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Commutateur: quel est-il? circuit de commutation et la gestion des défauts

se trouve le terme « switch » dans une variété de textes techniques. Qu'est-ce? Dans le sens le plus général – un dispositif pour commuter des circuits électriques (signaux) qui peut être électronique, par faisceau d'électrons ou par voie électromécanique.


Au sens étroit est généralement ce qu'on appelle le contacteur d'allumage, qui sont équipés de tous les véhicules à moteur à essence. Cette variété de commutateurs, principalement l'automobile, et le sujet de cet article.

systèmes d'allumage en arrière-plan

Comme il est connu, dans chaque cycle de fonctionnement de l' essence de moteur à combustion interne, il y a une étape de préparation d' un mélange air-carburant combustible et de son stade de combustion. Mais le mélange brûlé, il doit être quelque chose à brûler.

La première solution utilisée dans le premier moteur à combustion interne d'automobile, l'allumage est un mélange du tube à incandescence insérée dans le cylindre et le préchauffage avant de démarrer le moteur. Lorsque sa température de fonctionnement du tube a été maintenue en raison de brûlures dans chaque cycle de mélange.

Fait intéressant, le système d'allumage par étincelle magnéto appliquée en parallèle avec le pré-allumage des moteurs, mais dans un premier temps seulement pour le moteur à gaz industrielle. Ce principe a été rapidement répliqué et les constructeurs automobiles, et après l'invention de Robert Bosch en 1902, le système d'allumage de la bougie habituelle est devenue la norme.

Le principe de la bougie d'allumage

allumage du système de batterie actuellement, le plus courant, comprenant une source de courant sous la forme d'une batterie de voiture pendant le démarrage et un générateur de moteur lorsque le moteur est en marche, la bobine d'allumage est un transformateur avec un enroulement secondaire haute tension pour laquelle un allumage de bougie d'allumage, et un distributeur (commutateur) Allumage . interrupteur de travail est d'interrompre périodiquement le circuit de courant de l'enroulement primaire de la bobine d'allumage. Avec chaque interruption de son champ magnétique actuel existant dans les points de l'espace occupé par les fils de l'enroulement secondaire de la bobine d'allumage, diminue très rapidement. Ainsi, conformément à la loi d'induction électromagnétique aux mêmes points dans l' espace il y a un très grand champ électrique solénoïdal, qui crée une intensité élevée (jusqu'à 25 kV) dans l'enroulement secondaire bobine d'allumage de la FEM, des électrodes de bougie d'allumage déchirés. La tension entre les atteint rapidement une valeur suffisante pour que la répartition de l'intervalle d'air, puis glisse étincelle électrique a enflammé le mélange air-combustible.

Cela est commuté au système d'allumage?

Ainsi, l'interrupteur de voiture. Qu'est-ce et pourquoi est-il nécessaire? En bref, ce dispositif, qui vise à briser le circuit de courant dans l'enroulement primaire de la bobine d'allumage dans le plus pratique pour ce moment.

Dans un moteur à combustion interne à quatre temps, ce moment se produit à la fin de la course de compression (2e ICE course de travail), peu de temps avant que le piston atteigne la dite point mort haut (TDC), dans lequel la distance d'un point quelconque sur le piston à l'axe du vilebrequin de rotation du moteur à combustion interne est maximale. Etant donné que le vilebrequin effectue un cercle mouvement de rotation, le point d'interruption de courant liée à une partie de sa position avant de les atteindre et le piston PMH. L'angle entre la position du vilebrequin et le plan vertical est appelé le calage de l'allumage. Il varie de 1 à 30 degrés.

Compte tenu de l'histoire, la question « Switch Car: quel est-il? » – devrait être responsable, il est d'abord mécanique, et plus tard, les progrès technologiques, interrupteur électronique dans la bobine d'allumage.

contacteur d'allumage précurseur mécanique

En fait, l'interrupteur est un dispositif est devenu connu que récemment, après qu'il est devenu entièrement électronique. Mais d'abord, depuis 1910, lorsque la voiture « Cadillac » est apparu pour la première fois un système d'allumage automatique, sa fonction ainsi que d'autres tâches sont effectuées par le distributeur (minuterie). Cette dualité est le nom a surgi à cause de sa double fonction dans le système d'allumage. D'une part, le courant dans l'enroulement primaire de la bobine d'allumage est nécessaire d'interrompre – d'où le « chopper ». D'autre part, l'enroulement haute tension de la bobine d'allumage doit alternativement distribué aux bougies d'allumage de tous les cylindres, et avec l'angle d'inclinaison souhaité. D'où la seconde moitié du titre – « distributeur ».

Comme minuterie travaillé?

Disjoncteur valve à sens unique est entraîné en rotation par l'arbre intérieur vilebrequin sur lequel est fixé un rotor diélectrique avec une plaque tournante tokoraznosnoy-coulisseau à son extrémité. Par brosse diapositives plaque à ressort carbone relié à un contact central de haute tension dans le couvercle du distributeur, qui à son tour est relié à l'enroulement secondaire de la bobine d'allumage. plaque Tokoraznosnaya approchant périodiquement disposé dans les contacts de tramblera de couvercle câbles haute tension menant à étincelle cylindres. A ce stade de la bobine d' enroulement secondaire se produit une haute tension, qui perce les deux entrefer: tokoraznostnoy entre la plaque et le fil de contact et , à cette étincelle entre les électrodes de la bougie.

Sur le même arbre cames monté, dont le nombre est égal au nombre de cylindres et chacune des saillies de came est ouvert en même temps que l'interrupteur de courant des contacts de connexion d'allumage particulière incluse dans le circuit des enroulements du primaire de la bobine d'allumage.

Qu'entre les contacts du disjoncteur ne provoquent pas d'étincelles lorsqu'il est ouvert, est connecté en parallèle au condensateur à haute capacité. Lors de l'ouverture des contacts du disjoncteur fem induite dans l'enroulement primaire provoque un courant pour charger le condensateur, mais en raison de sa haute tension de la capacité à travers elle, et par conséquent l'ouverture de contact, est inférieure à la ventilation de l'air.

Mais qu'en est-angle d'attaque?

Comme on le sait, avec une diminution de la fréquence de rotation du vilebrequin du mélange dans les cylindres ont pour allumer sa course de compression dans la suite, juste avant le point mort haut, à savoir, angle d'allumage doit être réduite. Inversement, en augmentant la vitesse de rotation dans le mélange de course de compression doit allumer tôt, à savoir faire avancer l'augmentation de l'angle. La minuterie exécute cette fonction régulateur centrifuge relié mécaniquement à l'interrupteur d'ouverture de cames. Il a tourné sur l'arbre du distributeur afin qu'ils tôt ou tard dans la course de compression ouvre les contacts du disjoncteur du mélange.

changement de l'angle d'avance est nécessaire et à une fréquence constante lorsque la charge du moteur varie. Ce travail est effectué par un dispositif spécial – un allumage du régulateur de vide.

Apparition des premiers interrupteurs

À la fin des années 70 du siècle dernier, il est devenu clair que le tramblera le plus faible du noeud sont rupteur, à travers lequel coule un courant primaire complet. Ils brûlent constamment dans et hors de l'ordre. Par conséquent, la première solution a un circuit de commutation électronique spécial pour interrompre le courant dans la bobine. Dans sa partie avant bornes du circuit basse tension inclus fils de tramblera du disjoncteur de contact classique. Maintenant, cependant, il est courant interrompu contacts total de la bobine d'allumage, et un faible courant dans l'interrupteur de circuit d'entrée.

En fait, l'interrupteur électronique est conçu structurellement comme une unité séparée et reliée (à la demande du conducteur) à la minuterie classique. Ce système d'allumage est appelé un e-mail de contact. Elle était très populaire dans les années 80 du siècle dernier. Même aujourd'hui, vous pouvez encore voir les voitures équipées avec elle.

Conduire le système électronique de commutation de contact passe transistors.

L'étape suivante – le refus du rupteur

Contact breaker même sous une forme à faible courant, est utilisé en contact avec un système d'allumage électronique, il reste noeud très fragile. Par conséquent, les constructeurs automobiles ont fait des efforts considérables pour l'éliminer. Ces efforts ont été couronnés de succès après la création du sans contact capteur distributeur sur la base du capteur à effet Hall.

Maintenant, au lieu de plusieurs cames sur l'arbre de distributeur a commencé à installer écran cylindrique creux et les volets avec des fentes entre celles-ci, et dans lequel le nombre de tranches aveugles égal au nombre de cylindres du moteur. Rideaux et fentes d'écran se déplaçant dans un champ magnétique produit par un aimant permanent, devant une sonde de Hall en miniature. Tant qu'il passe devant le rideau de l'écran, la tension de sortie du capteur Hall est manquant. Lorsque le volet est remplacé par une fente avec le circuit électronique du capteur de Hall de la tension d'impulsion est éliminée, ce qui indique la nécessité d'interrompre le courant dans l'enroulement primaire de la bobine d'allumage. Cette tension d'impulsion est transmise par fil pour bloquer le courant de commutation dans la bobine d'allumage, où elle est pré-amplifié et utilisé pour commander l'étage de commutation de puissance principale.

Un autre mode de réalisation du détecteur de proximité est une unité de distribution avec un capteur optique, dans lequel un phototransistor est utilisé, à la place de l'aimant permanent à la place du capteur de Hall – LED. Le capteur optique dispose d' un écran rotatif avec des ouvertures et des volets.

L'apparition du commutateur lui-même

Ainsi, dans le système d'allumage sans contact au lieu d'un contact tramblera sont deux unités distinctes: la proximité (mais seulement une faible tension) capteur valve à sens unique et un commutateur électronique. La fonction de la haute tension de distribution des bougies d'allumage dans le capteur-rail effectue encore tiroir tournant mécanique avec la plaque tokoraznosnoy.

Et comment contrôler l'angle de tir? Ces tâches sont toujours exécutées régulateurs centrifuges et de vide dans le cadre du distributeur de jauge. La première se tourne maintenant les cames sur l'arbre n'est pas, et déplace l'écran d'obturation, ce qui modifie l'angle d'allumage. Le régulateur de vide a également la possibilité de déplacer le capteur à effet Hall avec sa plaque de support, en ajustant également cet angle.

Compte tenu de ce qui précède, la question: « Le passage de l'automobile moderne: quel est-il » – devrait être donné une réponse qui est une unité électronique séparée structurellement système d'allumage sans contact.

Refus de la distribution à haute tension

Le plus long dans le commutateur maintient cylindre distributeur mécanique de tension élevée pour allumage. Le plus intéressant est que ce nœud était suffisamment fiable et ne pas provoquer plus de plaintes. Mais le temps ne reste pas immobile, et au début de ce siècle, le circuit de connexion de commutation a subi des changements majeurs dans l'autre.

Dans les voitures modernes en l'absence de distribution à haute tension d'une bobine à différentes bougies. Au contraire, ils « se multiplient » bobine elle-même et accessoire en acier bougie chaque cylindre. Maintenant, au lieu de l'étincelle de commutation de contact de haute tension est réalisée de commutation sans contact de bobines pour basse tension. Bien sûr, cela complique le circuit de commutation, mais aussi les possibilités de conception de circuit moderne est beaucoup plus large.

Dans les véhicules modernes avec des moteurs à injection commutateur géré soit par autonome unité de commande moteur, ou l'ordinateur de bord. Ces contrôles non seulement la vitesse de rotation du vilebrequin analysé, mais une variété d'autres paramètres caractérisant le carburant et liquide de refroidissement, la température des différents composants et l'environnement. Sur la base de leur analyse en temps réel et modifier le réglage du calage de l'allumage.

défauts de commutation

La défaillance mécanique le plus courant tramblera est brûlant ses contacts: les contacts d'allumage et mobiles à haute tension. Pour cela ne se produit pas (du moins pas trop vite), vous devez les inspecter régulièrement, et si elles forment un dépôt, il est nécessaire de supprimer les fichiers d'aiguille ou du papier de verre fin.

Si condensateur défectueux connecté en parallèle sur les contacts du disjoncteur, ou une résistance dans le circuit de l'électrode centrale à haute tension, ils peuvent être remplacés.

Un dysfonctionnement de l'interrupteur électronique provoquée par une panne de l'amplificateur d'impulsions de capteur Hall ou commuter le courant de bobine généralement pas être manipulé, parce qu'un tel commutateur est non-démontable. Dans ce cas, en règle générale, l'unité défectueuse est simplement remplacé par un nouveau.

Comment vérifier l'interrupteur?

Si la vitesse du moteur au ralenti « flotter », ou il tombe en panne sur la route, ou ne fonctionne pas, vérifiez la présence d'étincelles du distributeur d'allumage relié à une bougie capteur à effet Hall. Pour ce faire, les dévisser à porter des bonnets broneprovodov, mettre des bougies sur le « poids » et « faire tourner le » démarreur du vilebrequin. S'il n'y a pas d'étincelle ou il est faible, vous devez passer à l'interrupteur.

Mais comment tester l'interrupteur? Il est nécessaire de mettre le contact et d'évaluer la façon dont l'aiguille du voltmètre est dévié. Si le commutateur est OK, il incliniez en deux étapes. Première flèche occupe une position intermédiaire dans laquelle il reste 2-3 secondes, et procède ensuite à la position finale (nominal). Si la flèche prend immédiatement sa position finale, vous pouvez essayer de remplacer l'interrupteur.

Connexion du commutateur

Comment connecter le commutateur au système d'allumage sans contact? Il convient de rappeler que son bloc de borne est reliée par deux fils aux bornes « B » et « K » de la bobine d'allumage, un harnais à trois fils avec connecteur – pour le capteur de Hall sur le capteur de distributeur et un seul fil – pour « poids ». Avec la borne « + » reliée au circuit de commutation de la batterie à la borne « B » de la bobine.