Zündanlage

Ein Zündanlage erzeugt einen Funken oder erwärmt eine Elektrode auf eine hohe Temperatur, um ein Kraftstoff-Luft-Gemisch in der Funkenzündung zu entzünden Verbrennungsmotoren, Ölbefeuerte und gasbefeuert Kessel, Raketenmotorenusw. Die breiteste Anwendung für Funkenzündungs ​​-Verbrennungsmotoren ist in Benzin- (Benzin-) Straßenfahrzeugen wie Autos und Motorräder.

Kompressionszündungs ​​Dieselmotoren entzünden das Kraftstoff-Luft-Gemisch durch die Kompressionswärme und benötigen keinen Funken. Sie haben normalerweise Glühen das vorheizen die Brennkammer Beginnen Sie bei kaltem Wetter. Andere Motoren können eine Flamme oder ein erhitztes Rohr zur Zündung verwenden. Während dies für sehr frühe Motoren üblich war, ist es jetzt selten.

Der Erste elektrischer Funke Zündung war wahrscheinlich Alessandro Volta's Toy Electric Pistole Aus den 1780er Jahren.

Siegfried Marcus patentierte am 7. Oktober 1884 sein "elektrisches Zündgerät für Gasmotoren".^[1]

Geschichte

Magnetsysteme

Die einfachste Form der Funkenzündung ist die Verwendung von a Magneto. Der Motor dreht sich a Magnet In einer Spule oder in den früheren Designs eine Spule in einem festen Magneten und auch a betreibt a UnterbrecherUnterbrechung des Stroms und dazu, dass die Spannung ausreichend erhöht wird, um eine kleine Lücke zu springen. Das Zündkerzen sind direkt von der verbunden Magneto Ausgang. Frühe Magnetos hatten eine Spule mit dem Kontaktschalter (Sparking Pluger) in der Brennkammer. In etwa 1902 führte Bosch einen Doppel-Coil-Magneto mit einem festen Sparking-Stecker und dem Kontaktschalter außerhalb des Zylinders ein. Magnetos werden nicht in modernen Autos verwendet, sondern weil sie ihren eigenen Strom erzeugen Mopeds, Rasenmäher, Schneeblower, Kettensägenusw. wobei ein batteriebesages elektrisches System für keine Kombination aus Gründen der Notwendigkeit, Gewicht, Kosten und Zuverlässigkeit vorhanden ist. Sie werden auch verwendet Kolbenmotor Flugzeug Motoren. Obwohl eine elektrische Versorgung verfügbar ist, werden Magnetosysteme hauptsächlich aufgrund ihrer höheren Zuverlässigkeit verwendet.

Magnetos wurden am Vorfahren des kleinen Motors verwendet, die stationärer "Hit and Miss" Motor die zu Beginn des 20. Jahrhunderts auf älterem Benzin oder Destillatfarm verwendet wurde Traktoren Vor dem Start und der Beleuchtung der Batterie wurden üblich und auf Flugzeugkolbenmotoren. Magnetos wurden in diesen Motoren verwendet, weil ihre Einfachheit und ihr in sich geschlossener Betrieb zuverlässiger waren und Magnetos weniger wogen als eine Batterie und Dynamo oder Generator.

Flugzeugmotoren haben normalerweise doppelte Magnetos zur Verfügung Redundanz Im Falle eines Versagens und zur Erhöhung der Effizienz durch gründliches und schnelles Verbrennen des Kraftstoffluftmixes von beiden Seiten zum Zentrum. Die Wright Brothers verwendeten 1902 einen Magneto, der 1903 für sie gebaut wurde, von Dayton, Ohio Inventor, Vincent Groby Apple.^[2] Einige ältere Automobile hatten sowohl ein Magnetosystem als auch ein batteriebetriebenes System (siehe unten), das gleichzeitig ausgeführt wurde, um unter allen Bedingungen eine ordnungsgemäße Zündung zu gewährleisten, wobei die begrenzte Leistung jedes System zum Zeitpunkt bereitgestellt wurde. Dies gab die Vorteile des einfachen Starts (vom Batteriesystem) mit zuverlässigem Funken mit Geschwindigkeit (vom Magneto).

Viele moderne Magnetosysteme (mit Ausnahme kleiner Motoren) haben die zweite (Hochspannung) Spule aus dem Magneto selbst entfernt und in eine externe Spulenbaugruppe gelegt, die dem ähnlich ist Zündspule nachstehend beschrieben. In dieser Entwicklung fließt der induzierte Strom in der Spule im Magneto auch durch den Primär der äußeren Spule und erzeugt als Ergebnis eine hohe Spannung im Sekundär. Ein solches System wird als "Energieübertragungssystem" bezeichnet. Energieübertragungssysteme bieten die ultimative Zündversicherung.

Schaltbare Systeme

Die Ausgabe eines Magnetos hängt von der Geschwindigkeit des Motors ab, und der Start kann daher problematisch sein. Einige Magnetos umfassen ein Impulssystem, das den Magneten im richtigen Moment schnell dreht, wodurch die Beginn der langsamen Anbaumgeschwindigkeiten erleichtert wird. Einige Motoren wie Flugzeuge, aber auch der Ford Modell tverwendete ein System, das sich auf nicht wiederaufladbare stützte Trockenzellen, (ähnlich wie bei einer großen Taschenlampen -Batterie, die nicht von einem Ladesystem wie bei modernen Automobilen gepflegt wurde), um den Motor zu starten oder mit niedriger Geschwindigkeit zu starten. Der Bediener würde die Zündung manuell auf Magneto -Betrieb für Hochgeschwindigkeitsbetrieb umschalten.

Um eine hohe Spannung für den Funken von den niedrigen Spannungsbatterien bereitzustellen, wurde ein "Tickler" verwendet, was im Wesentlichen eine größere Version der einst weit verbreiteten Elektrik war Summer. Mit diesem Apparat verläuft der Gleichstrom durch eine elektromagnetische Spule das öffnet ein Paar Kontaktpunkte und unterbricht den Strom; das Magnetfeld Zusammenbrüche, die federbelasteten Punkte schließen erneut, der Stromkreis wird wiederhergestellt und der Zyklus wiederholt sich schnell. Das schnell zusammenbrachende Magnetfeld induziert jedoch eine hohe Spannung über die Spule, die sich nur durch Lichtbogen über die Kontaktpunkte lindern kann. Während im Falle des Summers dies ein Problem ist, da es die Punkte verursacht oxidieren und/oder Schweißen Zusammen wird im Fall des Zündsystems die Quelle der Hochspannung zum Betrieb der Zündkerzen.

In dieser Funktionsweise würde die Spule kontinuierlich "summen" und einen ständigen Funkenzug erzeugen. Der gesamte Apparat wurde als "Modell T Spark -Spule" bezeichnet (im Gegensatz zur modernen Zündspule, die nur die tatsächliche Spulenkomponente des Systems ist). Lange nach dem Tod des Modells T als Transport blieben sie eine beliebte in sich geschlossene Quelle für Hochspannung für Elektro-Heim-Experimentatoren, die in Artikeln in Magazinen wie z. Populärmechanik und Projekte für die Schule Wissenschaftsmessen Noch in den frühen 1960er Jahren. In Großbritannien waren diese Geräte allgemein als bekannt als Trembler -Spulen und waren in Autos vor 1910 und auch in Nutzfahrzeugen mit großen Motoren bis etwa 1925 beliebt, um den Start zu erleichtern.

Das Modell t Magneto (in die in das eingebaut Schwungrad) unterschieden sich von modernen Implementierungen, indem sie keine Hochspannung direkt am Ausgang bereitstellte; Die hergestellte maximale Spannung betrug etwa 30 Volt und musste daher auch durch die Funkenspule geführt werden, um wie oben beschrieben über eine hohe Spannung für die Zündung zu liefern pro Funken. In beiden Fällen wurde die niedrige Spannung von dem an der Vorderseite des Motors montierten Timers auf die entsprechende Zündkerze umgestellt. Dies führte die äquivalente Funktion für die Moderne aus Verteilerobwohl durch Regie der niedrigen Spannung nicht die Hochspannung wie für den Händler. Das Zündzeitpunkt war einstellbar, indem dieser Mechanismus durch einen auf dem montierten Hebel gedreht wurde Lenksäule. Da der genaue Timing des Funken beide Der 'Timer' und der Trembler -Kontakt in der Spule ist weniger konsistent als die Breaker -Punkte des späteren Händlers. Für die niedrige Geschwindigkeit und die niedrige Komprimierung solcher frühen Motoren war dieses ungenaue Timing jedoch akzeptabel.

Batterie und mit Spulen betriebene Zündung

Mit der universellen Einführung von elektrischer Start für Automobile und der Verfügbarkeit eines großen Batterie Um eine konstante Stromquelle bereitzustellen, wurden Magneto -Systeme für Systeme aufgegeben, die den Strom bei Batteriespannung unterbrochen haben Verteiler Um den folgenden Impuls zum richtigen Zeitpunkt an die richtige Zündkerze zu leiten.

Das Benz Patentmotorwagen und die Ford Modell t verwendet a Trembler -Spule Zündanlage. Eine Trembler-Spule war batteriebetrieben Induktionsspule; Das Trembler unterbrach die Strömung durch die Spule und verursachte während jedes Schießens eine schnelle Reihe von Funken. Die Trembler -Spule würde an einem geeigneten Punkt im Motorzyklus mit Energie versorgt. Im Modell T hatte der Vierzylindermotor für jeden Zylinder eine Tremblerspule; Ein Kommutator (Timer -Fall) lieferte den Trembler -Spulen Strom. Das Modell T würde mit der Batterie gestartet, dann jedoch zu einem Magneto umgestellt.^[3]

Ein verbessertes Zündsystem wurde von der entwickelt Dayton Engineering Laboratories Co. (Delco) und 1912 eingeführt Cadillac.^[4] Diese Zündung wurde von entwickelt von Charles Kettering und war ein Wunder in seiner Zeit. Es bestand aus einer einzelnen Zündspule, Breaker -Punkten (der Schalter), a Kondensator (um zu verhindern, dass die Punkte in der Pause bogen) und a Verteiler (Um den Strom aus der Zündspule auf den richtigen Zylinder zu lenken).

Die Punkte ermöglichen das Aufbau des Spulenmagnetfeldes. Wenn die Punkte von a geöffnet sind Nocken Anordnung bricht das Magnetfeld zusammen und induziert eine EMF in der Primärin, die viel größer ist als die Batteriespannung und die Transformator Die Aktion erzeugt eine große Ausgangsspannung (20 kV oder mehr) aus der Sekundarstufe.

Der Kondensator unterdrückt das Lichtbogen an den Punkten, wenn sie sich öffnen. Ohne den Kondensator würde die in der Spule gespeicherte Energie eher an einem Bogen über die Punkte als in der Zündkerzenlücke verbraucht. Das Kettering -System wurde aufgrund seiner geringeren Kosten und relativen Einfachheit über viele Jahre in der Automobilindustrie zum primären Zündsystem.

Moderne Zündsysteme

Das Zündsystem wird typischerweise von einem Schlüsselbetrieb gesteuert Zündschloss.

Mechanisch zeitgesteuerte Zündung

Die meisten Viertaktmotoren haben ein mechanisch zeitgesteuertes elektrisches Zündsystem verwendet. Das Herzstück des Systems ist der Händler. Der Händler enthält eine rotierende Nocken Angetrieben vom Antrieb des Motors, einer Reihe von Breaker -Punkten, einem Kondensator, einem Rotor und einer Händlerkappe. Außerhalb des Händlers ist die Zündspule, die Zündkerzen und Drähte, die den Händler mit den Zündkerzen und der Zündspule verknüpfen. (Siehe Diagramm unten)

Das System wird von a betrieben Blei-Säure-Batterie, was durch das elektrische System des Autos mit a aufgeladen wird Dynamo oder Generator. Der Motor betreibt Kontaktschalterpunkte, die den Strom zu einer Induktionsspule (bekannt als Zündspule) unterbrechen.

Die Zündspule besteht aus zwei Transformatorwicklungen - der primären und sekundären. Diese Wicklungen haben einen gemeinsamen Magnetkern. Ein abwechselnder Strom im primären induziert ein abwechselndes Magnetfeld im Kern und somit einen abwechselnden Strom in der Sekundarstufe. Die Sekundarstufe der Zündspule hat mehr Kurven als die Primär. Dies ist ein Step-up-Transformator, der eine Hochspannung aus der sekundären Wicklung erzeugt. Die primäre Wicklung ist mit der Batterie angeschlossen (normalerweise durch eine stromlimitierende Ballast Widerstand). In der Zündspule ist ein Ende jeder Wicklung miteinander verbunden. Dieser gemeinsame Punkt wird an den Kondensator/Kontakt -Breaker -Übergang gebracht. Die andere Hochspannung, Ende der Sekundärstätte ist mit dem Rotor des Händlers verbunden.

Die Zündschusssequenz beginnt mit geschlossenen Punkten (oder Kontaktbrecher). Ein stetiger Strom fließt von der Batterie, durch den aktuell belastenden Widerstand, durch die Primärspule, durch die geschlossenen Breaker-Punkte und schließlich zurück zum Batterie. Dieser Strom erzeugt ein Magnetfeld im Kern der Spule. Dieses Magnetfeld bildet das Energiereservoir, mit dem der Zündfunke treibt.

Wenn sich die Motorkurbelwelle dreht, dreht er auch die Händlerwelle mit der Hälfte der Geschwindigkeit. In einem Viertaktmotor dreht sich die Kurbelwelle für den Zündzyklus zweimal. Eine mehrfach lappige Nocken ist an die Verteilerwelle angebracht; Es gibt einen Lappen für jeden Motorzylinder. Ein federbelasteter Reibblock folgt den gelappten Teilen der Nockenkontur und steuert die Öffnung und Schließung der Punkte. Während des größten Teils des Zyklus hält der Reibblock die Punkte geschlossen, damit ein Strom in der primären Wicklung der Zündspule aufgebaut wird. Wenn ein Kolben die Oberseite des Kompressionszyklus des Motors erreicht, ist der Nockenlappen hoch genug, um die Breaker -Punkte zu öffnen. Das Öffnen der Punkte führt dazu, dass der Strom durch die Primärspule aufhört. Ohne den stetigen Strom durch die Primärstärke bricht das in der Spule erzeugte Magnetfeld sofort zusammen. Diese hohe Änderung des magnetischen Flusses induziert eine hohe Spannung in den sekundären Wicklungen der Spule, die letztendlich dazu führt, dass die Lücke der Zündkerze den Brennstoff und den Kraftstoff entzündet.

Die Spark Generation Story ist etwas komplizierter. Der Zweck der Zündspule ist es, einen Funken zu machen, der die Lücke der Zündkerze überspringt, die möglicherweise 0,025 Zoll (0,64 mm) beträgt (es muss auch die Lücke zwischen Rotor und Verteilung nach dem Distributor-Post überspringen). Im Moment, in dem die Punkte geöffnet sind, gibt es eine viel kleinere Lücke, beispielsweise etwa 0,00004 Zoll (0,001 mm) über die Punkte. Es muss etwas getan werden, um zu verhindern, dass die Punkte beim Trennen des Lichts bogen; Wenn die Punkte sind, werden sie die magnetische Energie abtropfen, die für die Zündkerze bestimmt war. Der Kondensator (Kondensator) führt diese Aufgabe aus. Der Kondensator hält den Primärstrom vorübergehend fließen, sodass die Spannung über die Punkte unter der Lichtbogenspannung des Punktes liegt. Es gibt ein Rennen: Die Spannung über die Punkte steigt, wenn der Primärstrom den Kondensator auflädt, aber gleichzeitig nimmt die Trennung der Punkte (und die daraus resultierende Lichtbogenspannung) zu. Letztendlich erhöht sich die Punkttrennung auf etwas wie 0,015 Zoll (0,38 mm), die maximale Trennung der Punkte.

Das Zündsystem bleibt nicht nur unter der Lichtbogenspannung, sondern hält die Spannung über die Punkte unterhalb der Breakdown -Spannung für einen Luftspalt, um eine zu verhindern Leuchtenentladung über die Punkte. Eine solche Leuchtenentladung würde schnell zu einem Bogen übergehen, und der Bogen würde verhindern, dass die Zündkerze schießt. Die Mindestspannung für eine Glühausleitung in Luft beträgt ungefähr 320 V. Folglich wird der Kondensatorwert gewählt, um die Spannung über die Punkte auf weniger als 320 V zu halten. Wenn Sie die Punkte vom Lichtbogen nicht abnehmen, ist die Zündspule der Grund, warum die Zündspule getrennt ist. beinhaltet eine sekundäre Wicklung, anstatt nur eine einfache zu verwenden Induktor. Wenn der Transformator ein Verhältnis von 100: 1 hat, kann die Sekundärspannung 30 kV erreichen.

Der Hochspannungsausgang der Zündspule ist mit dem verbunden Rotor Das befindet sich oben auf der Verteilerwelle. Um den Rotor umgeben ist der Verteilerkappe. Die Anordnung lenkt nacheinander die Ausgabe der sekundären Wicklung auf die entsprechenden Zündkerzen. Die Hochspannung aus der Sekundärstufe der Spule (typischerweise 20.000 bis 50.000 Volt) führt dazu, dass sich ein Funken über den Spalt der Zündkerze bildet, die wiederum das komprimierte Luftkraftstoffgemisch im Motor entzündet. Es ist die Schaffung dieses Funkens, der die Energie verbraucht, die im Magnetfeld der Zündspule gespeichert wurde.

Der flache Zwillingszylinder 1948 Citroën 2CV verwendete eine doppelt beendete Spule ohne Händler und kontaktieren nur Breakers in a Verschwendunger Funke System.

Einige Zweizylinder-Motorräder und Motorroller hatten zwei Kontaktpunkte, die zwei Twin-Spulen fütterten, die jeweils direkt an einen der beiden Sparking-Stecker ohne Händler angeschlossen waren. z.B. das BSA Thunderbolt und Triumph -Tigerress.

Hochleistungsmotoren mit acht oder mehr Zylindern, die bei hohem R.P.P.M. (wie bei Motor Racing verwendet) fordern sowohl eine höhere Funkenrate als auch eine höhere Funkenergie als die einfache Zündschaltung. Dieses Problem wird durch die Verwendung einer dieser Anpassungen überwunden:

• Es können zwei komplette Sätze von Spulen, Brechern und Kondensatoren bereitgestellt werden-ein Satz für jede Hälfte des Motors, die normalerweise in der V-8- oder V-12-Konfiguration angeordnet ist. Obwohl die beiden Hälften des Zündsystems elektrisch unabhängig sind, teilen sie normalerweise einen einzelnen Händler, der in diesem Fall zwei Brecher enthält, die vom rotierenden CAM angetrieben werden, und einen Rotor mit zwei isolierten leitenden Ebenen für die beiden Hochspannungseingänge.
• Ein einzelner Unterbrecher, der von einer CAM und einer Rücklauffeder angetrieben wird, ist durch den Einsetzen des Kontakts abprallen oder schwimmen bei hoher Drehzahl. Diese Grenze kann überwunden werden, indem der Breaker ein "Paar von Breakers" (auch bekannt als "Doppelpunkte") ersetzt werden, die elektrisch parallel angeschlossen sind, aber auf den gegenüberliegenden Seiten des CAMs verteilt sind, damit sie aus der Phase ausgetrieben werden. Jeder Breaker wechselt dann den Stromfluss mit der Hälfte der Geschwindigkeit eines einzelnen Unterbrechers und die "Verweilzeit" für den aktuellen Aufbau in der Spule wird maximiert, da er zwischen den Breakers geteilt wird. Ein Kontaktsatz ist das "Make" -Paar und das zweite ist das "Break" -Paar. Das Lamborghini Die V-8-Motor hat beide Anpassungen und verwendet daher zwei Zündspulen und einen einzelnen Händler, der 4 Kontaktschalter enthält.

Ein auf Distributor basierendes System unterscheidet sich nicht stark von einem Magneto-System, außer dass mehr separate Elemente beteiligt sind. Diese Vereinbarung hat auch Vorteile. Beispielsweise kann die Position des Kontaktschalters relativ zum Motorwinkel eine kleine Menge dynamisch geändert werden Revolutionen pro Minute (Drehzahl) oder erhöht Verteiler Vakuum, bessere Effizienz und Leistung geben.

Es ist jedoch notwendig, die maximale Öffnungslücke des Unterbrechers mit einem Fühlermessgerät regelmäßig zu überprüfen sind durch elektrisches Lichtbogenschaden ausgestattet. Dieses System wurde bis zum 1972 fast universell verwendet, als elektronisch Zündsysteme wurden zu erscheinen.

Elektronische Zündung

Der Nachteil des mechanischen Systems ist die Verwendung von Breaker-Punkten, um den niedrigen Spannungshochstrom durch die primäre Wicklung der Spule zu unterbrechen. Die Punkte unterliegen mechanischer Verschleiß, wo sie mit dem Nocken fahren, um sich zu öffnen und zu schließen, sowie Oxidation und Verbrennung an den Kontaktflächen aus dem ständigen Funken. Sie erfordern eine regelmäßige Anpassung, um Verschleiß auszugleichen, und die Öffnung der Kontaktschalter, die für das Funkenzeitpunkt verantwortlich sind, unterliegt mechanischen Variationen.

Darüber hinaus hängt die Funkenspannung auch von der Kontakteffektivität ab, und ein schlechtes Funking kann zu einer geringeren Motoreffizienz führen. Ein mechanisches Kontaktschaltersystem kann keinen durchschnittlichen Zündstrom von mehr als etwa 3 pro Weile kontrollieren, was noch eine angemessene Lebensdauer bietet, und dies kann die Leistung des Funkens und der ultimativen Motorgeschwindigkeit einschränken.

Die elektronische Zündung (EI) löst diese Probleme. In den anfänglichen Systemen wurden noch Punkte verwendet, aber sie behandelten nur einen niedrigen Strom, der verwendet wurde, um den hohen Primärstrom durch ein Festkörperschaltsystem zu steuern. Bald jedoch wurden sogar diese Kontaktschalterpunkte durch eine ersetzt eckig Sensor irgendeiner Art - entweder optisch, wo ein verwandter Rotor einen Lichtstrahl bricht oder häufiger mit a Hall-Effekt-Sensor, was auf ein rotierendes reagiert Magnet auf der Händlerwelle montiert. Der Sensorausgang wird von geeigneten Schaltkreisen geformt und verarbeitet und dann verwendet, um ein Schaltgerät wie a zu auslösen Thyristor, der einen großen Strom durch die Spule schaltet.

Die erste elektronische Zündung (a kalte Kathode Typ) wurde 1948 von getestet von Delco-Remy,^[5] während Lucas eingeführt a transistorisiert Zündung im Jahr 1955, der auf verwendet wurde BRM und Coventry Höhepunkt Formel Eins Motoren im Jahr 1962.^[5] Das Verbrauchermarkt begann EI in diesem Jahr mit dem Autolite Electric Transistor 201 und sowohl mit dem Autolite Electric Transistor 201 als auch anzubieten Tung-Sol EI-4 (kapazitive Thyratron-Entladung) ist verfügbar.^[6] Pontiac war der erste Autohersteller, der eine optionale EI anbot, die breakerless magnetisch impuls ausgelöste Delcotronic auf einigen Modellen von 1963; Es war auch für einige erhältlich Korvetten.^[6] Die erste im Handel erhältliche Kapazitive-Entladungszündung (SCR) -Schrikitis wurde 1963 auch von Hyland Electronics in Kanada hergestellt. Ford Eingebaut ein von Ford entworfenes breakerless -System auf der Lotus 25s eingegeben bei Indianapolis Im nächsten Jahr führte 1964 einen Flottentest durch und bietet einige Modelle 1965 optional EI an. Dieses elektronische System wurde für die GT40 -Kampagnen von Shelby American und Holman und Moody verwendet. Robert C. Hogle, Ford Motor Company, präsentierte die "Mark II-GT INGITION UND ELEKTRISCHE SYSTEM", Veröffentlichung Nr. 670068, auf dem SAE-Kongress, Detroit, Michigan, 9. bis 13. Januar 1967. Ab 1958 Earl W. Meyer bei Chrysler arbeitete an EI, setzte sich bis 1961 fort und führte zur Verwendung von EI für das Unternehmen des Unternehmens NASCAR Hemis 1963 und 1964.^[6]

Prest-O-LiteDas CD-65, das sich auf die Kapazitätsentlastung (CD) stützte, trat 1965 auf und hatte "eine beispiellose Garantie von 50.000 Meilen".^[6] (Dies unterscheidet sich vom nicht-CD-Prest-O-Lite-System, das auf eingeführt wurde AMC Produkte im Jahr 1972 und machten Standardausrüstung für das Modelljahr von 1975.)^[6] Eine ähnliche CD -Einheit war 1966 bei Delco erhältlich.^[5] das war optional auf Oldsmobil, Pontiac und GMC Fahrzeuge im Modelljahr von 1967.^[6] Auch 1967, Motorola debütierte ihr breakerloses CD -System.^[6] Die berühmteste elektronische Zündung von Aftermarket, die 1965 debütierte, war die kapazitive Entladungszündung von Delta Mark 10, die versammelt oder als Kit verkauft wurde.

Das Fiat Dino war das erste Produktionsauto, das 1968 mit EI standardmäßig stand, gefolgt von der Jaguar XJ Serie 1^[7] 1971 1973 Chrysler (nach einem Versuch von 1971) und 1975 von Ford und GM.^[6]

Im Jahr 1967 machte Prest-O-Lite einen "Black Box" -Inzündverstärker, der die Last von den Breaker-Punkten des Händlers während der hohen Drehzahl läuft, die von verwendet wurden, die von verwendet wurden Ausweichen und Plymouth Auf ihrer Fabrik Super -Aktie Krone und Belvedere Drag Racer.^[6] Dieser Verstärker wurde auf der Innenseite der Firewall der Autos installiert und hatte einen Kanal, der die Außenluft zur Kühlung des Geräts lieferte. Der Rest des Systems (Distributor- und Zündkerzen) bleibt wie für das mechanische System. Das Fehlen beweglicher Teile im Vergleich zum mechanischen System führt zu einer größeren Zuverlässigkeit und längeren Serviceintervallen.

Chrysler stellte Mitte 1971 als Option für seine vor 340 V8 und die 426 Street Hemi. Für das Modelljahr von 1972 wurde das System für seine Hochleistungsmotoren (340 Cu in (5,6 l) und das Vier-Barrel Vergaser-Ausgestattet 400 PS (298 kW) 400 Cu in (7 l)) und war eine Option für seinen 318 Cu in (5,2 l), 360 Cu in (5,9 l), zwei-Barrel 400 Cu in (6,6 l) und eine Zwei-Barrel niedriger Performance 440 Cu in (7,2 l). Breakerless Ignition wurde für 1973 über den Modellbereich standardisiert.

Für ältere Autos ist es normalerweise möglich Nachrüst ein EI -System anstelle des mechanischen. In einigen Fällen passt ein moderner Händler in den älteren Motor ohne andere Modifikationen wie die H.E.I. Distributor gemacht von General Motors, das Hot-Sparke Electronic Ignition Conversion Kit und das Chrysler Breakerless-System.

Weitere Innovationen sind derzeit für verschiedene Autos erhältlich. In einigen Modellen und nicht in einer zentralen Spule gibt es einzelne Spulen an jeder Zündkerze, die manchmal als bekannt als direkte Zündung oder auf den Stecker (COP) wokeln. Dies ermöglicht der Spule eine längere Zeit, um eine Ladung zwischen Funken und damit einen höheren Energiefunken zu sammeln. Eine Variation davon hat jeweils zwei Stecker auf Zylindern, die 360 ​​Grad außerhalb der Phase sind (und daher erreichen Top Dead Center (TDC) gleichzeitig); Im Vier-Zyklus-Motor bedeutet dies, dass ein Stecker während des Ende des Auspuffhubs ausgeht, während der andere zum üblichen Zeitpunkt ein sogenannter Zeitpunkt feuert. "Verschwendunger Funke"Anordnung, die keine Nachteile von einer schnelleren Zündkerzenerosion aufweist; die gepaarten Zylinder sind 1/4 und 2/3 bei vier Zylinderarrangements, 1/4, 6/3, 2/5 auf sechs Zylindermotoren und 6/7, 4 /1, 8/3 und 2/5 auf V8 -Motoren.^[8] Andere Systeme beseitigen den Distributor als Timing -Apparat und verwenden einen Magnet Kurbelwinkelsensor an der Kurbelwelle montiert, um die Zündung zum richtigen Zeitpunkt auszulösen.

Digitale elektronische Zündungen

Um die Wende des 21. Jahrhunderts wurde digitale elektronische Zündmodule für kleine Motoren bei Anwendungen wie möglich verfügbar Kettensägen, Streichschneider, Blättergebläse, und Rasenmäher. Dies wurde durch kostengünstige, hohe Geschwindigkeit und kleine Fußabdruckmikrocontroller ermöglicht. Digitale elektronische Zündmodule können als beide ausgelegt werden Kondensatorentladungszündung (CDI) oder Induktive Entladungszündung (IDI) Systeme. Kapazitive Entladung Digitale Zündungen speichern geladene Energie für den Funken in einem Kondensator innerhalb des Moduls, das über ein Steuersignal des Mikroprozessors praktisch zu jeder Zeit in die Zündkerze freigegeben werden kann. Dies ermöglicht eine größere Timing -Flexibilität und die Leistung der Motor. vor allem, wenn man Hand in Hand mit dem Motor entworfen hat Vergaser.

Motorsteuerung

In einem (n Motormanagementsystem (EMS), Elektroniksteuerung Kraftstoffversorgung und Zündzeit. Primärsensoren am System sind Kurbelwellenwinkel (Kurbelwelle oder TDC -Position), Luftstrom in den Motor und Gaspedal Position. Die Schaltung bestimmt, welchen Zylinder Kraftstoff benötigt und wie viel, eröffnet den erforderlichen Injektor, um ihn zu liefern, und bewirkt dann einen Funken im richtigen Moment, um ihn zu verbrennen. Frühe EMS -Systeme verwendeten eine Analog Computer Um dies zu erreichen, aber als eingebettete Systeme Preis gesunken und wurde schnell genug, um mit den sich ändernden Inputs bei hohen Revolutionen Schritt zu halten, Digital Systeme erscheinen.

Einige Entwürfe, die ein EMS verwenden, behalten die ursprüngliche Zündspule, den Händler und die Hochspannungsleitungen bei Autos im Laufe der Geschichte. Andere Systeme geben insgesamt auf den Händler aus und haben einzelne Spulen direkt auf jeder Zündkerze montiert. Dies beseitigt die Notwendigkeit sowohl der Händler- als auch der Hochspannungsleitungen, wodurch die Wartung verringert und die langfristige Zuverlässigkeit erhöht wird.

Moderne EMSs lesen in Daten verschiedener Sensoren über die Kurbelwellenposition, die Ansaugkrümmertemperatur, den Ansaugkrümmerdruck (oder das Einlassluftvolumen), die Drosselposition, das Kraftstoffgemisch über den Sauerstoffsensor, die Detonation über einen Klopfsensor und Abgastemperatursensoren. Das EMS verwendet dann die gesammelten Daten, um genau zu bestimmen, wie viel Kraftstoff und wann und wie weit das Zündzeitpunkt vorangetrieben werden soll. Bei elektronischen Zündsystemen können einzelne Zylinder einen eigenen individuellen Zeitpunkt haben, so dass das Timing pro Zylinder ohne Kraftstoff -Detonation so aggressiv wie möglich sein kann. Infolgedessen können anspruchsvolle elektronische Zündsysteme sowohl kraftstoffeffizienter sein als auch eine bessere Leistung gegenüber ihren Kollegen erzielen.

Turbinen-, Jet- und Raketenmotoren

Gasturbine Motoren, einschließlich Jet -Motoren, haben Sie ein CDI -System mit einem oder mehreren Zünderstopfen, die nur beim Start oder falls die verwendet werden Brennzeichen(s) Flamme geht aus.

Raketenmotor -Zündsysteme sind besonders kritisch. Wenn keine sofortige Zündung auftritt, ist die Brennkammer kann mit überschüssigem Kraftstoff füllen und Oxidator und es kann ein erheblicher Überdruck auftreten (a "schwerer Anfang") oder sogar eine Explosion. Raketen beschäftigen oft pyrotechnische Geräte Dieser Ort flammen über das Gesicht der Injektor Platte oder alternativ, hypergolisch Treibmittel, die spontan auf Kontakt miteinander entzünden. Die letzteren Arten von Motoren beseitigen die Zündsysteme vollständig und können keine harten Starts erleben, aber die Treibmittel sind sehr giftig und ätzend. Der Raptor-Motor von SpaceX für Raumschiff und Super Heavy und der RS-25-Motor, der als Space Shuttle Main Engine (SSME) verwendet wurde, verwendete das Fark-Anmut-System. Der Raptor-Motor, der für die Verwendung von Spark-Angaben benötigt wird, weil Astronauten keine pyrotechnischen Zündsysteme herstellen oder die hypergolische Kraftstoffversorgung auf dem Mond oder Mars nachfüllen können, da sich die Ressourcen der Mond- und Marsressourcen stark von den Ressourcen der Erde unterscheiden.

Siehe auch

• Elektromagnetismus
• Faradays Induktionsgesetz
• Saab direkte Zündung
• Funkenentzündung

Verweise

Externe Links

• Zündapparat für Explosionsmotoren. Charles F. Kettering 15. September 1909/3 September 1912 "Zündapparat für Explosionsmotoren" kein Kondensator, keine Punkte, getrennte Spulen
• Zündanlage. Charles F. Kettering 2. November 1910/3 September 1912 "Zündsystem" Distributor mit Kondensator 46 (nicht Punkte)
• Zündanlage. Charles F. Kettering 11. August 1911/17 April 1917 "Zündsystem" Punkte, kein Kondensator, Zündschalter, um das Entlassen der Batterie zu vermeiden
• Zündanlage John A. Hawthorne 1964/1967 Kommentare zum Kettering -Zündsystem: "Die praktischen Bemühungen zur Verbesserung oder Erledigung dieses Systems sind fehlgeschlagen, und es ist im Laufe der Jahre praktisch unverändert geblieben. Der gegenwärtige Trend zu Automobilmotoren mit höherer Leistung droht jedoch, diesen Versuch zu vermitteln, das versucht wurde und echtes System veraltet. Die Hauptbegrenzung des Kettering -Systems ist, wie es typischerweise angewendet wird Bei höheren Motorgeschwindigkeiten. "