Проводници за запалване с високо напрежение - Ръководство за автомобили
Автомобилни кабели за високо напрежение
Целта на проводниците с високо напрежение, обща информацияОсновната задача на проводниците с високо напрежение е да предават електрически импулси от бобината на запалването към свещите. Следователно те трябва:
- издържат на високо напрежение (до 40 000 V),
- предаване на импулси с малки загуби,
- осигуряват минимални смущения за радиоелектронното оборудване,
- имат добра изолация за предотвратяване на изтичане на ток,
- запазва свойствата си в широк температурен диапазон - от минус 30°C през зимата до плюс 100°C или повече при работещ двигател през лятото.
За предаване на импулс с високо напрежение с минимални загуби е желателно да се намали електрическото съпротивление на проводника. Ето защо преди много години успешно се използват проводници с медна проводима сърцевина. Но с началото на масовото използване на електронни устройства (радио, телевизори, електронни бордови системи в самия автомобил и др.) започна да се проявява основният им недостатък - излъчването на голямо количество електромагнитни смущения.
За да ги намалите във веригата за високо напрежение на системата за запалване, се използва допълнително електрическо съпротивление.
Резистор за потискане на смущенията може да бъде вграден в ротора на разпределителя (бегач), запалителната свещ или нейната капачка в различни комбинации. В допълнение, въглеродният електрод в разпределителната капачка има съпротивление.
Понастоящем най-ефективният и най-често срещаният начин за намаляване на смущенията е използването на високоволтови проводници с разпределено съпротивление Конструкция на високоволтови проводници за запалване Съвременните проводници се състоят от проводяща сърцевина, изолация (защитен слой), метални контакти и капачки (фиг. 1).
Проводник (фиг. 2) еняколко вида:
* медна жила със съпротивление от 0,02 Ohm / m (Ohm на метър дължина на проводника). При такива проводници са необходими допълнителни резистори за потискане на шума;
* неметални с метална "обвивка" - разпределено съпротивление до 2 kOhm/m. Централната част на сърцевината е изработена от фибростъкло, импрегнирано с графит, ленена нишка или Kevlar3. Често е покрит със слой от феропласт4, който поради свойствата си също предотвратява разпространението на смущения. Отгоре се навива тънка метална тел. По правило са необходими допълнителни резистори за потискане на шума;
* неметални с високо разпределено съпротивление. Проводници с такова ядро се монтират без резистори.
Ядро от този тип може да бъде направено от различни материали, например често се намират опции от:
* памучна прежда, импрегнирана с разтвор на сажди. Понякога се подсилва отгоре с памучна или найлонова оплетка. Съпротивление 15-40 kOhm/m;
* полимерна "вена" със съпротивление 12-15 kOhm / m. Вътре в него може да се пропусне подсилваща нишка;
* нишки от фибростъкло с графитно посипка.
Изолация - еднослойно или многослойно защитно диелектрично покритие на проводима сърцевина (фиг. 3).Предназначен за:
* предотвратяване на изтичане на електрически ток;
* защита на ядрото от излагане на влага, горива и смазочни материали, вредни изпарения и високи температури в двигателното отделение, както и механични повреди.
Изработен е от различни видове пластмаси (например PVC), силикон, гума в различни комбинации. Понякога механичната якост на изолацията се увеличава с плат, памук, найлон, фибростъкло или полимерна оплетка.
Металните контакти (уши) осигуряват електрическа връзка на проводимия проводник със съответните контакти (гнезда, клеми за високо напрежение) на запалителната свещ и запалителната бобина или разпределителната капачка. Основни изисквания:
* Надежден контакт с проводящ проводник. Постига се чрез кримпване или запояване (с медно ядро);
* издръжливост на закрепване върху тел. Постига се чрез плътно кримпване и понякога допълнителни "зъбци" и специална издутина (фиг. 4);
* надеждна връзка с изводите на запалителната свещ и запалителната бобина или разпределителната капачка. За да направите това, контактът на проводника може да има издатина, венчелистче или специална пружина;
* Достатъчна устойчивост на корозия за поддържане на надежден контакт по време на работа. Постига се чрез използване на цветни метали или покритие, предпазващо от външни влияния.
Контактите, към които е свързан високоволтовият проводник, са няколко вида. Най-често използваните са показани на фиг. 5, а в различните краища на жицата те могат да се различават.
Капачките предпазват точките на свързване на контактите на проводниците със съответните клеми на бобината, разпределителя и запалителните свещи от агресивни влияния на околната среда и предотвратяват изтичане на електрически ток. Основни изисквания към тях:
* най-плътна връзка с детайлите на запалителната система, така че прах и влага да не проникват до контактите. Понякога след продължителна употреба е възможно капачките да се отстранят само с помощта на специален инструмент;
* устойчивост на въздействието на високи и ниски температури, както и на рязката им разлика.
Капачките имат различна форма, изработени са от гума, силикон, пластмаса или ебонит. Някои от тях имат вграден допълнителен шумопотискащ резистор.(фиг. 6) или метален щит за намаляване на шума Неизправности на проводника за запалване с високо напрежениеОсновните неизправности на проводника са отворени вериги и изтичане на ток.
Прекъсване на електрическата верига възниква най-често на кръстопътя на металния контакт на проводника с проводимата сърцевина и други части на системата за запалване, например, когато:
* лоша връзка с изводите на съответните елементи на системата за запалване;
* Окисляване или разрушаване на ядрото.
На местата, където връзката е нарушена, се получава искрене и нагряване, което допълнително влошава ситуацията и може да доведе до изгаряне на метални контакти или проводници.
Изтичане на електричество възниква чрез замърсени проводници, запалителни свещи, разпределителна капачка и бобина за запалване, както и ако изолацията и капачките на проводника са повредени, така че техните диелектрични свойства се влошават по време на работа.
При ниски температури проводниците с високо напрежение стават по-твърди и вероятността от повреда на тяхната изолация и капачки се увеличава. В допълнение, поради постоянните вибрации, които съпътстват работата на двигателя, ставите се разхлабват, което може да доведе до лош контакт, например в капачката на разпределителя. Капачките на запалителните свещи страдат най-много от високи температури, тъй като те са най-близо до нагретите части на двигателя и освен това често се повреждат при отстраняване.
С течение на времето всички елементи на системата за запалване неизбежно се покриват със слой прах и мръсотия, влага и пари от горива и смазочни материали, които са проводници на ток и значително увеличават теча, особено при влажно време и ако изолацията е повредена. В допълнение, микропукнатините се увеличават допълнително от влага и мръсотия.Препоръки за избор на проводници за високо напрежениеЗапалване на VAZ Когатоизбирате проводници за високо напрежение, препоръчително е да се съсредоточите върху препоръките както на техните производители, така и на производителите на двигатели.
Ако системата за запалване дава импулс с високо напрежение с ниска енергия, например в автомобили с контактна система за запалване (повечето VAZ със задно предаване), тогава не трябва да инсталирате проводници с високо разпределено съпротивление. Това ще намали силата на искрата и при неблагоприятни условия е възможно неправилно запалване на горимата смес (например при стартиране на студен двигател през зимата).
Съпротивлението на проводника може да се измери с тестер. Въпреки това, за проводници с намотка на проводяща сърцевина, този метод не е правилен, тъй като при работа на двигател стойността на тяхното съпротивление се променя. Това се дължи на техните дизайнерски характеристики.
Нивото на смущения, създадено както от електрическото оборудване на автомобила като цяло, така и от проводниците с високо напрежение, може да се оцени с помощта на монтирания в него приемник (автомобилно радио). Редът на работа за такава проверка е даден на диаграмата.
При избора на проводници според изолационния материал трябва да се вземе предвид напрежението в системата за запалване на конкретен автомобил. При максималните си стойности, които могат да бъдат посочени в ръководството за ремонт, изолацията не трябва да позволява разрушаване. За предпочитане е проводници с изолация и капачки, чиято материя не става твърда и чуплива на студа и издържа на високи температури в двигателния отсек, например силикон. В допълнение, той е по-малко намокрен от вода, което означава, че вероятността от електрическа повреда е намалена. Силиконът се чувства восъчен на допир, а кабелите, направени от него, позволяват сериозни прегъвания.
По време на работа на автомобила, на първо място, е необходимо да поддържате проводниците чисти и сухи. За да направите това, можете например периодично да избърсвате с бензинкапачката на дистрибутора, бобините за запалване, изолаторите на свещите и самите проводници със свалени капачки от колата.
Често е възможно да се определи разрушаването на изолацията по време на работа на двигателя чрез ухо (чуват се щраквания) или визуално. Ако отворите двигателното отделение през нощта, тогава мястото на текущото изтичане ще се вижда от искрата. На тъмно понякога се забелязва блясък (блясък) около устройствата на системата за запалване поради влажност и йонизация на въздуха, например преди гръмотевична буря или при големи течове на ток.
Прекъсване на проводник в намотката на неметална проводяща сърцевина (фиг. 2, b) може да не се появи при обороти на празен ход на коляновия вал и при ниски натоварвания, докато при високи натоварвания двигателят ще се „утрои“, ако проводникът, водещ към свещта, е повреден или спира, ако централната е повредена.
Добрият контакт в върховете предотвратява загубата на импулсна енергия, предавана на свещите. Затова е препоръчително периодично да проверявате дали накрайниците са добре вкарани в гнездата на съответните елементи на запалителната система.
За да предотвратите повреда на проводника, се препоръчва да го отстраните, като започнете с капачката и не издърпвайте изолацията.
Стегнатостта на капачките в местата на свързване на проводниците намалява окисляването на върховете и последващото влошаване на контакта. Затова е важно капачките да се поставят докрай и ако се появят пукнатини по тях да се сменят.
Смущението се генерира поради високочестотни импулси на напрежение в системата за запалване. За домашни автомобили техните стойности са както следва: ротор - до 8 kOhm, свещ - 4-10 kOhm, капачка на свещта - 4-13 kOhm, централен електрод - 8-14 kOhm. Гъвкав изкуствен материал с висока якост. 20% поливинилхлоридно съединение PDF и 80% ферит или манган-никел и никел-цинк на прах. Сравнете енергията на искрас определени кабели е възможно чрез свързване на искрова междина вместо свещи на кола и завъртане на коляновия вал на двигателя със стартер. В този случай е желателно и при автомобили с каталитичен конвертор на отработените газове е необходимо да се изключи подаването на гориво. Голямото общо съпротивление във вторичната верига ще направи искрата по-бледа и по-тънка. Разрядникът се състои от два електрода в изолиращ корпус, разстоянието между краищата на които е 7 mm. Можете да имитирате искрова междина, като здраво закрепите върха на високоволтовия проводник на това разстояние от металната част на двигателя.
Проводниците за високо напрежение на утрешния ден се отличават с най-новите материали, които повишават устойчивостта на агресивни среди, имат по-добри изолационни и екологични характеристики. Например американската корпорация Delphi Packard Electric Systems предлага на световната автомобилна индустрия кабел, базиран на PPO технология, който е по-издръжлив и съпротивлението на триене е 4 пъти по-високо в сравнение с аналозите. И в същото време позволява да се намали теглото на продукта с 25%. От 2007 г. се планира Mercedes C-класа да се оборудва с кабели от този кабел. Заслужава да се отбележи, че Delphi Packard е световен лидер в производството на кабелни продукти от силикон. Кабелите за високо напрежение на повечето американски автомобили са направени от неговите материали. Едни от първите в България, материалите на Delphi Packard в производството на проводници започнаха да се използват от концерна Citron и си осигуриха достойно място на пазара. Първо, трябва да обърнете внимание на информацията, посочена както на опаковката, така и на самите проводници: производител, приложимост и т.н. Много често "левите" производителигрешат при изписването на думата "силикон" на английски. Правилният вариант е "силикон". Това е толкова често срещана грешка, че дори едно от най-известните български автомобилни издания в голям материал посочи "силикон", което на български означава "силиций". Второ, обърнете внимание на телените капачки. Те трябва да осигурят херметичността на връзката и да защитят контактните върхове. Висококачествените капачки са изработени от гума на базата на силиконова гума. Дебелината на стената трябва да бъде най-малко 3 mm. Именно в местата на контакт с проводимата сърцевина и други части на системата за запалване най-често се нарушава електрическата мрежа. Това се случва, като правило, или когато проводниците са отстранени (често те дърпат директно върху проводниците) или лоша връзка към клемите на съответните елементи на системата за запалване поради окисляване, хлабаво прилягане и др. Трето, трябва да обърнете внимание на качеството на самия кабел за високо напрежение. Най-добрите са изработени от силикон, можете да проверите тяхната надеждност по прости начини. Поставете кабела в открит пламък - висококачествената изолация не трябва лесно да се топи или запалва. Завъртете кабела здраво. Признаци на изместване, плъзгане между обвивката и сърцевината, както и скърцане показват лошо качество на механичната адхезия между обвивката и изолатора. Също така се опитайте да преместите изолационния слой надлъжно. Кабелът трябва да бъде практически монолит, в противен случай, когато монтирате и демонтирате проводника, защитата може да бъде нарушена.