Конструктивно развитие на запалителните системи
Класическа схема: енергията се натрупва в индуктивност Вариант 1 - прекъсвач/ВВ разпределител, бобина, ВВ кабели, свещи. Архаична система с много недостатъци като малка енергия и време на разряда, зависещи от оборотите на ДВГ, ниска надеждност, колебания на момента на подаване на запалителния импулс, загуби и проблеми във ВВ разпределителя.
Вариант 2 - сензор/ВВ разпределител, електронен комутатор, бобина с ниско първично съпротивление и понижена индуктивност, ВВ кабели, свещи. Усъвършенствуван Вариант 1, като е повишена енергията на разряда и времето му достига до
2mS, повишена надеждност и точност на момента на запалване. Остават загубите и проблемите по ВВ разпределителя и кабелите.
Схема без ВВ разпределител: енергията се натрупва в индуктивност, липсва ВВ разпределител Вариант 1 - сензори, електронни комутатори, двуизводни бобини, ВВ кабели, свещи. Генерират се по два разряда на всеки управляващ импулс, като само единият е работен. Основен недостатък е понижената енергия на работния разряд, поради прахосването на част от натрупаната в неработния такъв. Време на разряда
<=1mS Целта е конструктивно опростяване без оглед на занижените параметри.
Вариант 2 - сензори, електронни комутатори, бобини, ВВ кабели, свещи. Усложнена, но ефективна система с възможност за отделно регулиране и оптимизация на работата на всеки цилиндър. Остават загубите по ВВ кабелите.
Вариант 3 - COP(Coil-on-Plug) система, сензори, електронни комутатори, бобини, свещи. Индивидуални бобини на всеки цилиндър, нахлузени на свещите директно, премахнати са ВВ кабелите с цел максимална ефективност и минимални загуби. Появяват се нови проблеми с влошено охлаждане на бобините, водещо до скъсен живот и др. подобни.
От казаното дотук могат да се направят интересни изводи. Излиза, че въпросната запалителна система на ДВГ принципно не е мръднала на милиметър от създаването си. Въпреки съвременната електроника, натъпкана във всеки автомобил принципът е един и същ - натрупване на енергия в индуктивност и използването на част от нея за предизвикване на ел. разряд с цел запалване на горивната смес. Колкото и да е съвършена елементната база(биполярни, FET, IGBT ключове), колкото и да е подобрена конструкцията на бобините този метод има недостатъци, които няма как да се избегнат. Основният е ограничено време и съответно енергия на разряда поради ограничената стойност на първичния ток(
6-7а), определена от насищане на сърцевината(затворен магнитопровод на сухите бобини), температурни условия на работа и др. Разрядът е
единствен, еднополярен и колкото и дълго време да трае съществува голяма верятност да бъде загасен от силно завихрената и обеднена горивна смес в съвременните ДВГ. Конструкторите на двигатели компенсират това със специална форма на горивната камера и усложнена конструкция, но само донякъде. Допълнително е влошен предния фронт на запалителния импулс при предавателно отношение над
200 в съвременните бобини, което е проблем при увеличени утечки във вторичната ВВ верига, вследствие замърсявания, увеличен паразитен капацитет, лоша изолация и др. подобни. Всичко това звучи парадоксално, но е факт, че производителите слагат скъп катализатор за да постигнат някакви норми на вредност от ауспуха, а не си дават зор да направят читава запалителна система. За съжаление в бизнеса законите са други...къде по-лесно е се щракат бобинки през няколко евтини мощни електронни комутатора. В същото време се влагат огромни средства за развитие на горивни клетки, след като се видя, че е по-добре да се инвестира в производство на ефективни акумулатори на ел.енергия.
Переспективни запалителни системи: Системи с повишена енергия, като времето на разряда може да достигне времето за завъртане на коляновия вал на ДВГ на ъгъл
30-40град. За 4-цил. ДВГ при обороти на празен ход 600-800об/мин може да се достигнат и надхвърлят
5mS. Разрядът е пакет от няколко такива, получени по различни начини, описани в предишния коментар. Това гарантира сигурно запалване на различни по състав и качество горивни смеси, пълно изгаряне, намалени вредности, известна икономия на гориво, еластичност и динамика на двигателя. Подобни системи се развиват и предлагат като тунинг аксесоари от малки фирми по света или се правят от ентусиасти на принцип DIY(Направи сам).
