Regulační relé a jeho princip:- Má pro dynamo zajistit tyto funkce:

1. Reguluje napětí s ohledem na spotřebiče, které musí zajišťovat v určitém malém

rozsahu

2. Omezuje proud. Ten nesmí překročit určitou hodnotu => poškodilo by se vinutí

dynama

3. Připojuje samočinně dynamo k baterii, když napětí na generátoru dosáhne minimální

hodnoty napětí akumulátoru.

Regulace napětí se uskutečňuje magnetickým tokem.

Jednostupňové relé:Princip:

Do série s budícím vinutím FG je zařazen R2, který je periodicky spojován nakrátko Kl a K2.

Kl je pevný, K2 je upevněný na kotvě elektromagnetu B1. Pružina P se snaží Kl a K2 spojit.

Proti ní působí síla Bl, jehož napěťové vinutí je připojeno ke svorkám dynama. Obvody jsou

navrženy tak, že účinkem Bl se Kl a K2 střídavě spojují a rozpojují. Při rychlém periodickém

spojování a rozpojování kolísá napětí Uo mezi minimální a maximální hodnotou, ale tento

kmitočet (50 až 500 Hz) není lidským okem pozorovatelný. Když napětí dosáhne své

maximální hodnoty, síla Bl přemůže tah pružiny, Kl a K2 se rozpojí, a tím se vřadí do

budícího obvodu R2. Tím postupně klesá budící proud dynama, což má za následek i snížení

generovaného napětí. Když napětí klesne na svou minimální hranici, přemůže pružina sílu Bl

a Kl a K2 spojí R2 nakrátko. Generované napětí začne stoupat, a když dostoupí maxima, celý

děj se opakuje znovu.

Aby i při vysokých otáčkách regulátor správně pracoval, musí být R2 poměrně veliký a Kl a

K jsou namáhány poměrně velikým napětím, což vadí u výkonů dynam asi nad 200 W.

Tomuto namáhání se dá částečně zabránit dvoustupňovou regulací.

Dvoustupňová regulace dynama v zapojení s tří cívkovým reléPři nízkých otáčkách pracují jen horní kontakty prvého stupně K1, K2. Při vysokých jen

kontakty druhého stupně K3, K4. Při jistých středních otáčkách jsou oba páry kontaktů

rozpojeny - plavou.

Dalším členem regulačního relé je omezovač proudu. Ten nepřipustí, aby proud dynama

překročil jistou maximální hodnotu bez ohledu na to, jaké jsou požadavky akumulátoru a

spotřebičů. B2 má obdobný elektromagnet jako B1, avšak magnetovaný proudem dynama.

Dokud je proud menší, než přípustný maximální proud, nestačí přítažná síla B2 přitáhnout

kotvu a omezovač nepůsobí. Překročí-li proud svou maximální hodnotu, přitáhne B2 svou

kotvu, rozpojí se K5 a K6, a tím se vřadí do budícího obvodu R3. Napětí i proud začnou

klesat, kotva odskočí, znovu se sepnou K5 a K6 a celý děj se opakuje znovu. Nestačí-li

periodické spojování a rozpojování K5 a K6, dosáhne se dalšího zeslabování buzení pomocí

kontaktů K7 a K8, kterými se přemostí budící vinutí buď celé nebo přes R2 podle toho, jak

právě pracuje regulátor napětí.

Dalším členem je regulační spínač. Je to elektromagnetické relé s jedním párem kontaktů

mající dvoje vinutí. Napěťové a proudové. Jakmile napětí dynama dosáhne předepsané

hodnoty, která musí být větší než napětí akumulátoru, přemůže přítažná síla kotvy pružinu a

K9 a K10 se spojí. Dynamo začne dodávat proud. Proudové vinutí je navinuto v takovém

smyslu, že jeho magnetomotorická síla vyvolaná proudem dynama se sčítá s

magnetomotorickou sílou vzbuzenou napěťovým vinutím B3. Kdyby B3 měl pouze napěťové

vinutí, zůstaly by K9 a K10 spojeny, i když by už při zmenšení otáček napětí dynama kleslo a

bylo menší než napětí akumulátoru.

Polovodičová regulace dynam

Tranzistor v polovodičovém regulátoru pracuje ve spínacím režimu, což má tu výhodu, že

buď je na něm velké napětí a neprotéká jím téměř žádný proud, nebo v sepnutém stavu je na

něm téměř nulové napětí a může jím protékat velký proud.

Pokud je T1 otevřen, jde budícím vinutím kolektorový proud IC1 cestou: + pól dynama,

emitor a kolektor T1. Budicí vinutí FG a - pól. Jakmile stoupne napětí dynama na svou

maximální dovolenou mez, stoupne i napětí na ZD tak, že tato dioda začne propouštět proud,

jehož obvod je: + pól, emitor a báze T2, ZD, R6, - pól. Tímto proudem IE2 se otevře T2 a

stane se vodivým. Napětí UEB1 klesne tak, že se uzavře T1, a tím přestane procházet

kolektorový proud IC1. Budící proud začne klesat. Při jistém minimálním napětí přestane ZD

propouštět proud, tím přestane procházet IE2 a T2 se uzavře. Vznikne napětí UEB1 a proud

IE1 otevře T1. Začne stoupat budící proud i generované napětí a celý děj se opakuje znovu.

Zpětný spínač je nahrazen diodou D2.

Při přerušení proudu do budícího vinutí se podle indukčního zákonu v tomto vinutí indukuje

napětí. Maximální hodnota tohoto napětí by mohla mít hodnotu až několik set voltů. Proto je

paralelně k budícímu vinutí připojena Dl v závěrném směru pro budící proud Ib. Pro

indukované napětí je však tato dioda zapojena v propustném směru a uzavírá se jí proud Ib'.

Kontrola vinutí rotoru dynamaVe vinutí rotoru dynama mohou nastat následující druhy závad:

1. Zkrat vinutí na kostru

2. Zkrat mezi závity

3. Přerušení vinutí

Alternátory

Výhody alternátoru ve srovnání s dynamem:

1. Alternátor s usměrňovačem lze navrhnout tak, že akumulátor je nabíjen i při běhu

naprázdno

2. Téměř žádná údržba

3. Jednodušší regulace

4. Větší provozní spolehlivost

5. Menší hmotnost a rozměry

6. Jednodušší odrušení, neboť odpadá jiskření na komutátoru

7. Souprava alternátor - usměrňovač dává proud stále stejné polarity nezávisle na smyslu

otáčení

Porovnání výkonu dynama a alternátoru

Alternátor s permanentním buzením

Alternátory s permanentními magnety bývají nejčastěji uspořádány tak, že v magnetickém

obvodu statoru je uloženo pracovní vinutí, ze kterého se odebírá potřebný proud pro

provoz vozidla a na rotoru je upevněno několik párů permanentních magnetů tak, že se

vždy střídá severní a jižní pól magnetu.

Protože v alternátoru vzniká střídavý proud, musí být magnetický obvod statoru složen

z plechů, aby se co nejvíce zabránilo ztrátám vířivými proudy.

Jednou z největších výhod alternátorů je, že mají přirozenou regulaci proudu. Indukované

napětí ve statorovém vinutí je přímo úměrné otáčkám rotoru neboli elektrické úhlové

rychlosti a magnetickému toku. Za zjednodušených předpokladů platí:

kde I je proud,

U — napětí,

R — činný odpor vinutí a zátěže,

L— vlastní indukčnost generátoru,

K — konstanta stroje,

w — elektrická úhlová rychlost 2p (pn/60), (p – počet pólů)

Při zvyšování rychlosti otáčení se vliv R proti hodnotám závislým na w postupně zmenšuje,

takže při vyšších otáčkách ho můžeme zanedbat. Potom platí:

Z předchozího tedy vyplývá, že se vzrůstajícími otáčkami sice stoupá vnitřní indukované

napětí, ale zároveň stoupá i omega a tím i vnitřní reaktance alternátoru, takže proud bez

jakéhokoli regulačního zásahu nemůže přestoupit určitou nejvyšší hodnotu a nezávisí na

otáčkách.

Alternátory s buzením permanentním magnetem mají nespornou výhodu v tom, že nevyžadují

regulaci, avšak jejich použití je možné pouze pro menší vozidla s málo proměnnou spotřebou.

Alternátor s budícím vinutím

V drážkách statorového paketu 1 složeného z dynamových plechů je uloženo trojfázové vinutí 2.

Na rotoru jsou dvě lisované nebo frézované hvězdice 4, 8 z měkké oceli. Každá z nich má na

vnějším obvodě drápkové póly. Do mezery mezi drápkovými póly jedné hvězdice zasahují

drápkové póly druhé hvězdice. Budící cívka 9 prstencového tvaru, která je napájena přes kroužky

12, budí všechny póly tak, že na obvodě se severní a jižní póly střídají. Hvězdice 4 nese jen

samé severní póly a hvězdice 8 jen samé jižní póly. Magnetický tok vycházející z jednoho

severního drápkového pólu hvězdice projde vzduchovou mezerou, rozdělí se v paketu na dvě

poloviny, z nichž jedna projde přes vzduchovou mezeru do jižního drápkového pólu 5, druhá

obdobně do jižního drápkového pólu 6 hvězdice 8. Obě poloviny se spoji v rotorovém

prstencovém jhu.

Usměrňovač

K usměrnění střídavého proudu alternátoru se používají křemíkové diody namontované pro lepší

chlazení přímo do štítu alternátoru. Aby byl alternátor dobře využit, je trojfázový a pro

usměrnění je pak nejvýhodnější zapojení zvané trojfázový můstek.

Oscilogramy

Regulace alternátoru

Třífázový devítidiodový alternátor s vibračním regulátorem

Pro buzení a vibrační regulátor napětí je použito odděleného usměrňovače napětí sestávajícího

z menších diod D7, D8, D9, které s diodami D4,D5,D6 tvoří trojfázový můstek. Předbuzení je

proudem z akumulátoru přes spínač, kontrolní žárovku a k ní paralelně připojený R3, sepnuté

K1,K2 ke svorce M a přes kroužky do budícího vinutí. Nulová dioda D0 působí stejně jako u

dříve popsaných dynam.

Polovodičová regulace alternátoru

Referenčním prvkem je opět ZD, jejíž anoda je připojena k odporovému děliči R3,R6 a trimru

R4, kterým je možno regulovat výši žádaného napětí. Paralelně k R6 je připojen termistor R5.

Klesne-li teplota, stoupne odpor termistoru a zvýší se potenciál bodu C, takže je třeba vyšší

napětí, aby se ZD otevřela. Nareguluje se tedy vyšší napětí alternátoru. Je-li napětí malé,

nepropouští ZD proud, na R2 nevzniká žádný napěťový spád. Emitorový obvod T2 není

napájen. Emitorem hlavního spínacího tranzistoru T1 jde proud cestou: přípojnice +, emitor a

báze T1, Rl a záporný pól. T1 se otevře a jeho kolektorový proud Ic1 jde přes kartáčky a

kroužky do budícího vinutí alternátoru, jehož napětí stoupá.

Při jisté velikosti napětí je rozdíl mezi potenciálem přípojnice + a bodem C tak veliký, že se

otevře ZD. Začne jí procházet proud, jehož cesta je: přípojnice +, R2, ZD, R4,R6 a R5. Na R2

vznikne napětí, které otevře T2. Tím se přiblíží potenciál bodu A k potenciálu přípojnice + a

klesne proud obvodu emitor-báze tranzistoru T1, který se uzavře. D3 zamezí tomu, aby při

nepracujícím alternátoru byl napájen regulační a budící obvod z akumulátoru. Předbuzení je

zajištěno přes kontrolní žárovku dobíjení a k ní paralelně připojený R7.

SPOUŠTĚCÍ ZAŘÍZENÍ

Z hlediska elektrotechniky je spouštěč jednoduchý stejnosměrný sériový motor s velkýmvýkonem při malých otáčkách.

Požadavky na spouštěč:

1. V klidu musí být pastorek bezpečně zajištěn mimo záběr s ozubeným věncemsetrvačníku

2. Při zasouvání do záběru musí být zajištěno, aby se zasunutí podařilo i tehdy, přijde-li zubpastorku proti zubu věnce

3. Dokud pastorek není v dostatečném záběru, nesmí být točivý moment spouštěče takvelký, aby došlo k poškození zubů

4. V plném záběru musí být mechanismus schopen převést plný točivý moment, přitomvšak musí být chráněn před přetížením při zpětném zážehu spalovacího motoru

5. Pastorek musí zůstat v záběru tak dlouho, dokud řidič spojení nezruší, nebo dokud motorspolehlivě nepracuje

6. Je li ozubení v záběru a rozběhne-li se motor, musí se spojení ozubení s motoremspouštěče samočinně uvolnit

7. Přestane-li řidič působit na ovládací ústrojí, musí se spouštěcí obvod rozpojit, pastorekse musí vrátit do klidové polohy a co nejdříve zastavit, aby byl spouštěč připraven prodalší použití.

U zážehového motoru je třeba dosáhnout otáček 40 až 150 za minutu. U vznětového motorus nepřímým vstřikem 80 ž 200 otáček za minutu.Při nízkých teplotách a nevhodném oleji mohou být pasivní odpory tak velké, že spouštěčmusí určitou dobu motorem protáčet, až se pasivní odpory sníží, zvýší se otáčky, až postupnězačne spalovací děj od nepravidelných zápalů až po pravidelný chod motoru.Výkony spouštěčů bývají od 0,22 do 25 kW.

Vlastnosti spouštěcí soustavy

Náhradní schéma zapojení spouštěcí soustavy:

UM = UBO - (Rs + RP + RB). IObr 45. Náhradní schéma zapojeníspouštěcí soustavy

Rs je odpor spínače Rp - odpor přívodů RM – odpor motoru

Závislost momentu, výkonu a otáček na proudu spouštěče

Systém BENDIX

K zasunutí pastorku do záběru se využívá setrvačnosti samotného pastorku. Pastorek má na

vnitřním průměru plochý nebo lichoběžníkový závit a je lehce pohyblivý po šroubovém

závitu pouzdra poháněného spouštěcím motorem pomocí unášeče, který tlumí nárazy. Při

zapojení proudu do spouštěcího motoru se neurychlí pastorek tak rychle jako rotor

spouštěče a pohybuje se po závitu pouzdra směrem do záběru se setrvačníkem. Přijde-li zub

do mezery, pohybuje se pastorek po šroubu ve směru osy až na doraz. Dosedne-li zub na

zub, je pastorek stržen šroubovicí ze zubu do mezery. Protože v okamžiku, v němž se

pastorek posune do plného záběru, otáčí se rotor spouštěče již značnou rychlostí, snižuje se

náraz pružinou nebo lamelovou spojkou.

Jakmile se spuštěný motor rozeběhne a pastorek se otáčí rychleji než rotor spoušteče,

vyšroubuje se ze záběru s věncem a setrvačností doběhne až na klidový doraz pouzdra.

Spouštěč s výsuvnou kotvou

Pastorek se může otáčet kolem hřídele spouštěče, se kterým je spojen volnoběžnou spojkou,

ale v axiálním směru není oproti kotvě pohyblivý.

Vřeteno nesoucí pastorek 1 je s hřídelí spouštěče spojeno lamelovou spojkou 2. V klidu je

kotva částečně vysunuta ze statoru. Teprve když se stator působením budících vinutí

zmagnetuje, vtáhne kotvu 3 dovnitř a tohoto axiálního pohybu se využije i pro zasunutí

pastorku do setrvačníku.

Spouštění je dvoustupňové. V prvním stupni vtáhne elektromagnet E své jádro a spínací

můstek spojí kontakt Kl. Sepnutí K2 brání páka 9 držená západkou 6. Kl připojí obě

pomocná vinutí F2 a F3. Slabé magnetické pole vtahuje kotvu, která se pomalu otáčí, do

statoru. Jakmile se pastorek zasune, uvolní kroužek 5 západku a spojí se i K2. Nastává

druhá fáze spouštění. K2 připojí hlavní budící vinutí Fl a spouštěč vyvíjí plný záběrový

moment. Typickým znakem těchto spouštěčů je dlouhý komutátor.

Nevýhody: Velká hmotnost

Stojí-li vůz na svahu, může dojít k potížím při zasouvání pastorku do

ozubení.

Spouštěč s výsuvným pastorkem

Doběh spouštěče zkracuje třecí brzdička vytvořená v jednom z ložiskových štítů pružinou a

brzdící podložkou.

Volnoběžka

Zásuvné pouzdro 22 končí zakřivenými plochami 5 a dutinami 4 pro svorníky 3, v nichž

jsou uloženy pružiny 6, přitlačující lehce tyto svorníky na válečky. Pastorek je spojen s

vnějším pláštěm volnoběžky 7. Momentem spoušteče při otáčení ve směru hodinových

ručiček se válečky vklíní mezi plášť a pouzdro. Jakmile se plášť točí rychleji než pouzdro,

jsou válečky 1 vytlačovány ze záběru proti síle pružin a mechanické spojení mezi 22 a 7 se

zruší.

Spouštěč s převodem

Elektromotory mohou dosáhnout velkého výkonu při malých rozměrech tím, že jsou

navrženy na vysoké otáčky, neboť výkon je dán součinem točivého momentu a úhlové

rychlosti.

P = M.w

Spouštěč má přímo v elektromotoru mezi rotorem a výstupním hřídelem zabudovanou

planetovou převodovku s převodem 1:3,3.

Takovéto spouštěče jsou menší a až o jednu třetinu lehčí

Dynamospouštěč

Je stroj, který je schopen pracovat jako dynamo i jako spouštěč. Dynamo musí být

derivační, kdežto jako spouštěč je nejvhodnější sériový motor. Proto má dynamospouštěč

pro každou svou funkci samostatné budící vinutí. Sdružení obou funkcí je konstrukčně

velice výhodné. (Pohon pouze pro jeden stroj, ucelené provedení a spouštění motoru bez

problémů se zasouvacím mechanismem.) Příčiny, že se toto řešení příliš nerozšířilo, jsou ve

velkých rozdílech podmínek, při nichž obě funkce probíhají. Spouštěč musí mít poměrně

velký výkon při nízkých otáčkách, zatímco pro dynamo stačí mnohem menší výkon při

značně vyšších otáčkách.

Pomocná spouštěcí zařízení

Zařízení pro zážehové motory – cívka s předřadným rezistorem

Zapalovací cívka je konstruována na napětí nižší, než je jmenovité napětí elektrické sítě

vozidla. Poškození zapalovací cívky za běžného provozu zabraňuje rezistor zařazený

sériově do primárního obvodu cívky. V případě spouštění motoru, kdy dochází k poklesu

napětí v celé soustavě, je tento rezistor vyřazen přemostěním a cívka tak dostává plné

potřebné napětí, čímž je zaručena dostatečná energie jiskry na svíčce i při sníženém napětí

akumulátoru.

Zařízení pro vznětové motory

K ohřevu vzduchu v sacím potrubí se používají elektrická odporová topná tělesa nebo

plamen z pomocného elektricky zažehovaného hořáku v sacím potrubí. Toto zařízení musí

mít poměrně velký výkon, neboť ohřívá velké množství vzduchu odpovídající zdvihovému

objemu motoru a jeho otáčkám při spouštění.

U automobilů s nepřímým vstřikem se ohřívá vzduch přímo v komůrce, čehož se dosahuje

žhavící svíčkou. Žhavící svíčka se skládá z tělesa, izolátoru, svorníku a volné nebo

zapouzdřené žhavící spirály. Spirála je žhavena proudem z akumulátoru na teplotu 900 až

1000 °C po dobu 3 až 90 sekund.

Zapalování

Velikost napětí, při které, nastává výboj, nazýváme přeskokové nebo-li průrazné napětí.

Závisí na:

1. tvaru, materiálu a vzdálenosti elektrod

2. plynu v prostoru mezi elektrodami

3. tlaku, teplotě a způsobu proudění plynu

4. průběhu přiloženého napětí

Výboj mezi elektrodami zapalovací svíčky

Po přerušení proudu v primárním obvodu zapalovací cívky stoupá sekundární napětí z bodu

A do bodu B, kde nastává průraz. Napětí velmi rychle poklesne a výboj trvá až do okamžiku

C, kde po odčerpání větší části energie zhasíná. Další průběh napětí představuje

dokmitávání systému bez výboje. Pro spolehlivé zapálení směsi je zapotřebí výboje, který

má minimální energii 3,5 . 10-5 J.

Zapalovací svíčka

Zasahuje do spalovacího prostoru, kde pracuje v těžkých podmínkách, v nichž se v rychlém

sledu střídají teploty 2000 až 2500 °C a tlaky až 6 Mpa při hoření s teplotami okolo 60 °C a

s pod tlakem při sání motoru. Materiály svíčky musejí snášet velké teplotní spády, odolávat

chemicky velmi agresivnímu prostředí a izolátor svíčky musí bez poškození a bez velkých

energetických ztrát snášet napěťové rázy až 25 kV.

Zapalovací svíčka se skládá ze střední elektrody, keramického izolačního tělesa, kovového

pouzdra nesoucí vnější (boční) elektrodu, šroubení a koncovky.

Vzdálenost elektrod u bateriového zapalování se doporučuje 0,6 až 0,8 mm a u

magnetového zapalování 0,4 až 0,5 mm. Malé doskoky 0,25 až 0,35 mm jsou možné jen u

motorů s vysokými tlaky a s bohatou směsí.

Provozní teplota špičky izolátoru má být v rozmezí 500 až 800 °C. Hranice 500 °C je

spodní mez tzv. samočisticí teploty, při níž shoří na izolátoru úsady, které by zvětšovaly

elektrickou vodivost povrchu. Teplota 800 °C je spodní mez teplot, při nichž se již vznítí

palivová směs. Schopnost svíčky snášet bez samozápalu určité tepelné zatížení se udává

jako její tepelná hodnota. Svíčka s vyšší tepelnou hodnotou je bezpečnější proti

samozápalům, ale náchylnější k úsadám na izolátoru. Svíčka s nižší tepelnou hodnotou je

méně odolná proti samozápalům, ale méně citlivá na úsady.

Bateriové zapalovaní

Při přerušení styku kontaktů se proud v primárním obvodu vinutí cívky rychle zmenšuje a

změnou magnetického toku se indukuje do primárního i sekundárního vinutí cívky napětí.

Velikost indukovaného napětí ve vinutí zapalovací cívky závisí na rychlosti změny

magnetického toku podle vztahu: U = - N dΦ/dt

Při přerušení styku kontaktů přerušovače se ihned elektrický obvod nepřeruší, protože

obvodem protéká nabíjecí proud kondenzátoru. Ten se za určitou dobu nabije a tehdy dojde

k přerušení proudu a poklesu magnetického toku a tím ke vzniku indukovaného napětí

podle výše uvedeného vztahu.

Po přerušení proudu v primárním obvodu se nabíjí nejen kondenzátor Cl, ale i kapacity na

sekundární straně C2. To je kapacita sekundárního vinutí zapalovací cívky, kapacita kabelů

a kapacita zapalovacích svíček. Energie magnetického pole zapalovací cívky se

transformuje do energie kapacity na primární a sekundární straně.

UCUCIL 2

22

2

11

2

11 21

21

21

+=

Zapalovací cívkaParametry:

N1 = 120 až 400

R1 = 4 Ω

N2 = 25000

R2 = až 15 000 Ω

Průběh primárního proudu, sekundárního napětí a proudu při sepnutí a rozpojení

kontaktů

Přerušovač

Spínáním a rozpínáním kontaktů určuje přerušovač dobu, kterou je primární obvod spojen.

Zdvih kontaktů bývá 0,3 až 0,5 mm.

Poměr sepnutí a rozpojení kontaktů přerušovače bývá pro čtyřválcový motor 50° : 40°, pro

šestiválcový motor 35° : 25° a osmiválcový motor 30° : 15°.

Rozdělovač

1. hlavice rozdělovače

2. vložky pro přívody k jednotlivým

svíčkám

3. přívod vysokého napětí

4. rozdělovací rotor

5. rozdělovací rameno

6. sběrací kartáč

7. deska spojená s hřídelem

8. čepy

9. závaží

10. pružina

11. kulisa

12. vačka

13. hřídel rozdělovače

14. základní deska přerušovače

Řízení bodu zážehu

Nejvýhodnější předstih záleží na:

1. otáčkách motoru - čím větší otáčky, tím větší předstih

2. množství vzduchu ve směsi - chudší směs musí být zapálena dříve

3. oktanovém čísle paliva - čím více je směs náchylná ke klepání, tím menší musí být

předstih

4. kompresním poměru - rychlost hoření vzrůstá s tlakem

5. teplotě směsi i motoru samotného - je-li motor studený, má být předstih větší

Samočinná regulace předstihu v závislosti na otáčkách motoru se většinou dociluje

odstředivým regulátorem. Ten začíná působit až od určitých otáček, které jsou vyšší než

volnoběžné. Až do těchto otáček je stálý základní předstih.

Různého tvaru charakteristiky lze dosáhnout volbou různých pružin a tvarem kulisy v

odstředivém regulátoru.

Podtlak u hrdla sacího potrubí závisí na otáčkách motoru a na poloze škrtící klapky. Při

otevřené škrticí klapce je podtlak v potrubí nižší, směs je bohatší a v motoru jsou podmínky

pro rychlé hoření a je potřeba menší předstih. Toho se dociluje podtlakovou regulací. Ta je

zpravidla řešena membránovým mechanismem. V pouzdře 6 je pryžová membrána 5, jejíž

pohyb se táhlem 4 přenáší na základní desku 1, která je v rozdělovači otočně uložena a s níž

je prostřednictvím stavitelné podložky spojen čep raménka přerušovače 3. Prostor za

membránou je spojen trubicí 7 s vhodným místem sacího potrubí. Při podtlaku v sacím

potrubí se prohne membrána 5 směrem vpravo, stlačí pružinu 8 a natočí základní desku v

opačném směru, než se otáčí vačka přerušovače 2. Narážka raménka přerušovače se tedy

zvedne dříve, takže předstih se zvětší.

Magnetové zapalování

Při magnetovém zapalování se energie pro jiskru získává ze zvláštního točivého stroje

buzeného permanentními magnety zvaného magneto. Na statoru je navinuta zapalovací

cívka, jejíž primární vinutí je spojováno přerušovačem nakrátko. Otáčením permanentního

magnetu se mění velikost i směr magnetického toku v magnetickém obvodu statoru a ve

vinutí zapalovací cívky se indukuje napětí. Toto napětí způsobí, že cívkou přes sepnuté

kontakty prochází proud I1. Tento proud vyvolá magnetický tok statoru, který se sčítá s

magnetickým tokem rotoru. K přeskoku jiskry na zapalovací svíčce dojde v okamžiku

rozpojení kontaktů přerušovače. Protože vačka, která kontakty rozpojuje, je obvykle na

jednom hřídeli s rotorem magneta, je nutné, aby k rozpojení kontaktů došlo po oddálení

pólových nástavců, kdy má magnetické pole největší energii. Aby tato poloha mohla být

snadno a bez nákladných měřících zařízení vizuálně kontrolována, používá se míry zvané

odtrh. Je to vzdálenost mezi jednou pevnou hranou a jednou otáčející se hranou. Bývá 8 až

10°.

Z konstrukčního hlediska existují tři základní druhy zapalování:

· S rotující cívkou a pevným permanentním magnetem

· S rotujícím permanentním magnetem a stojící cívkou

· S rotujícím magnetickým můstkem a se stojícím permanentním magnetem i cívkou

První typ se nepoužívá pro složitost konstrukce, kde se otáčel kondenzátor i s

přerušovačem, druhý typ je nejběžnější u jednostopých motorových vozidel a třetí typ se

používá pro mnoho válcové letecké motory.

Elektronické zapalování

Elektronické odlehčení kontaktů přerušovače

Jsou-li kontakty přerušovače P spojeny, je T ve vodivém stavu a cívkou protéká proud.

Rozpojením kontaktů se tranzistor skokem uvede do nevodivého stavu a proud do

zapalovací cívky se bezkontaktně přeruší. Protože při přerušení proudu se v primárním

vinutí cívky indukuje napětí několik set voltů, používají se k tomuto účelu speciální

tranzistory.

Kondenzátorové zapalování

Princip kondenzátorového zapalování spočívá na rozdíl od indukčního, u něhož se energie

shromažďuje v indukčnosti a do vysokonapěťového obvodu se převádí při rozpojení

primárního obvodu, v tom, že se energie nahromadí do kapacity kondenzátoru a odtud se

odvádí k primárnímu vinutí zapalovací cívky. Kondenzátor nabitý na několik set voltů se

vybíjí napěťovou vlnou se strmým čelem. Napětí na svíčce rychle vzroste a tím se sníží

ztráty svodem na svíčkách a zapalování pracuje dobře, i když jsou svíčky silně znečištěny.

Kondenzátorové zapalovací soustavy mají nevýhodu v tom, že jsou poměrně složité. K

nabíjení kondenzátoru potřebujeme zdroj s vhodnou velikostí stejnosměrného napětí a k

vybití musí být spolehlivý spínač. V podstatě se pomocí tranzistorového měniče zvýší

stejnosměrné napětí akumulátoru na napětí několika set voltů. Na toto napětí se nabije

kondenzátor a ten se polovodičovým spínačem - tyristorem ve vhodný okamžik vybije do

zapalovací cívky. Proto se tomuto typu zapalovacích soustav také říká tyristorové

zapalování. Princip:

Zapnutím spínače V se uvede v činnost oscilátor, který je tvořen tranzistorem T a vinutím

transformátoru L2. Zpětnovazební vinutí L1 je připojeno na odporový dělič R1,R2, kterým

je nastaven pracovní bod tranzistoru. Ve vinutí L3 se indukuje vysoké střídavé napětí,

kterým se přes usměrňovači diodu D2 nabíjí kondenzátor C2. Kondenzátor Cl tvoří s

vinutím L3 rezonanční obvod, čímž se ještě dosáhne vyššího sekundárního napětí. Dl chrání

tranzistor před napěťovými špičkami. V okamžiku rozpojení kontaktů přerušovače P se

začne přes rezistor R3 nabíjet C3, který tvoří s R4 derivační člen. Derivací vzniká napěťová

špička, která se přivádí na spouštěcí elektrodu tyristoru. Tím se tyristor uvede do vodivého

stavu. Po vybití C2 do ZC se Ty zavře a kondenzátor se začne opět nabíjet.

Elektronické kondenzátorové zapalování s konstantní velikostí

sekundárního napětí

Princip:

Po rozpojení kontaktů se uvede do činnosti klopný obvod KO, který otevře tranzistor T.

Tím začne protékat proud primárním vinutím impulsního transformátoru Tr. Zpětnovazební

obvod ZO působí tak, že protéká-li tranzistorem proud určité velikosti, překlopí KO do

původního stavu a T se uzavře. Na sekundární straně se indukuje vždy stejně velké napětí,

kterým se nabíjí C. Tím je nabíjecí cyklus ukončen. Při dalším rozpojení kontaktů se přes

spouštěcí obvod SO otevře Ty a C se vybije do primárního vinutí zapalovací cívky.

Induktivní zapalování

Po rozepnutí kontaktů přerušovače se uvede do vodivého stavu KO a tím také spínací T.

Proud I, který protéká tranzistorem a primárním vinutím cívky narůstá na maximální

hodnotu určitou dobu. Dosáhne-li proud nastavené velikosti, dojde pomocí zpětnovazebního

obvodu k uvedení KO a tím i tranzistoru do nevodivého stavu. V sekundárním vinutí ZC se

indukuje vysoké napětí konstantní velikosti bez ohledu na otáčky motoru a výše napětí

akumulátoru.

Bezkontaktní zapalování

Elektromagnetický snímač

S hřídelem rozdělovače 4 se otáčí hvězdice 5 z magneticky vodivého materiálu. Magnetický

tok, který tvoří permanentní prstencový magnet 3, se uzavírá přes pólové nástavce 1 a

hvězdici. Pootočením hvězdice se magnetický tok přeruší a v cívce 2 se indukuje napěťový

impuls, který se odvádí kabelem 6 do elektronického zapalování.

Snímač s Hallovou sondou

Vlastní snímač obsahuje klopný obvod, který je řízen Hallovým generátorem. Ten má tu

vlastnost, že působením magnetického pole v něm vzniká napětí. Toto napětí způsobuje

překlápění elektronického klopného obvodu. Celý snímač je proveden jako integrovaný

obvod. Bubínek 2 z magneticky vodivého materiálu je spojen s hřídelem rozdělovače. V

bubínku jsou po obvodě výřezy. Uvnitř bubínku je permanentní magnet 3. Magnetický tok

se uzavírá přes vzduchovou mezeru, snímač 4 a jho 5. Je-li ve vzduchové mezeře plná část

bubínku, sníží se magnetický odpor a magnetický tok vzroste natolik, že dojde k překlopení

klopného obvodu. Pootočí-li se bubínek tak, že mezi snímačem a magnetem je výřez,

magnetický odpor vzroste a klopný obvod se vrátí do původního stavu.

Vliv zapalování na exhalaceZapalovací systém může přispět k příznivému ovlivnění obsahu škodlivin ve výfukových

plynech těmito způsoby:

1. okamžikem zapálení směsi

2. dobou trvání výboje

3. vzdáleností elektrod u svíčky

Objemové složení výfukových plynů:

Dusík - 72,3 %Kyslík - 0,7 %C02 - 12,3 %Vodní páry - 12,7 %Ar a zbytky - 1,0 %

Škodlivé

látky:

Saze - 0,005

HC - 0,05 %NOx - 0,085CO - 0,85 %

Součinitel přebytku vzduchu Lambda

Určuje odchylku skutečného poměru vzduchu a paliva od ideálního teoretického poměru

14,7:1.

Složení emisí v závislosti na Lambda

0,6 0,8 1,2

CO

Vzniká především při bohaté směsi díky malému obsahu O2 potřebnému pro oxidaci C na

neškodlivý CO2. CO je bezbarvý jedovatý plyn bez zápachu. V krvi na sebe váže

hemoglobin lépe než kyslík a už malé koncentrace mohou být při delším vdechování

smrtelné. Je těžší než vzduch. Shromažďuje se dole u podlahy, což je nebezpečné v

montážních jámách.

HC

Nespálené HC vznikají neúplným spalováním z důvodů přebytku paliva. Zvýšení hodnoty

HC nastává především vynecháváním zapalování a špatným seřízením a mechanickým

opotřebením motoru. Výfukové plyny obsahují různé druhy nespálených HC:

nasycené uhlovodíky (parafíny) jsou téměř bez zápachu, mají narkotický účinek a slabě

dráždí pokožku

nenasycené HC (olefíny, acetyleny) mají lehce nasládlou vůni a slabě dráždí pokožku.

Významně se podílí na tvorbě smogu a mají vliv na ozón.

aromatické HC mají charakteristický zápach s rakovinotvorným a narkotickým účinkem.

NOx

Vysoká teplota a tlak ve spalovacím prostoru vedou k oxidaci dusíku obsaženého v

nasávaném vzduchu. Tím vzniká hlavně NO a v malých množstvích NO2 a N2O. N2O je

bezbarvý plyn, který oxiduje na NO2. NO2 je hnědočervený plyn se silným zápachem,

dráždí plíce a pokožku, leptá tkáň, je silně jedovatý a podílí se na tvorbě smogu. V servisní

praxi se měření NOx neprovádí.

SOx

V palivu obsažená síra reaguje se vzdušným kyslíkem SO2. Ve spojení s vodou vznikají

kyseliny síry, které jsou známy jako kyselý déšť. - Škodlivé pro životní prostředí

Pb

Sloučeniny Pb jsou jedovaté látky dostávající se do krve, kostní dřeně a nervového systému.

Zabraňují okysličování buněk.

CO2

Nejedovatý plyn. Hodnota CO2 má vypovídací schopnost o stavu motoru. Je-li nízká a

zároveň jsou nízké hodnoty CO a HC, svědčí to netěsnosti výfukového systému a naředění

výfukových plynů. Hodnota CO2 slouží společně s CO a HC k posouzení funkčnosti

katalyzátoru. CO2 vzniká také oxidačními procesy v katalyzátoru, při kterých se redukuje

obsah škodlivých složek výfukových plynů. Nárůst CO2 v atmosféře je jednou z příčin

skleníkového efektu.

O2

Vyskytuje se ve výfukových plynech pouze při spalování chudé směsi. Jeho hodnota je

důležitá při měření emisí - používá se pro výpočet Lambdy.

Vliv koncepce motoru na emise1. Kompresní poměr - má vliv na stupeň tepelné účinnosti motoru. Proti zavedení

vysokého kompresního poměru jsou ale vyšší emise škodlivých plynů a vyšší sklon

ke klepání. Zároveň vyšší hodnoty teploty ve spalovacím prostoru způsobuje zvýšení

emisí Nox.

2. Tvar spalovacího prostoru - významně ovlivňuje hodnotu nespálených HC - emise

nespálených HC vznikají ze sloupců a vrstev poblíž stěny válců. Výhodné jsou

spalovací prostory s malým povrchem, které redukují díky intenzivní turbulenci při

vyplňování spalovacího prostoru a rychlému spalování nárok na oktanové číslo a

spalování chudé směsi. Turbulence je důležitá v blízkosti zapalovací svíčky, která

má být umístěna centrálně. Vhodné je použít dvou zapalovacích svíček a čtyř nebo

pěti ventilová technika.

3. Časování ventilů - během fáze střihu může v závislosti na tlakových poměrech

proudit čerstvá směs do výfuku nebo spálená do sání. Časování ventilů se

optimalizuje vždy pro určité otáčky. Proto se u dražších konstrukcí používá regulace

časování.

4. Uspořádání sacího traktu - sacími zdvihy pístu je vytvořeno v sacím potrubí

periodické kolísání tlaku. Je žádoucí, aby tlaková vlna dorazila k sacímu ventilu

krátce před ukončením sacího taktu. Tento přetlakový efekt dodá do válce vyšší

množství čerstvé směsi. Podobný princip platí i pro výfukové potrubí. Podaří-li se

sladit sací a výfukové potrubí tak, aby při překrytí ventilů docházelo k pozitivnímu

poklesu tlaku, dojde k příznivé změně plnění, sníží se emise, spotřeba paliva a zvýší

se výkon.

5. Rozvrstvené plnění - v blízkosti zapalovací svíčky se nachází bohatá směs, kterou

lze velmi dobře zapálit. Hlavní průběh spalování poté probíhá v chudé směsi.

Rozvrstveného plnění lze dosáhnout děleným spalovacím prostorem (komůrka) nebo

přímým vstřikem paliva do spalovacího prostoru.

6. Dalším opatřením na motoru

· Snížení tření válců

· Rychlé dosažení provozní teploty

Provozní podmínky a oblasti motorů ve vztahu k emisím1. Otáčky - čím vyšší, tím i vyšší obsah škodlivých látek ve výfukových plynech

2. Zatížení motoru - se stoupajícím zatížením se zvyšuje hodnota teploty ve spalovacím

prostoru a snižuje se tloušťka zóny v blízkosti stěny spalovacího prostoru, ve které

dochází k uhasnutí plamene. Tím se sníží hodnota emisí nespálených HC a CO. NOx

naopak vzrůstá.

3. Rychlost - hodnoty emisí HC a CO nejsou stoupající rychlostí ovlivněny, Nox

vzrůstá

4. Dynamický provoz - emise zůstávají. Hlavním důvodem je přizpůsobování směsi

požadavkům přechodového jevu. Zejména karburátorových motorů.

OsvětleníRozdělení světlometů:

· světlomety

· svítilny

· odrazky

Světlomety se skládají ze zdroje světla, optického systému a krytu. Svítilny mohou být:

· samostatné

· skupinové (mají společné pouzdro)

· sdružené (mají společný zdroj světla)

Jednotky osvětlení:

Světelný tok -je množství světelné energie vydané zdrojem za sekundu [lm] Svítivost -je

hustota světelné energie vyzářené do určitého směru [cd] Jas - udává poměrné rozložení

svítivosti na povrchu zdroje [nit] (cd/m2) Osvětlení -je hustota světelného toku dopadající

na osvětlenou plochu [lux] (lm/m )