător de tensiune. Ea are în general aceeaşi construcţie pentru toate tipurile de automobile. Deosebirile care apar între diferitele tipuri de bobine se referă la materialul carcasei (tablă sau masă plastică), la masa de umplere (bituminoasă, răşini epoxidice sau ulei mineral), locul de amplasare a rezistenţei adiţionale (în carcasă, în exteriorul bobinei sau lipsa acesteia), puterea bobinei(mică, medie, mare), tensiunea de alimentare(12V, 24V). De asemenea, există bobine de inducţie care au inductivitatea înfăşurării primare mică (bobine rapide), bobine cu două înfăşurări secundare pentru motoarele cu doi cilindri, bobine ecranate închise într-o carcasă metalică, etc.

În figura 8.2 sunt evidenţiate următoarele părţi componente ale bobinei de inducţie:

- miezul feromagnetic (1) executat din foi de tablă silicioasă sau dintr-un pachet de sârmă de fier moale;

- înfăşurarea secundară (2) bobinată pe un tub electroizolant (carton electrotehnic) în jurul miezului, din sârmă de CuEm cu diametrul 2= 0.06 - 0.08 mm având un număr de spire 15000 - 25000 aşezate pe 60 - 80 straturi. Între straturile înfăşurării secundare se aşează câte 2 - 4 straturi de hârtie de condensator cu grosimea de 0.02 mm. Primul şi ultimul strat au un număr redus de spire pentru a evita străpungerile.

- înfăşurarea primară (3) bobinată izolat (prin intermediul cartonului gofrat) peste înfăşurarea secundară, din sârmă de CuEm cu diametrul 1 = 0.7 -1 mm, având un număr de 200 - 400 spire aşezate pe 5 - 6 straturi. Între straturi se aşează hârtie de cablu sau mătase lăcuită de 0.1 - 0.2 mm.

Dispunerea înfăşurării primare peste cea secundară asigură o răcire mai bună a înfăşurării primare (este străbătută de curenţi de 2.5 - 3 A faţă de 0.1 - 0.2 mA care trec prin înfăşurarea secundară). şi se realizează o izolare mai simplă şi mai economică a înfăşurării secundare (pentru a evita străpungerile).

În cazul bobinei de inducţie de tip autotransformator pentru închiderea liniilor de câmp magnetic se utilizează un ecran magnetic (vezi figura 8.3) sau carcasa dacă aceasta este metalică.