Distribuitor - Distributor
Un distribuitor este un arbore rotativ închis utilizat în motoarele cu ardere internă cu aprindere prin scânteie care au aprindere temporizată mecanic . Funcția principală a distribuitorului este de a direcționa curentul secundar sau de înaltă tensiune de la bobina de aprindere la bujii în ordinea corectă de tragere și pentru timpul corect. Cu excepția sistemelor magnetice și a multor motoare moderne controlate de computer care utilizează senzori de unghi / poziție a manivelei, distribuitorul găzduiește și un întrerupător mecanic sau inductiv pentru a deschide și închide circuitul primar al bobinei de aprindere.
Prima aprindere fiabilă cu baterie a fost sistemul de aprindere Delco dezvoltat de Dayton Engineering Laboratories Co. (Delco) și introdus în modelul 30 Cadillac din 1910 . Această aprindere a fost dezvoltată de Charles Kettering și a fost considerată o minune în zilele sale. Atwater Kent și-a inventat sistemul de aprindere Unisparker în această perioadă, în competiție cu sistemul Delco. Până la sfârșitul secolului al XX-lea, aprinderile mecanice dispăreau din aplicațiile auto în favoarea aprinderilor electronice inductive sau capacitive controlate complet de unitățile de control al motorului (ECU), mai degrabă decât temporizate direct la turația arborelui cotit al motorului .
Descriere
Un distribuitor constă dintr-un braț sau rotor rotativ în interiorul capacului distribuitorului, deasupra arborelui distribuitorului, dar izolat de acesta și de corpul vehiculului ( sol ). Arborele distribuitorului este acționat de un angrenaj pe arborele cu came pe majoritatea motoarelor supapelor aeriene și atașat direct la un arbore cu came pe majoritatea motoarelor cu came aeriene. (Arborele distribuitorului poate acționa și pompa de ulei .) Partea metalică a rotorului intră în contact cu cablul de înaltă tensiune de la bobina de aprindere printr-o perie de carbon cu arc pe partea inferioară a capacului distribuitorului. Partea metalică a brațului rotorului trece aproape (dar nu atinge) contactele de ieșire care se conectează prin conducte de înaltă tensiune la bujia fiecărui cilindru . Pe măsură ce rotorul se rotește în distribuitor, curentul electric poate sări micile goluri create între brațul rotorului și contacte datorită tensiunii ridicate create de bobina de aprindere.
Arborele distribuitor are o came care acționează întrerupătorul de contact (numite și puncte ). Deschiderea punctelor determină o tensiune de inducție ridicată în bobina de aprindere a sistemului .
Distribuitorul găzduiește și unitatea de avans centrifugă : un set de greutăți articulate atașate la arborele distribuitorului, care determină rotirea ușoară a plăcii de montare a punctelor întrerupătorului și avansarea sincronizării scânteii cu turații mai mari ale motorului pe minut (rpm). În plus, distribuitorul are o unitate de avans în vid care avansează sincronizarea și mai mult, în funcție de vid în colectorul de admisie . De obicei, există și un condensator atașat la distribuitor. Condensatorul este conectat paralel cu punctele de întrerupere, pentru a suprima scânteile pentru a preveni uzura excesivă a punctelor.
În jurul anilor 1970, punctele principale de întrerupere au fost în mare parte înlocuite cu un senzor de efect Hall sau senzor optic. Deoarece acesta este un dispozitiv fără contact și bobina de aprindere este controlată de electronice în stare solidă , a fost eliminată o cantitate mare de întreținere în reglarea și înlocuirea punctului. Acest lucru elimină, de asemenea, orice problemă cu următorul întrerupătorului sau uzura camelor și, eliminând o sarcină laterală, extinde durata de viață a lagărului arborelui distribuitorului . Circuitul secundar (de înaltă tensiune) rămas a rămas în esență același, folosind o bobină de aprindere și un distribuitor rotativ.
Majoritatea distribuitorilor utilizați pe motoare cu injecție electronică de combustibil nu au unități de vid și de avans centrifugale. La astfel de distribuitori, avansul de sincronizare este controlat electronic de computerul motorului. Acest lucru permite un control mai precis al sincronizării aprinderii, precum și capacității de a modifica sincronizarea pe baza altor factori decât turația motorului și vidul colectorului (cum ar fi temperatura motorului). În plus, eliminarea vidului și avansului centrifugal are ca rezultat un distribuitor mai simplu și mai fiabil.
Capac distribuitor
Capacul distribuitorului este capacul care protejează piesele interne ale distribuitorului și menține contactele dintre rotorul intern și firele bujiei.
Capacul distribuitorului are câte un stâlp pentru fiecare cilindru, iar în sistemele de aprindere în puncte există un stâlp central pentru curentul din bobina de aprindere care intră în distribuitor. Cu toate acestea, există câteva excepții, deoarece unele motoare (multe mașini Alfa Romeo , unele Nissans din anii 1980) au două bujii pe cilindru, deci există două cabluri care ies din distribuitor pe cilindru. O altă implementare este sistemul de scântei irosite , unde un singur contact servește două conductoare, dar în acest caz fiecare cablu conectează un cilindru. În sistemele de aprindere cu energie mare (HEI) de la General Motors nu există un post central și bobina de aprindere se află deasupra distribuitorului. Unele motoare Toyota și Honda au, de asemenea, bobina lor în capacul distribuitorului. În interiorul capacului există un terminal care corespunde fiecărui stâlp, iar bornele fișei sunt aranjate în jurul circumferinței capacului în conformitate cu ordinea de tragere pentru a trimite tensiunea secundară la bujia corespunzătoare la momentul potrivit.
Rotorul este atașat la partea superioară a arborelui distribuitor, care este acționat de arborele cu came al motorului și astfel sincronizat cu acesta. Sincronizarea cu arborele cu came este necesară deoarece rotorul trebuie să se rotească exact la jumătate din viteza arborelui cotit principal în ciclul de 4 timpi. Adesea, rotorul și distribuitorul sunt atașate direct la capătul unuia (sau singurului) arbore cu came, la capătul opus curelei de distribuție. Acest rotor este apăsat pe o perie de carbon pe terminalul central al capacului distribuitorului care se conectează la bobina de aprindere. Rotorul este construit astfel încât clapeta centrală să fie conectată electric la marginea sa exterioară, astfel încât curentul care intră în stâlpul central să călătorească prin punctul de carbon până la marginea exterioară a rotorului. Pe măsură ce arborele cu came se rotește, rotorul se rotește și marginea sa exterioară trece de fiecare dintre bornele bujiei interne pentru a declanșa fiecare bujie în ordine.
Motoarele care utilizează un distribuitor mecanic pot eșua dacă se lovesc de bălți adânci, deoarece orice apă care ajunge pe distribuitor poate scurta curentul electric care ar trebui să treacă prin bujii, redirecționându-l direct către corpul vehiculului. La rândul său, acest lucru determină oprirea motorului, deoarece combustibilul nu este aprins în cilindri. Această problemă poate fi rezolvată prin îndepărtarea capacului distribuitorului și uscarea capacului, camei, rotorului și a contactelor prin ștergerea cu hârtie de șervețel sau cu o cârpă curată, prin suflarea de aer fierbinte pe ele sau folosirea unui spray de deplasare a umezelii, de ex. WD-40 sau similar . Uleiul, murdăria sau alți contaminanți pot provoca probleme similare, astfel încât distribuitorul trebuie păstrat curat în interior și în exterior pentru a asigura o funcționare fiabilă. Unele motoare includ un inel din cauciuc sau o garnitură între baza distribuitorului și capacul pentru a preveni această problemă. Garnitura este fabricată dintr-un material precum Viton sau butil pentru o etanșare strânsă la temperaturi extreme și medii chimice. Această garnitură nu trebuie aruncată la înlocuirea capacului. Majoritatea capacelor distribuitorului au poziția terminalului cilindrului numărul 1 turnat în plastic. Referindu-se la o diagramă de comandă de tragere și cunoscând direcția în care se rotește rotorul (care poate fi văzut prin rotirea motorului cu capacul oprit), firele bujiei pot fi direcționate corect. Majoritatea capacelor distribuitorului sunt proiectate astfel încât să nu poată fi instalate în poziția greșită. Unele modele de motoare mai vechi permit însă instalarea capacului în poziția greșită cu 180 de grade. Poziția cilindrului numărul 1 de pe capac trebuie notată înainte de înlocuirea capacului.
Capacul distribuitorului este un prim exemplu de componentă care în cele din urmă cedează căldurii și vibrațiilor. Este o parte relativ ușoară și ieftină de înlocuit dacă carcasa sa din bakelită nu se rupe sau se fisurează mai întâi. Acumularea de depozite de carbon sau eroziunea terminalelor sale metalice poate provoca, de asemenea, defectarea capacului distribuitorului.
Deoarece este în general ușor de îndepărtat și transportat, capacul distribuitorului poate fi scos ca mijloc de prevenire a furtului. Deși nu este practic pentru utilizarea de zi cu zi, deoarece este esențial pentru pornirea și funcționarea motorului, scoaterea acestuia împiedică orice încercare de cablare la cald a vehiculului.
Brațul întrerupătorului cu puncte de contact în stânga. Pivotul este în dreapta, iar următorul camului se află în mijlocul brațului întrerupătorului.
Capac distribuitor. În centru este un buton din carbon cu arc care atinge rotorul. Numărul de contacte (în acest caz 4) este același cu numărul cilindrilor motorului
Rotor. Aceasta se rotește cu aceeași viteză ca arborele cu came, o jumătate din viteza arborelui cotit
Partea superioară a distribuitorului cu fire și terminale
Contactele rotorului în interiorul capacului distribuitorului
Aprindere directă și fără distribuitor
Proiectele moderne ale motoarelor au abandonat distribuitorul și bobina de înaltă tensiune, îndeplinind în schimb funcția de distribuție în circuitul primar electronic și aplicând impulsul primar (de joasă tensiune) pe bobine individuale pentru fiecare bujie sau o bobină pentru fiecare pereche de cilindri însoțitori într-un motor (două bobine pentru un patru cilindri, trei bobine pentru un șase cilindri, patru bobine pentru un cilindru opt și așa mai departe).
În sistemele tradiționale fără distribuitor la distanță, bobinele sunt montate împreună într-un pachet de bobine umplut cu ulei de transformator sau bobine separate pentru fiecare cilindru, care sunt fixate într-un loc specificat în compartimentul motorului cu fire la bujii, similar cu configurarea distribuitorului. General Motors , Ford , Chrysler , Hyundai , Subaru , Volkswagen și Toyota se numără printre producătorii de automobile despre care se știe că au folosit pachete de bobine. Pachetele de bobine de la Delco pentru a fi utilizate cu motoarele General Motors permit îndepărtarea bobinelor individuale în caz că eșuează, dar în majoritatea celorlalte configurări de pachete de bobine fără distribuitor la distanță, dacă o bobină ar eșua, ar fi necesară înlocuirea întregului pachet pentru a repara problemă.
Aspectele mai recente utilizează o bobină situată foarte aproape de fiecare bujie cunoscută sub numele de bobină-aproape-bujii , sau direct deasupra fiecărei bujii cunoscută sub numele de aprindere directă ( DI ) sau bobină-pe-bujie ( COP ). Acest design evită necesitatea transmiterii unor tensiuni foarte ridicate, care este adesea o sursă de probleme, în special în condiții de umezeală.
Ambele sisteme directe și la distanță fără distribuitor permit, de asemenea, niveluri mai fine de control al aprinderii de către computerul motorului, ceea ce ajută la creșterea puterii, la scăderea consumului de combustibil și a emisiilor și la implementarea caracteristicilor precum dezactivarea cilindrilor . Sârmele bujiei , care necesită înlocuire de rutină din cauza degradării, sunt, de asemenea, eliminate atunci când bobinele individuale sunt montate direct deasupra fiecărei bujii, deoarece tensiunile și câmpurile ridicate există doar pe o distanță foarte mică de la bobină la bușon.
Scânteie pierdută
Distribuitorul poate fi eliminat pe motoarele în patru timpi utilizând principiul scânteii irosite. Un impuls de aprindere este livrat în doi cilindri în același timp, ales astfel încât un cilindru să fie într-o cursă de evacuare, în timp ce celălalt este pe cale să înceapă cursa de putere. Scânteia din cilindru în faza de evacuare este irosită. Fiecare capăt al înfășurării bobinei de aprindere este conectat la o bujie și se declanșează în perechi.
Un motor cu un singur cilindru are o singură bujie și, prin urmare, nu are nevoie de niciun distribuitor. Sistemele de aprindere ale acestor motoare pot produce o scânteie irosită în timpul cursei de evacuare.
