Модуль зажигания: компактный дирижёр искры

Модуль зажигания объединил в одном корпусе катушку, силовой транзистор и блок управления, избавив мотор от громоздкого трамблёра. Узел принимает управляющий импульс от ЭБУ, формирует высокое напряжение для свечей и синхронизирует искру с фазой поршня.

Компактное исполнение снизило количество проводки, повысило устойчивость к вибрациям и уменьшило электромагнитные помехи. Дополнительная функция — контроль качества искры посредством обратной связи по вторичному напряжению.

Архитектура компонента

Сердечник выполнен из спечённого пермаллоя, вокруг него расположены первичная и вторичная обмотки из медного провода с термостабильным лаком класса H. Эпоксидный компаунд заполняет внутренний объём, исключая коронный разряд. Присутствует разрядный канал — узкий воздушный зазор, приглушающий перенапряжение.

Силовой транзистор IGBT управляется ШИМ-сигналом с контроллера, выдерживая рабочий ток до 18 А. Встроенный драйвер ограничивает время накопления энергии, предотвращает намагничивание сердечника и прогрев обмотки. В качестве демпфера используется цепочка RC-Snubber, гасящая перенапряжение в момент срыва тока.

Электрический контур

Для синхронизации ЭБУ использует данные с датчика коленвала, формируя фронт включения за 2,1 мс до требуемого момента искры, задержка выбрана исходя из гистерезиса транзистора и скорости нарастания тока в обмотке. После размыкания первичной цепи вторичная выдаёт импульс порядка 28 кВ при частоте повторения до 250 Гц на высоких оборотах.

Признаки деградации: хаотический разброс интервала горения, пробой изоляции, рост сопротивления первички, появление всплесков эмиссии в диапазоне 30–70 МГц. Диагностика выполняется сканером с режимом oscilloscope либо методом лазерного абляционного анализа, определяющим микротрещины компаунда по спектру излучения.

Термостойкость и ресурс

Рабочий диапазон −40…+150 °C достигается благодаря полиимидному покрытию выводов, медным тепловым мостам и графитовому наполнителю в компаунде. Допускается до 1,5 млн циклов возбуждения без заметной потери индуктивности. Для турбомоторов используется каскад мокрого охлаждения: корпус из алюмо силуминового сплава соединён с контуром антифриза через теплопроводящую прокладку из бериллиевой керамики.

Замена целесообразна при межвитковом сопротивлении ниже 0,3 Ом, следах озона на крышке или падении напряжения искры до 18 кВ. После установки узел прирабатывается коротким циклом «Start-stop» — 50 включений с паузой 3 с, формируя термоусадку компаунда.

Корректно спроектированный модуль зажигания превращает высоковольтную часть двигателя из непредсказуемой молнии в управляемый метроном, задающий точный ритм сгорания топливно-воздушной смеси.