Cap. I
Instalatia de aprindere Dacia 1300
Constructia, functionarea, caracteristici
Constructia:
Autoturismul Dacia 1300 este echipa cu instalatie electrica sub o tensiune normala de 12V.
Instalatia electrica generala a autoturismului este compusa din :
-sursa de producere a curentului (alternatorul)
-sursa de acumulare si debitarea energiei electrice (bateria)
-organele consumatoare de curent (echipamentul de aprindere, pornire, semnalizare, climatizare, etc.)
-consumatoare suplimentare ca : stergatorul de parbriz, lampi interioare, etc.
-cablu electric de inalta si joasa tensiune
Functionarea:
Toate elementele componente ale instalatiei electrice sunt legate, in paralel, avand un singur conductor, rolul celui de-al doilea conductor fiind preluat de catre piesele metalice ale autoturismului. Echipamentul de aprindere al automobilului serveste pentru producerea, intr-un anumit moment, scanteilor electrice necesare aprinderii amestecului combustibilului din cilindri motorului. La motoare cu carburator, dupa aspiratia si comprimarea amestecului carburant in cilindru, amestecul carburant este aprins de o scanteie electrica produsa de bujie. Pentru producerea scanteii intre electrozii bujiei nu este suficienta o tensiune de 6 sau 12V respectiv tensiunea pe care o are bateria, scanteia nu se poate produce decat daca bujia este alimentata cu tensiune de 15 000 .20 000. Pentru a se produce o tensiune atat de puternica este nevoie de un ansamblu de piese care lucreaza impreuna si care transforma curentul electric de joasa tensiune in curent de inalta tensiune.
Constructia:
Bobina de inductie este un
transformator de curent care transforma curentul de joasa tensiune de
6V sau 12V in curent de inalta tensiune, de 15.000 . 20.000V.Functionarea bobinei de inductie se bazeaza pe fenomenul inductiei electromagnetice, potrivit caruia, prin intreruperea curentului de joasa tensiune din infasurarea primara, ia nastere in infasurarea secundara un curent de inalta tensiune. Acest fenomen se explica prin variatia campului magnetic, creat de infasurarea primara, care scade de la valoarea de regim la 0 si ale carei linii de camp magnetic (de forta) intretaie spirele infasurarii secundare.
Valoarea pana la care creste curentul in infasurarea primara si deci, tensiunea in infasurarea secundara, depind de intervalul de timp in care contactele stau inchise. Cand turatia motorului este mai redusa, acest interval este mai mare si deci, curentul va creste mai mult decat in cazul turatiilor mari, cand intervalul de timp este redus. Daca rezistenta electrica a circuitului este mica, la turatii mici ale motorului, curentul creste mult si are loc supraincalzirea bobinei datorita efectului Joule.
Introducand in circuitul infasurarii primare intre borne o rezistenta suplimentara (variator), a carui marime variaza cu temperatura, se va evita supraincalzirea bobinei. La aceasta rezistenta, rezistenta sa electrica creste odata cu temperatura care, la randul ei este in functie de intensitatea curentului ce o parcurge. De aceea, pentru a se obtine scantei mai puternice la pornire, cand motorul este rece, se intrebuinteaza bobine cu variator.
Variatorul se monteaza cu infasurarea primara a bobinei de inductie si are rolul de a mari intensitatea curentului produs de bobina la pornire si la turatii mici ale motorului.
Acesta trebuie sa se faca inainte de incercare si cuprinde urmatoarele operatii:
verificarea carcasei metalice si a capacului din material presat care nu trebuie sa aiba fisuri si crapaturi adanci. Zgarieturile si fisurile nu trebuie sa se intinda pe o suprafata de 5 mm si nu trebuie sa depaseasca adancituri de 0,5 mm.
Verificarea etanseitatii si imbinarii sudate a capacului bobinei
Verificarea bornei de legatura la inalta tensiune care trebuie sa fie curata; de asemenea si bornele de legatura la joasa tensiune nu trebuie sa fie oxidate sau murdare.
Bobina de inductie trebuie sa fie curata si uscata pentru ca umiditatea si murdaria favorizeaza scurgerile de curenti care reduc puterea bobinei si ingreuneaza sau fac nesigura aprinderea. Infasurarea de joasa tensiune se controleaza cu lampa de control sau cu ohmmetrul daca nu este intrerupta.
Rezistenta defecta poate fi inlocuita cu alta din otel cu diametrul de 0,4 mm, lungimea de 1,3 m si cu rezistenta de circa 1,25- 1,4 ohm. Valoarea rezistentelor nu se schimba in functionare, decat foarte putin ea lucrand putin incalzita la pornire este scurtcircuitata, marind puterea aprinderii. La curenti mici nu se incalzeste si are o rezistenta mica, astfel ca nu reduce tensiunea care revine infasurarii primare, dar la curenti prea mari, incalzindu-se puternic, reduce curentul si puterea aprinderii. Intrucat aceste rezistente pot ajunge la temperaturi de +300 C, trebuie sa se observe ca montarea bobinei sa se faca intr-un loc ferit de orice pericol de ardere sau inflamare.
Infasurarea de inalta tensiune se verifica in curent alternativ cu o lampa de control de 220V (intre o borna joasa tensiune si borna de inalta tensiune. Rezistenta suplimentara de pornire (variatorul) se insereaza in circuitul primar. Distanta intre eclatori se regleaza la 7mm. Daca bobina nu s-a incalzit insa, incercarea poate fi facuta la turatiile mici regland distanta cu 2mm mai mult. Cresterea temperaturii in infasurarea primara a bobinei de inductie ii mareste rezistenta electrica si ii scade curentul primar micsorand puterea de aprindere.
Bobinele de inductie moderne, cu izolatia in ulei, se racesc mai bine astfel sa au o putere mai mare, fapt care le face mai sigure in functionare.
Caracteristica tensiunii unei bobine de inductie la pornire se determina dupa lungimea scanteii masurata in mm, la o tensiune de alimentare egala cu jumatate din valoarea nominala, la o turatie corespunzatoare unui numar de 300 de scantei/minut. Aceasta valoare este cuprinsa intre 7-10 mm. Lungimea scanteii in functionarea normala se determina la tensiunea nominala la 3000 sau 3600 scantei/min, valoarea ei fiind cuprinsa intre 9-18 mm. Numarul maxim de scantei pe minut este o alta caracteristica care se obtine pentru o distanta de 6-7 mm intre eclatori, valorile fiind cuprinse intre 8-19.000 scantei/minut.
Puterea medie consumata (masurata in W) se determina la turatia de 1000 rot/min la motor, valoarea ei fiind cuprinsa intre 6-34W pentru bobine cu 1-6 cilindrii. Ca exemplu, tipul nou de bobina Garbe - Lahmezer consuma in repaus 4,4A, produce o scanteie care are o lungime de 15 mm la 3000 scantei/minut si poate produce 19.000 scantei/minut. Ea cantareste numai 740 g. in mod analog, o bobina de inductie Prufrex - Luper consuma in repaus 4,6A, produce o scanteie care are o lungime de 19 mm la 3000 scantei/minut si poate produce pana la 17.400 scantei/minut.
Caracteristica tensiunii bobinei de inductie bobinei de inductie se poate si in conditii care tin seama de presiunea amestecului carburant din cilindrii motorului, sub care se produc scanteile dintre electrozii bujiilor.
Pentru a ridica caracteristicile de functionare ale bobinei de inductie se foloseste montajul anterior fixandu-se distanta intre eclatori la 7mm. Masurarea se face numai la un eclator.
La anumite valori ale turatiei arborelui cu came, acre se fixeaza la valori din 200 in 200 rot/min, pana la 2000-2500 rot/min se mareste distanta eclatorilor pana nu se mai produc scantei; se noteaza curentul primar, in A si distanta intre electrozi, in mm. Bobina de inductie este legata in serie cu rezistenta suplimentara de pornire.
Incarcarea se repeta si dupa montarea unei rezistente - derivatie R de 1Mohm in paralel cu electrozii eclatorului de incercare; ea reprezinta scurgerile de curent si scaparile dintre electrozii bujiei datorita depunerilor din restul arderilor.
Incercarea se face cu o rezistenta suplimentara (variator) normala care i-si schimba valoarea rezistente in functie de temperatura de incalzirea cu o rezistenta suplimentara constanta (din manganin sau constantan) de circa 1,25-1,35 ohm, care avand un coeficient mic de temperatura al rezistivitatii foarte mic i-si mentine valoarea rezistentei neschimbata. Aceste caracteristici sunt prezentate pentru a se observa comportarea bobinei de inductie.
Tensiunea secundara se masoara greu, cu aparate de masura mai complicate, astfel ca practic se evita acest lucru considerandu-se ca pentru distanta de 1mm, intre electrozii eclatorului corespunde o tensiune de aproximativ 3000 V; la 3mm corespunde 6000 V; la 5mm corespunde 8500 V; la 13mm corespunde 16200 V; la 16mm corespunde 18000 V.
Ca exemplu, se dau caracteristicile normale ale bobinei de inductie tip B-1 functionand cu ruptorul distribuitor R-20:
tensiune normala a infasurarii primare (contactele inchise) 12 + 0,2V;
rezistenta infasurarii primare ,1,954 Ω;
rezistenta infasurarii secundare 3880 Ω;
tensiunea de incercare a izolatiei infasurarii primare, 500V;
curentul primar maxim, la tensiune normala si temperatura de 20 C, 3A rezultand o putere de 12V*3A=36W
Distanta intre electrozi la incercarea producerii neintrerupte a scanteii la un dispozitiv de incercare trebuie sa fie:
in stare rece, la turatia arborelui cu came de 1900 rot/min, de 7mm.
in stare calda, la aceiasi turatie, de 7mm;
la turatia arborelui cu came de 1000 rot min, de 9mm;
la o stare rece, la turatia de 1900 rot min si cu o rezistenta de scurgeri in paralel de 1M Ω, de 5mm.
Incercarile diverselor bobine de inductia la care nu se cunosc toate caracteristicile date de fabrica constructoare, trebuie sa se faca comparativ cu datele rezultate prin incercari facute la bobine de inductie pe tipul respectiv, cu un ruptor-distribuitor si dispozitiv corespunzator destinat acestor incercari. Trebuie determinate cel putin urmatoarele date care sa pastreze intr-un tabel pentru comparare:
curentul primar in stare de repaus, la tensiunea normala (4,6-5,3A)
lungimea scanteii la 400 rot/min, corespunzatoare pornirii (10-20mm)
turatia maxima de producere a scanteii de 7-8mm lungime (1600-3000 rot/min)
tensiunea primara minima de producere a scanteii(cuprinsa intre 2,8-4,1V la bobinele de 6V si dublu la cele de 12V)
Avand aceste date, se pot face si inlocuiri de bobine de inductie cu altele de alta fabricatie care au aceleasi caracteristici.
Cap. III
Bujia
Bujia are rolul de a conduce curentul de tensiune inalta in camera de ardere si de a produce aprinderea fluidului motor prin scanteia care apare intre electrozi.
In timpul functionarii motorului, partile principale ale bujiei, in special izolatorul si electrodul central se incalzeste.
Solicitarile termice ale bujiei sunt cauzate de diferenta de temperatura care exista intre partea care intra in camera de ardere si partea expusa mediului ambiant, precum si de variatiile de temperatura ale gazelor pe ciclu, cuprinse intre 50..120 C in perioada admisiei si 2000. 2800 C in perioada arderii. In timpul functionarii, fluxului termic se transmite prin radiatia fluidului, prin conducta chiuloasei si prin radiatie si convectie mediului exterior.
Functionarea optima a bujiei are loc atunci cand partea inferioara a izolatorului are o temperatura in jur de 500.600 C cand se asigura asa-zisa auto curatire a bujiei (depunerile se ard). La temperaturi de peste 800 . 900 C ale izolatorului si ale izolatorului electrodului central au loc aprinderi secundare (preaprinderi) ale fluidului motor. In acest caz motorul pierde din putere si functioneaza cu batai. In unele cazuri aprinderea amestecului poate avea loc chiar in timpul aspiratiei, aparand "impuscaturi" in carburator si chiar pericol de incendiu.
Alegerea corespunzatoare este deci de mare importanta. Aceasta presupune cunoasterea valorii termice a bujiei, care reflecta capacitatea bujiei de a transmite caldura din camera de ardere catre mediul exterior.
Se deosebesc bujii calde, cu partea interioara a izolatorului mai lunga si bujii reci, cu partea inferioara a izolatorului mai scurta. Bujiile calde au valori termice mari. Valorile termice standardizate ale bujiilor simbolizarea veche, sunt: 99, 145, 175, 195, 225, 240, 260, 280, 310, 340, 360, 370, 400.
Prin utilizarea unor electrozi centrali cu miez de cupru si manta din nichel-crom se obtin o serie de avantaje. O astfel de bujie acopera un domeniu mai larg de valori termice (cel putin doua valori termice ale bujiilor normale). Aceste bujii numite si "super - termo - elastice " asigura porniri mai rapide (la pornire intr-un timp scurt atinge temperatura de regim), iar la functionarea motorului in sarcina sau suprasarcina. Nu se supraincalzeste (miezul din cupru asigura un bun transfer al caldurii).
In functionare bujia trebuie sa reziste si la solicitari electrice, mecanice si chimice. Solicitari electrice apar din cauza tensiunilor ridicate 4.8 KV la regim normal si 11.15 KV la pornirea motorului rece. Solicitarile mecanice se datoreaza variatiei presiunilor gazelor din cilindrii, cat si variatilor si socurilor care apar in timpul functionarii. Bujiile sa fie astfel construite incat sa asigure etanseitatea la presiunea de functionare.
Solicitarile chimice se refera in special la electrozi, care se _____ in cazul unor materiale necorespunzatoare.
Intretinerea bujiilor este simpla in raport cu restul aparatelor, dar prezinta mare importanta asupra functionarii motorului. Pentru buna functionare trebuie sa se masoare si sa se regleze din cand in cand distanta intre electrozi. Pentru acesta trebuie sa se foloseasca scule speciale si calibre fabricate in acest sens. Indreptarea electrozilor se face prin indoire cu o cheie speciala in asa fel, incat sa nu se sprijine pe electrodul central, ci pe marginea metalica a corpului bujiei; in acest fel nu se distruge electrodul si izolatorul central. La aceasta operatie bujia se tine in mana. Motorul merge mai bine daca electrozii uzati sunt reglati la distanta normala. Pentru masurarea corecta a distantelor se folosesc calibre rotunde care pot avea diametrul de 0,7mm, 0,6mm, 0,5mm, 0,4mm, in functie de tipul motorului.
Durata functionarii bujiei se da de fabrica constructoare care poate fi:
la motoare in patru timpi de 15000 km
la motoare in doi timpi 10000km
se poate considera sa la motoarele sub 25 CP durata de functionare a bujiilor este de 15000 km, la cele pana la 35 CP este de 10000 km, iar la vele pana la 50 CP este de 8000 km. Normele sunt generale si presupun alegerea corecta a bujiei (in functie de regimul de lucru al automobilului) si motorul in buna stare de functionare.
Bujia nu lucreaza corect si se uzeaza mai repede cand carburatorul nu este bine reglat, avansul aprinderii necorect sau daca instalatia de racire si echipamentul de aprindere sunt defecte. Verificarea functionarii corecte a bujiei se poate face in diferite moduri montand pe motoare de incercare in anumite regimuri; se prevad cinci cicluri de functionare dupa urmatoarele regimuri:
o ora la turatia minima a motorului
o jumatate de ora la sarcina medie
o jumatate de ora la sarcina maxima
bujia nereglata si necuratata in timpul acestor regimuri si care corespunde incercarilor este buna.
Cap. IV
Defecte ale instalatiei de aprindere. Cauze si remedieri
Defectele echipamentului de aprindere si detectarea lor
Verificarea echipamentului de aprindere se face dupa controlul bateriei de acumulatoare.
Defectul. Aprindere neregulata.
Cauze si remedii:
conductele de inalta tensiune sunt strapunse sau nu au continuitate sigura, astfel ca trebuie inlocuite sau puse in ordine.
descarcari sau scurgeri la capacul izolant al bobinei de inductie sau de la distribuitor; este necesar sa se inlocuiasca capacele izolante strapunse sau defecte.
ruptorul are contactele murdare sau oxidate si trebuie curatite.
deschiderea contactelor de la ruptor se face neregulat; este necesar sa se regleze deschiderea contactelor si sa se stranga bine suruburile sau contrapiulita de blocare a placii contactului fix.
ruptorul are contactele dereglate; trebuie sa se puna in ordine contactele, sa se regleze deschiderea lor si sa blocheze pozitia normala de lucru.
ciocanelul este intepenit sau blocat astfel ca trebuie sa fie curatat si uns cu cateva picaturi de ulei
condensatorul face scurtcircuit din cand in cand, are intreruperi sau izolatie defectuoasa si trebuie sa fie inlocuit
Defectul. Aprinderea este nereglata la turatii mari.
Cauze si remedii:
conductele de aprindere sunt strapunse sau fac legaturi slabe; este necesar sa se inlocuiasca conductele defecte, sa se fixeze si sa se stranga capetele de aprindere.
legaturile in circuitul de joasa tensiune sunt slabe; trebuie sa se verifice continuitatea lui, sa se stranga suruburile de fixare si sa se refaca lipiturile.
capacul izolant al bobinei de inductie sau al distribuitorului este murdar, permite descarcari intamplatoare sau este strapuns; este necesar sa se curete sau sa se inlocuiasca piesele arse, strapunse sau care permit descarcarile.
contactele de la ruptor se deschid neregulat; trebuie sa se regleze deschiderea contactelor si sa se blocheze pozitia normala de lucru a lor.
presiunea contactelor este insuficienta; se verifica tensiunea arcului si se repara sau se inlocuieste arcul rupt, dupa care se verifica din nou forta de apasare a contactelor.
contactele ruptorului sunt dereglate; trebuie sa se regleze distanta dintre ele si sa se blocheze prin strangerea suruburilor respective.
ciocanelul este defect; trebuie sa fie inlocuit.
condensatorul este defect; trebuie sa fie inlocuit.
Arborele ruptorului - distribuitor are joc prea mare; se inlocuieste cand este prea uzat sau se ****** inlocuindu-se arborele cu altul de diametrul potrivit.
Defectul. Motorul da rateuri la ambalare.
Cauze si remedii:
arcul ruptorului este slab;(constatarea se face prim masurarea cu dinamometrul) arcul trebuie sa fie intarit sau inlocuit.
bratul ruptorului se misca greu, arborele ruptorului se roteste anormal, prea mic pentru inchiderea contactelor , arborele cu came este uzat, condensatorul are scurgeri de curent etc.; este necesar ca sa se curete si sa se unga arborele cu came si sa se inlocuiasca piesele uzate (arbore, condensator etc.)
Defectul. Motorul "bate" la turatii mici.
Cauza si remediul: arcurile regulatorului centrifugal sunt rupte sau slabite si trebuie inlocuite. Verificarea se face cu dinamometrul.
Defectul. Motorul "bate" la turatii mari.
Cauze si remedii:
avansul la aprindere este prea mare. Aceasta se consta cu ajutorul dispozitivului de masurare a avansului aprinderii
regulatorul prin depresiune al avansului la aprindere este reglat gresit; se trage sau impinge tija de reglaj.
arcul din spatele membranei regulatorului prin depresiune este slabit sau rupt; trebuie sa se regleze avansul aprinderii, sa se inlocuiasca arcul sau sa se schimbe regulatorul prin depresiune.
Defectul. Motorul se incalzeste prea tare cand merge cu clapeta de admisiune inchisa partial.
Cauza si remediul: intarzierea prea mare la aprindere datorita unui defect la regulatorul de avans prin depresiune; este necesar sa se controleze conducta si legatura intre regulator si clapeta de admisiune sau etanseitatea membranei. Membrana trebuie sa fie stransa etans.
Defectul. Motorul "bate" la orice regim.
Cauza si remediul: avansul este prea mare la aprindere, corectorul octanic este dereglat carburatorul este prea putin antidetonant; este necesar sa se regleze avansul la aprindere la valoarea normala.
Defectul. Aprinderea nu are loc.
Cauze si remedii:
legaturi intrerupte; se verifica si se inlatura defectul
infasurarile bobinei de inductie sunt fie intrerupte, fie scurtcircuitate; trebuie sa fie inlocuite.
contactele ruptorului sunt prea deschise sau numai inchise; este necesar sa se regleze deschiderea contactelor si sa se blocheze ruptorul.
ciocanelul este blocat pe axul sau; trebuie sa fie demontat, curatat si uns cu cateva picaturi de ulei.
condensatorul este intrerupt sau scurtcircuitat; trebuie sa fie inlocuit.
Cap V
Memoriu justificativ
Am ales aceasta tema
"Instalatia de aprindere
La partea teoretica am dorit sa realizez un proiect in care sa vorbesc despre instalatia de aprindere Dacia 1300. la parte practica am vrut sa realizez un panou cu instalatia de aprindere, iar ca plansa un desen cu frana simplex.
Astfel am realizat un proiect format din 5 capitole:
la capitolul I am scris despre constructia si functionarea instalatiei de aprindere Dacia 1300.
La capitolul II am scris despre constructia si functionarea bobinei de inductie.
La capitolul II am scris despre constructia si functionarea bujiei.
iar capitolul IV contine defectele, cauzele si remedierile instalatiei de aprindere
Ca parte practica am realizat un aparat in care sunt prezentate partile componente ale instalatiei de aprindere: ruptor-distribuitor, bobina de inductie, fise si bujii.
Bibliografie
"Depanarea automobilelor" Pavelescu T.
"Ed. Tehnica"
"Automobilul de la A la Z"
"Ed. Militara"
Protectia muncii
La executarea lucrarilor de intretinere si reparare a instalatiei de aprindere trebuie respectate urmatoarele reguli de protectia muncii.
trebuie sa fim imbracati corespunzator pentru executarea lucrarilor.
Borna de la baterie trebuie luata jos pentru a evita scurtcircuitarea instalatiei.
Este interzis contactul cu apa a partilor instalatiei deoarece pot aparea scurtcircuite.
