Ηλεκτρονική ανάφλεξη
Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Πίνακας περιεχομένων |
[Επεξεργασία] Ανάφλεξη Σε Μηχανές Εσωτερικής Καύσης
[Επεξεργασία] Ιστορική αναδρομή του σύστηματος ανάφλεξης
Τα πρώτα συστήματα ανάφλεξης θα μπορούσαμε να πούμε ότι δημιουργήθηκαν μαζί με τις πρώτες μηχανές εσωτερικής καύσης. Είναι τόσο άρρηκτες οι σχέσεις της μηχανής με το σύστημα ανάφλεξης που δεν θα μπορούσε να ήταν αλλιώς.
Τα δύο πρώτα συστήματα ανάφλεξης στις μηχανές εσωτερικής καύσης ήταν με σπόγγο πλατίνας ή με εξωτερικό καυστήρα. Για το πρώτο σύστημα τοποθετούνταν μέσα στο θάλαμο καύσης ένας σπόγγος πλατίνας ο οποίος με καταλυτικό τρόπο πραγματοποιούσε την ανάφλεξη. Στο δεύτερο σύστημα υπήρχε μια μεταλλική ράβδος που διέτρεχε την κεφαλή του κυλίνδρου και υπήρχε ένας εξωτερικός καυστήρας που την πυράκτωνε ώστε να πραγματοποιηθεί η ανάφλεξη.
Το 1860 πρώτος ο Jean Lenoir υπέβαλε αίτηση για ευρεσιτεχνία για έναν κινητήρα που είχε σύστημα ανάφλεξης πανομοιότυπο με το τωρινό και χρησιμοποιούσε μπουζί ως συσκευή παραγωγής του σπινθήρα. Όμως τα μονωτικά υλικά που απαιτούσε ένα τέτοιο σύστημα δεν μπορούσαν να παραχθούν με τα τότε τεχνολογικά μέσα. Το σύστημα του Lenoir έμεινε στάσιμο μέχρι της αρχές του 1.900 όπου και αναπτύχθηκαν αρκετά τα μονωτικά υλικά ώστε να μπορούν να καλύψουν τις ανάγκες των καλωδιώσεων και των μπουζί ενός τέτοιου συστήματος.
[Επεξεργασία] Τα μέρη ενός συστήματος ανάφλεξης
[Επεξεργασία] Πλατίνες
Το ρεύμα του συστήματος ανάφλεξης προέρχεται από τη μπαταρία (κατά την εκκίνηση) ή από τη γεννήτρια (δυναμό ή ενναλακτήρας). Το ρεύμα και στις δύο περιπτώσεις είναι συνεχές, κάτι που δεν επιτρέπει στον πολλαπλασιαστή να λειτουργήσει. Εκεί παρεμβάλλονται οι πλατίνες οι οποίες είναι ένας απλός διακόπτης που ανοίγοντας και κλείνοντας δημιουργούν συνεχείς μεταβολές στην τάση στα άκρα του πολλαπλασιαστή και του επιτρέπουν να λειτουργήσει. Οι πλατίνες που είναι συνήθως δύο σε τετρακύλινδρους κινητήρες αποτελούνται από το κινούμενο μέρος, το ακίνητο και δύο πλακίδια τα οποία είναι αυτά που έρχονται σε επαφή όταν λέμε ότι κλείνουν οι πλατίνες. Λόγω της συνεχούς λειτουργίας τους οι επαφές φθείρονται, σε αυτό βοηθάει και το ότι αποστάσεις είναι πολύ μικρές και είναι συχνή η δημιουργία σπινθήρων ανάμεσα στις πλατίνες. Γι’ αυτό το λόγο οι κατασκευαστές χρησιμοποίησαν ένα υλικό μικρής ηλεκτρικής αντίσταση αλλά μεγάλης ανθεκτικότητας όπως η πλατίνα.
[Επεξεργασία] Διανομέας
Ο διανομέας αποτελείται από μια περιστρεφόμενη επαφή (ράουλο) και το καπάκι, πάνω στο οποίο τοποθετούνται τα μπουζοκαλώδια, οι επαφές και το καλώδιο υψηλής τάσης το οποίο μεταφέρει το ρεύμα υψηλής τάσης από τον πολλαπλασιαστή στο διανομέα. Το ράουλο βρίσκετε σε μόνιμη περιστροφή, έτσι όταν κλείσουν οι πλατίνες και το ρεύμα υψηλής τάσης διοχετευθεί στο δευτερεύον κύκλωμα, το ραόυλο βρίσκετε στην κατάλληλη επαφή ώστε το ρεύμα να περάσει στο σωστό μπουζί και να δημιουργηθεί σπινθηρας.
[Επεξεργασία] Πολλαπλασιαστής
Ο πολλαπλασιαστής δεν είναι τίποτα άλλο από δύο πηνία τα οποία τα χωρίζει ένα έλασμα. Το πρώτο πηνίο αποτελείται λίγες σπείρες και σύρμα μεγάλης διαμέτρου. Το δεύτερο πηνίο αποτελείται πολλές σπείρες και σύρμα μικρής διαμέτρου. Στους σύγχρονους πολλαπλασιαστές η τάση μπορεί να φτάσει τα 20.000 V και σε ορισμένες περιπτώσεις και τα 30.000 V, τάση πολύ μεγάλη αλλά απαραίτητη για να δημιουργηθεί ο σπινθήρας στα μπουζί. Σε κανονικές συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης μερικές χιλιάδες βολτ θα ήταν αρκετά για να δώσουν σπινθήρα στο μπουζί. Στις συνθήκες όμως που επικρατούν σε ένα θάλαμο καύσης κατά την διάρκεια της συμπίεσης αυτό είναι αδύνατο.
[Επεξεργασία] Καλώδια
Όπως προαναφέρθηκε η δυσκολία πραγματοποίησης του παραπάνω συστήματος ανάφλεξης ήταν τα καλώδια. Οι υψηλές θερμοκρασίες που αναπτύσσονται, η υγρασία και η υδρογονάνθρακες ταλαιπωρούν πολύ τα καλώδια τα οποία πρέπει να είναι πολύ καλά μονωμένα. Τα όποια προβλήματα που υπήρχαν στην αρχή ξεπεράστηκαν με τη βοήθεια των συνθετικών υλικών.
[Επεξεργασία] Μπουζί
Το μπουζί μπορεί να είναι απλό στη λειτουργία του αλλά η κατασκευή του είναι πολύ δύσκολη. Αυτό γιατί ενώ το ηλεκτρόδιο στο οποίο και δημιουργείται ο σπινθήρας βρίσκετε μέσα στον θάλαμο καύσης και δέχεται υψηλές θερμοκρασίες μεγαλύτερες των 800 οC το υπόλοιπο μέρος του μπουζί βρίσκετε εκτός θαλάμου καύσης και δέχεται σαφώς χαμηλότερες θερμοκρασίες. Το ηλεκτρόδιο επίσης πρέπει να έχει υψηλή αντοχή γιατί η συνεχής παραγωγή σπινθήρων προκαλεί τη φθορά του. Επίσης το μπουζί θα πρέπει να απάγει θερμότητα γιατί σε περίπτωση που παραμένει θερμό υπάρχει κίνδυνος το καύσιμο μείγμα να αναφλέγετε από το σώμα του μπουζί και όχι από το σπινθήρα. Αν από την άλλη το μπουζί απάγει υπερβολικά θερμότητα τότε δεν θα έχει την απαραίτητη θερμοκρασία για να κάψει τα κατάλοιπα της καύσης τα οποία μπορούν να «μονώσουν» το ηλεκτρόδιο και να μην δημιουργείται σπινθήρας.