Свойство конденсатора, позволяющее мгновенно отдать накопленный заряд, легло в основу тиристорной или конденсаторной системы зажигания. Все созданные системы зажигания основаны на накоплении энергии и ее отдачи за короткий промежуток времени при замыкании цепи. Электротехническими устройствами, способными накапливать заряд, являются:
• индуктивности, в случае с автомобильной системой зажигания выполненные в виде катушки;
• конденсаторы, также называемые емкостью.
Накопление заряда в индуктивности намного чаще применяется в автомобилестроении, но ряд преимуществ конденсаторных систем позволяет оставаться им на плаву по сегодняшний день.

Тиристор и конденсатор в системе зажигания железного друга

Тиристор, работая в паре с конденсатором, выполняет роль силового реле, которую в транзисторно контактной схеме выполняет транзистор. Катушка зажигания выполняет роль трансформатора. Она только увеличивает величину напряжения, но не накапливает заряд.
Реле выполнено на свойстве тройного p-n перехода. Тиристор может иметь 2 устойчивых состояния:
• закрытое, когда ток не может протекать и свойства близки к диэлектрику;
• открытое, позволяющую иметь проводимость сопоставимую с металлами.
При помощи малоточных, слабых управляющих импульсов-сигналов тиристор может коммутировать токи силовых цепей. При этом нарастание заряда происходит быстро, что позволяет пробить воздушно-бензиновую смесь между электродами даже при их обугленном, замасленном состоянии.
Высокая скорость заряда конденсатора, на фоне катушки транзисторных систем зажигания, позволяет поддерживать одинаковую мощность искры не зависимо от оборотов двигателя. Обратной стороной данного свойства является ухудшение воспламенения горючей смеси, вследствие малой индуктивной составляющей при искрообразовании. Наиболее заметно это при низких оборотах частично-загруженного двигателя.

Типы конденсаторных систем зажигания

По типу управления тиристором различают:
• Управляемые контактным прерывателем. Соответственно системы называются контатктно-тиристорные. Структура их ничем не отличается от системы управления транзистором в контактно-транзисторных системах.
• Управляемые бесконтактным прерывателем. Системы, в таком случае, называются бесконтактно-тиристорными. Управление тиристором типично для бесконтактных систем.
В зависимости от особенностей работы разделяют системы зажигания в основе которых лежит:
• импульсное накопление энергии конденсатором;
• непрывный заряд конденсатора в процессе работы.

Преимущества конденсаторных систем

Быстрый разряд конденсатора и, как следствие, непродолжительная искра уменьшают эрозию электродов свечи зажигания. Продолжительность их службы увеличивается, а требования к качеству уменьшаются. Нет необходимости следить за отсутствием нагара и масляного налета, так как данная система зажигания не чувствительна к техническому обслуживанию свечей зажигания.
Непродолжительность искры и быстрый заряд привели к использованию тиристорных систем в:
• болидах;
• гоночных карах;
• мотоциклах;
• спортивных авто;
• мощных картах.
Обороты, которые позволяет достичь, такая система зажигания часто достигают 20 000 за минуту.
Использование малоомных катушек зажигания позволяет использовать в них более толстый провод как для первичной, так и для вторичной обмотки. Это положительно сказывается на сроке службы катушки.
Наличие стабилизатора и прочие конструктивные особенности позволяют достичь стабильного искрообразования в широком диапазоне напряжения бортовой сети. Искра способна поджечь бензо-воздушную смесь и при 5 В, в случае разряженной батареи и запуска автомобиля зимой, когда стартер наиболее сильно понижает бортовое напряжение сети. Система будет надежно работать и при неисправности генератора, когда замеры напряжения могут показывать до 20 В.
Высокая помехоустойчивость и низкая обратная реакция на изменения или пульсирования напряжения в цепи. Это обусловлено непродолжительным временем заряда конденсатора и неприхотливостью системы зажигания.
Низкая стоимость производства системы, так как исчезают дорогостоящий комутатор и упрощается изготовление катушки зажигания.
Малое потребление энергии, что особо актуально при пуске автомобиля. Конденсаторная система практически не влияет на аккумулятор в процессе запуска и работы на холостых оборотах, что позволяет направить всю энергию на стартер, вращающий коленвал в момент запуска.
На легковых авто массового применения данная система не нашла, но в высокооборотистых двигателях продолжительное время остается незаменимой. Постепенное совершенствование тиристорного зажигания происходит по сей день, поэтому не удивительно, если конденсатор будет в каждом авто, сходящем с конвейера.