Системы зажигания электрического

Пуска

Электрическую энергию в автомоби­лях используют для зажигания рабочей смеси в цилиндрах, вращения коленча­того вала при пуске двигателя, внутрен­него и наружного освещения, звуковой и световой сигнализации, а также для питания контрольных приборов и аппа­ратуры. Кратко рассмотрим назначение, устройство и работу основных систем зажигания и пуска. Более подробно устройство, работу аппаратов и прибо­ров системы электрооборудования, а также их неисправности изучаю! в курсе «Электрооборудование автомо­билей».

Система зажигания служит для созда­ния тока высокого напряжения, распре­деления его по цилиндрам двигателя и воспламенения рабочей смеси в каме­ре сгорания в определенные моменты. На автомобильных двигателях приме­няют контактную систему батарейного зажигания, а в настоящее время чаще использую контакт транзисторную и бесконтактно-транзисторную системы зажигания. На стационарных двигате­лях (или пусковых) применяют систему зажигания от магнето. Основным источ­ником электрической энергии является генератор переменного тока, а аккуму­ляторная батарея подает питание потре­бителям только при неработающем двигателе, во время его пуска и при ра­боте с малой частотой вращения колен­чатого вала. Источники тока и приборы электрооборудования современных автомобилей рассчитаны на напряжение 12 В, а автомобилей КамАЗ, МАЗ, КрАЗ и БелАЗ - на 24 В.

§ 48. Контактная система батарейного зажигания

Для создания искрового разряда между электродами свечи зажигания необходимо высокое напряжение (15 000-30000 В), так как газы, находя­щиеся в цилиндре, не проводят ток низ­кого напряжения. На современных авто­мобильных двигателях применяют однопроводную систему соединения ис­точников тока с потребителями. Вторым проводником электрической энергии служит масса (корпус) — все со­единенные между собой металлические части автомобиля. При однопроводной системе включения приборов электро­оборудования уменьшается число про­водов, упрощается техническое обслу­живание и уменьшается стоимость си­стемы. Отрицательные выводы генера­тора, аккумуляторной батареи и всех потребителей электроэнергии соединены с массой, а положительные изолиро­ваны от нее. В эксплуатации необходи­мо внимательно следить за состоянием изоляции на проводах и за их крепле­нием, так как при нарушении изоляции может возникнуть короткое замыкание.

В контактную систему батарейного зажигания (рис. 104) входят следующие элементы: аккумуляторная батарея 17; катушка зажигания 12; прерыватель 5 низкого напряжения с конденсатором 6; распределитель импульсов высокого напряжения 20; свечи зажигания 25; выключатель зажигания 8; амперметр 16. Прерыватель 5 имеет два контакта: неподвижный 3, соединенный с массой: подвижный 2, расположенный на рычаж­ке/и соединенный проводом 7 с первич­ной обмоткой 10 катушки зажигания. В прерывателе установлен вращающий­ся валик с кулачком 4, при помощи ко­торого размыкаются контакты. В систе­ме зажигания в качестве источника электрического тока используется гене­ратор переменного тока.

При замыкании контактов прерывате­ля ток от аккумуляторной батареи про­ходит по первичной обмотке катушки зажигания, создавая вокруг нее магнит­ное поле. Цепь низкого напряжения сле­дующая: положительный вывод акку­муляторной батареи 17— амперметр 76—выключатель зажигания #—доба­вочный резистор 9 — первичная обмотка 10 — провод 7— подвижный контакт 2 — неподвижный контакт 5— масса — выключатель 18 цепи аккумуляторной батареи — отрицательный вывод акку­муляторной батареи.

При размыкании контактов прерыва­теля обесточивается первичная обмотка катушки зажигания и резко уменьшает­ся магнитное поле. Магнитный поток исчезающего поля пересекает витки вто­ричной и первичной обмоток, при этом индуктируется электродвижущая сила (ЭДС) высокого напряжения во вторичной и ЭДС самоиндукции в первичной обмотках. Возникающие во вторичной обмотке импульсы высокого напряже­ния подводятся к свечам зажигания в соответствии с порядком работы ци­линдров двигателя. Вращающийся ро­тор 19 своим электродом распределяет импульсы высокого напряжения по электродам крышки распределителя. Частота вращения ротора в 2 раза меньше частоты вращения коленчатого вала и, таким образом, совпадает с ча­стотой вращения кулачка прерывателя. Положение пластины ротора напротив каждого из электродов крышки распре­делителя соответствует разомкнутому состоянию контактов прерывателя.

Цепь высокого напряжения следую­щая: вторичная обмотка 11 — провод 14 высокого напряжения — подавительный резистор 21— электрод ротора 19 — один из электродов крышки распределителя 20— провод 23— подавительный рези­стор 24 —свеча зажигания 25— цен­тральный электрод свечи — боковой электрод свечи — масса — выключатель 18 цепи аккумуляторной батареи — отрицательный вывод аккумуляторной батареи 17 — положительный вывод ак­кумуляторной батареи 17 — амперметр 16— выключатель зажигания #—доба­вочный резистор 9— первичная обмотка 10— вторичная обмотка катушки зажи­гания 12.

В первичной обмотке ток самоиндук­ции возникает при замыкании и размы-

 

 

Рис. 104.

Схема контактной системы батарейного зажигания:

«— схема; б — положения ключа выключателя зажигания и стартера; / — рычажок прерывателя;

2 — подвижный контакт;.? — неподвижный контакт; 4 — кулачок;.5 — прерыватель низкого напряжения;

6 — конденсатор; 7, 14 и 23 — провода; 8 — выключатель зажигания; 9 — добавочный резистор; 10 первичная обмотка; // — вторичная обмотка; 12 — катушка зажигания; 13 — магнитопровод; 15 — выключатель добавочного резистора; 16 — амперметр; 17 — аккумуляторная батарея; 18 — выключатель

цепи аккумуляторной батареи; 19 — ротор с электродом; 20 — распределитель;21 и 24 — подавительные резисторы; 26— электроды; 25 — свеча зажигания; 26 — ключ выключателя зажигания

 

 

 

кании контактов прерывателя. Ток самоиндукции замедляет процесс исчез­новения тока в первичной обмотке, что нежелательно, так как при размыкании контактов увеличивается период искрообразования между ними, снижаются эффективность и надежность системы зажигания. Параллельно контактам пре­рывателя включен конденсатор 6. В мо­мент размыкания цепи низкого напря­жения конденсатор заряжается током самоиндукции, а затем при разомк­нутых контактах разряжается через пер­вичную обмотку.

Выключатель зажигания 8 необходим для остановки работающего двигателя размыканием первичной обмотки ка­тушки зажигания. Он нужен и для вклю­чения зажигания перед пуском двигате­ля. Ключ 26 выключателя зажигания мо­жет занимать четыре положения: 0— за­жигание выключено; /— зажигание включено; //— включены зажигание и стартер; ///— подведено питание к ра­диоприемнику. В положении 0 ключ можно вставить и вынуть из замка за­жигания. После пуска двигателя ключ выключателя зажигания переводят в по­ложение /.

Выключатель 18 цепи аккумулятор­ной батареи нужен для отключения ба­тареи от массы при выполнении элек­тротехнических работ и для остановки автомобиля на длительное время. Вы­ключатель 18 защищает электрообору­дование от короткого замыкания или от пожара при неисправной проводке. а также позволяет отключить батарею от всех потребителей электрической энергии, непосредственно не отсоединяя провода, отходящие от нее. В этом слу­чае остается включенным аварийное ос­вещение — плафон кабины и розетка переносной лампы.

Контактная система батарейного за­жигания (классическая), применяемая на автомобильных двигателях с 1925 г., сравнительно проста, что и обусловило ее распространение. В настоящее время в автомобилестроении наметились тен­денции увеличения частоты вращения коленчатого вала и числа цилиндров двигателя. При эксплуатации форсированных автомобильных двигателей вы­явились существенные недостатки кон­тактной системы батарейного зажига­ния: быстро обгорают и изнашиваются контакты прерывателя, так как через них проходит ток значительной силь (до 7 — 8 А); увеличивается зазор между) контактами прерывателя, а следователь­но, и угол опережения зажигания, что снижает надежность работы системы за­жигания; резко уменьшается ток в цепи низкого напряжения, вследствие чего снижается и ток в цепи высокого напря­жения; возникают перебои с воспламе­нением рабочей смеси; затрудняется пуск двигателя; снижаются экономичное и мощность двигателя. В настоящее время широкое распространение полу­чает контактно-транзисторная система зажигания, а на отдельных двигателях и бесконтактно-транзисторная система.

§ 49. Контактно-транзисторная система зажигания

Это новая, связанная с использова­нием полупроводниковых приборов, си­стема зажигания, в которой источником электроэнергии также является аккуму­ляторная батарея с генератором..

Преимущества контактно-транзистор­ной системы зажигания по сравнению с батарейной системой следующие: че­рез контакты прерывателя проходи 1 не­большой ток управления транзистора, а не гок (до 8 А) первичной обмотки ка­тушки зажигания, поэтому исключают­ся эрозия и износ контактов; возра­стают ток высокого напряжения и энер­гия искрового разряда, что позволяв! увеличить зазор между электродами свечи зажигания. облегчается пуск и улучшается экономичность двигателя.

Транзистор — трехэлектродный при­бор, изменяющий сопротивление от не­скольких сотомов (транзистор закрыт) до нескольких долей ома (транзистор открыт). Имея малое сопротивление во включенном состоянии и очень большое сопротивление в выключенном состоя­нии, транзистор вполне удовлетворяет требованиям, • предъявляемым к пере-

пало масло, образовалась масляная пленка или слой окиси, то ток управле­ния транзистора не сможет пройти че­рез контакты. Поэтому контакты пре­рывателя промывают бензином и сле­дят за тем, чтобы они всегда были чистыми.

§ 50. Форкамерно-факельное зажигание

На автомобиле ГАЗ-3102 «Волга» установлен двигатель с форкамерно-фа-кельным зажиганием рабочей смеси. Кратко рассмотрим особенности ра­боты лого четырехцилиндрового кар­бюраторного двигателя. Цилиндры 1 (рис. 106) расположены вертикально в один ряд. Сверху они закрыты общей головкой 11, отлитой из алюминиевого

Рис. 106.

Схема двигателя с форкамерно-факельным зажиганием:

/-цилиндр; 2~ поршень; 3 — канал питания форкамеры; 4 — форкамерная секция карбюратора; 5 - карбюратор; 6 - впускной канал; 7 - впускной клапан основной камеры; 8 — боек коромысла; 9 — коромысло; 10 ~ регулировочный винт дополнительного плеча коромысла; // — головка цилиндров; /.''—клапан форкамеры; 13 — свеча зажигания; 14 — форкамера; 15 — сопловое отверстие; 16 — основная камера сгорания; 17 — штанга; 18 — толкатель; 19 — распределительный вал

сплава. В головке цилиндров находятся основные камеры сгорания 16 и рядом с ними форкамеры 14. Каждая форкаме­ра соединяется с основной камерой сго­рания двумя отверстиями (соплами) диаметром по 3,5 мм. Объем форка­меры небольшой (3,8 см^?), и в нее ввер­нута свеча зажигания 13.

Во время вращения распределитель­ного вала 19 кулачок набегает на толка­тель 18 и перемещает его вверх вместе со штангой 17. Она поворачивает общее коромысло 9, имеющее боек 8, располо­женный над торцом стержня впускного клапана 7 и дополнительное плечо с ре­гулировочным винтом 10. При повороте коромысла открывается дополни­тельный клапан 12 форкамеру и затем (почти одновременно) впускной клапан 7 основной камеры сгорания. Горючая смесь поступает в форкамеру из форкамерной секции 4 карбюратора 5 но от­дельному каналу 3 питания, выполнен­ному во впускном трубопроводе и в головке цилиндров. При открытом дополнительном клапане 12 в форкаме­ру поступает обогащенная (а = 0,85 -г ч- 0,90) горючая смесь, а в основную ка­меру и цилиндр двигателя (при открытом впускном клапане 7) при движении по­ршня 2 вниз очень бедная (с* = 1,8) го­рючая смесь.

В конце такта сжатия между электро­дами свечи зажигания 13 проскакивает электрическая искра, и рабочая смесь в форкамеру воспламеняется. Из форка­меры продукты сгорания смеси вы­брасываются через два сопла в основ­ную камеру сгорания в виде двух горящих факелов. Они завихряюг и во­спламеняют бедную рабочую смесь. Этим достигается быстрое, надежное и полное сгорание рабочей смеси в ос­новной камере сгорания.

Форкамерно-факельный способ зажи­гания рабочей смеси обеспечивает высо­кие скорости сгорания и эффективное сжигание бедных смесей при рабою двигателя на обычных эксплуата­ционных режимах. Это значительно улучшает экономичность двигателя. Применение бедных горючих смесей ис­ключает недогорание топлива, что существенно снижает токсичность отрабо­тавших газов. Только для получения максимальной мощности двигателя, когда дроссельные заслонки карбюрато­ра открыты почти полностью, состав смеси обогащается.

Применение форкамерно-факельного зажигания рабочей смеси в двигателе повлекло за собой и некоторые измене­ния в карбюраторе. На двигателе уста­новлен карбюратор К-156 с падающим потоком горючей смеси, имеющий две основные и одну дополнительную для форкамерной системы камеры. Откры­тие дроссельных заслонок основных ка­мер происходи! последовательно, как и в карбюраторе К-126Г, устанавливае­мого на двигателе автомобиля ГАЗ-24 «Волга». Открытие дроссельной заслон­ки форкамерной секции карбюратора происходит вследствие кинематической связи с дроссельной заслонкой первич­ной камеры карбюратора.

§ 51. Приборы системы зажигания

Аккумуляторная батарея. Это элек­трический прибор, накапливающий электроэнергию при заряде и отдающий ее во внешнюю цепь при разряде. При заряде аккумуляторной батареи элек­трическая энергия, поступающая в нее, превращается в химическую и в таком виде накапливается. Во время разряда химическая энергия вновь преобразуется в электрическую и питает электропри­боры. Для заряда аккумуляторной бата­реи необходим только постоянный ток. На автомобилях, автобусах и тракторах применяют стартерные свинцовые ак­кумуляторные батареи (ГОСТ 959.0 — 79 Е).

Автомобильные аккумуляторные ба­тареи называют стартерными, так как их использую!, кроме других целей, прежде всего для питания пускового электродвигателя — стартера. В на­чальный момент пуска двигателя стар­теры СТ130Б и СТ103 при полном тор­можении якоря потребляют силу тока, достигающую 600 — 825 А.

Аккумуляторная батарея состоит из моноблока, разделенного перегородками на три или шесть отсеков. Внутрь каждого отсека установлен пакет, со­стоящий из положительных и отрица­тельных электродов (пластин) с сепара­торами. Одноименные электроды соеди­нены параллельно. Отсеки сверху за­крыты общей или отдельными крышка­ми, в которых есть отверстия для заливки электролита. Места соединений крышек с моноблоком заполнены кис­лотоупорной мастикой. Чтобы не было коробления крайнего положительного электрода, число отрицательных элек­тродов на один больше, чем положи­тельных.

Основные данные, характеризующие аккумуляторную батарею, указаны в ее маркировке: 6СТ-60ЭМ, 6СТ-75ЭМС, 6СТ-90ЭМС и т. д. Первая цифра озна­чает число последовательно соеди­ненных в батареи аккумуляторов; буквы СТ указывают, что батарея предназна­чена для использования в качестве стартерной; число после букв означает номи­нальную емкость батареи в ампер-ча­сах при двадцатичасовом режиме разря­да и средней температуре электролита 25 С; буква Э — бак батареи изготовлен из эбонита; буква Т — бак из термоплас­та; буква М — сепаратор изготовлен из мипласта; буква Р —сепаратор из минора; буквы МС означают двой­ную сепарацию из мипласта со стек­ловолокном. Наша промышленность выпускает сухозаряженные аккумулятор­ные батареи, приводимые в рабочее состояние трехчасовой пропиткой элек­тролитом с относительной плотностью (1,265 + 0,05) г/см-\ приведенной к 15 С. и последующим зарядом в течение 5 ч.

В качестве электролита применяют раствор серной кислоты в дистиллиро­ванной воде. В заряженной батарее от­носительная плотность электролита равна 1,25—1,31 г/см³ и колеблется в за­висимости от времени года и района, в котором эксплуатируется аккумуля­торная батарея.

Генератор. Для преобразования меха­нической энергии в электрическую, не­обходимую для питания всех приборов электрооборудования автомобиля (кро­ме стартера) и для заряда аккумулятор-

 

 

 

 

 

Рис. 107.

Генератор переменного тока:

а — конструкция; б — электрическая схема; / — контактные кольца; 2 и 13 — крышки;

3 — щеткодержатель; 4 — щетка; 5 — обмотка статора; 6 — обмотка возбуждения; 7 —вентилятор;

# —шпонка; 9 — вал генератора; 10 — шкив; // и 19 — герметизированные шарикоподшипники;

12 — втулка; 14 — полюсные наконечники; 15 — магнитопровод статора; 16 — вывод диодов;

17 — блок кремниевых диодов выпрямителя; 1Н — изоляционные втулки; 20 — регулятор напряжения; 21 — выключатель зажигания; 22 — аккумуляторная батарея; Ш — вывод, изолированный от корпуса

 

ной батареи, служит генератор. Он является основным источником электри­ческой энергии на автомобиле.

Генератор переменного тока проще по конструкции, надежнее в работе, меньше по размерам и массе по сравне­нию с генератором постоянного тока. Поэтому в настоящее время на автомо­билях получили широкое распростране­ние генераторы переменного тока. Гене­ратор переменного тока (рис. 107, а) — трехфазная двенадцатиполюсная синх­ронная электрическая машина с блоком полупроводниковых выпрямителей — кремниевых диодов, преобразующих переменный ток в постоянный. Ротор генератора приводится во вращение от шкива

 

коленчатого вала двигателя при помощи ременной передачи.

Генератор состоит из статора, рото­ра, двух крышек 2 и 13, вентилятора 7 и шкива 10. Магнитопровод 75 статора набран из отдельных изолированных стальных пластин. На внутренней сто­роне статора имеются восемнадцать вы­ступов, на которых установлены катуш­ки. Они распределены на три фазы (группы) по шесть последовательно объединенных катушек, соединенных по схеме звезда (рис. 107,6). Другие концы фаз выводами 16 (рис. 107, а) присоеди­нены к блоку 17 кремниевых диодов вы­прямителя. При этом каждая фаза свя­зана с двумя диодами разной полярно­сти (рис. 107,6).

На валу 9 (рис. 107, а) генератора на­прессованы втулка 12, полюсные нако­нечники 14 и изоляционные втулки 18 контактных колец 1. На втулке между полюсными

Рис. 108.

Катушка зажигания:

/ - корпус; 2 - резистор; 3 - держатель резистора; 4 -шина; 5 — зажим высокого напряжения; 6 - вывод высокого напряжения; 7 - крышка; 8 - выводной контакт вторичной обмотки; 9-пружина; 10 — зажим низкого напряжения; // — скоба крепления катушки; 12 — проводник; 13 — первичная обмотка; 14 — вторичная обмотка; 15 — изоляционные прокладки; 16 - изолятор; /7-масло; 18 - Магнитопровод; ВК и ВК-Б- выводы

 

 

наконечниками расположе­на обмотка 6 возбуждения. Концы об­мотки б припаяны к контактным коль­цам, к которым прижимаются щетки 4, находящиеся в щеткодержателе 3. Одна щетка соединена с корпусом генератора, а вторая изолирована от него и соеди­нена с выводом Ш. Полюсные наконеч­ники имеют по шесть полюсов разной полярности (N и 5), образующих двенадцатиполюсную магнитную систему.

При вращении ротора магнитные силовые линии пересекают обмотку ста­тора, возбуждая в ней ЭДС, перемен­ную по величине и направлению. Обмотка 6 возбуждения генератора при пуске двигателя получает питание от ак­кумуляторной батареи, а во время ра­боты двигателя — от выпрямителя. Ге­нератор имеет три вывода: поло­жительный — для соединения с акку­муляторной батареей и нагрузкой; вы­вод Ш — для соединения с выводом Ш регулятора напряжения; отрица­тельный — для соединения с массой ав­томобиля и регулятором напряжения.

Катушка зажигания. Ток низкого на­пряжения в катушке зажигания пре­образуется в ток высокого напряжения. В контактных системах зажигания при­меняют катушки зажигания напряже­нием 12 В: Б114, Б114-Б, Б115, Б115-В, Б117 и др. Они все имеют аналогичную конструкцию, но отличаются числом витков, диаметром проводов первичной и вторичной обмоток и соответствую­щей связью между обмотками.

Катушка зажигания (типа Б115) имеет Магнитопровод 18 (рис. 108), набранный из отдельных полос электротехнической стали, изолированных между собой ока­линой. Поверх Магнитопровод надета изолирующая трубка из электротехниче­ского картона, на которую намотана сначала вторичная обмотка 14, а затем (через слой изоляционной бумаги) пер­вичная обмотка 13. При таком располо­жении обмоток снижается нагрев ка­тушки зажигания во время работы дви­гателя.

Один конец вторичной обмотки 14 присоединен к первичной обмотке 13, а другой — к выводному контакту 8. При таком соединении обмоток между ними существует автотрансформатор­ная связь, т. е. электрическая и магнит­ная. Концы первичной обмотки 13 со­единены с зажимами 5 и 10. Поверх первичной обмотки расположены слой изоляционной бумаги и кольцевой Магнитопровод из трансформаторного же­леза для усиления магнитного потока и отвода теплоты.

Магнитопровод с обмотками поме­щен в герметичный корпус 1 и закре­плен в нем изолятором 16 и крышкой 7. Пространство между корпусом и об­мотками заполнено трансформаторным маслом, улучшающим изоляцию и от­водящим теплоту от обмоток.

При работе прерывателя сила тока в первичной обмотке катушки зажига­ния непрерывно меняется: уменьшается при размыкании контактов и увеличи­вается при их замыкании. Сила тока

 

в первичной обмотке зависит от про­должительности замыкания контактов прерывателя. В случае большой частоты вращения коленчатого вала контакты замыкаются на очень малое время; при этом сила тока в первичной обмотке и напряжение во вторичной уменьшают­ся. Работа многоцилиндрового двигате­ля в этих условиях становится неустой­чивой в результате возникающих пере­боев в контактной системе батарейного зажигания. Для уменьшения этих отри­цательных явлений в первичную обмот­ку катушки зажигания последовательно включен резистор (вариатор) 2. Это приводит к тому, что сопротивление первичной обмотки катушки зажигания становится переменным: при малой ча­стоте вращения коленчатого вала оно увеличивается, при большой — умень­шается, а сила тока несколько возра­стает.

В период пуска двигателя стартером, потребляющим большую силу тока, снижается напряжение на полюсных вы­водах аккумуляторной батареи и сила тока в первичной обмотке катушки за­жигания. Поэтому резистор в момент пуска двигателя шунтируется контакта­ми стартера.

 

 

 

Рис. 109.

Распредели гель зажигания Р137: / — валик: 2 — пластина; 3 — подвижный диск; 4 — ротор (бегунок) с электродом; 5 - крышка; 6 — вывод высокого напряжения; 7 —пружина; Н - контактный уголек; 9 — защелка крышки; 10 - центробежный регулятор: // - вакуумный регулятор; 12 — регулировочные гайки октан-корректора; 13 и /4 — нижняя и верхняя пластины октан-корректора; 15 - эксцентрик; 16 — рычажок; 17 — винт крепления прерывателя: 18 — подвижный контакт: 19 — неподвижный контакт; 20 — вывод низкою напряжения; 21 — кулачок прерывателя

 

Распределитель. Прерыватель-распре­делитель состоит из прерывателя тока низкого напряжения и распредели геля тока высокого напряжения, объеди­ненных в одном приборе.

На двигателе автомобиля ЗИЛ-130 с контактно-транзисторной системой за­жигания установлен распредели! е. п. Р137. Подобного типа распределители (Р133) применяют на двигателях авто­мобилей ГАЗ-53А, ГАЗ-53-12 и др. Эти распределители не имеют конденсато­ров. Валик распределителя приводится во вращение от распределительного ва­ла двигателя. Распределитель Р137 (рис. 109) со­стоит из корпуса, в котором установлены центробежный регулятор 10, пре­рыватель низкого напряжения и ротор 4 с электродом, и крышки 5, закрываю­щей корпус сверху. К корпусу привер­нуты вакуумный регулятор // опереже­ния зажигания и пластины октан-кор­ректора с регулировочными гайками 12. К корпусу распределителя прикреплена винтами неподвижная пластина 2, на которой на шарикоподшипнике смонти­рован подвижный диск.?. На диске уста­новлена пластина, имеющая стойку с неподвижным контактом 19 прерыва­теля. Подвижный контакт 18 находится на той же пластине на изолированном от корпуса рычажке 16 и всегда прижат к неподвижному контакту пружиной. Подвижный контакт 18 проводом со­единен с выводом 20 низкого напряже­ния, изолированным от корпуса. К это­му выводу присоединен провод от ка­тушки зажигания. При вращении валика / выступы кулачка 21 набегают на тек­столитовую колодку подвижного кон­такта, и контакты размыкаются. Опти­мальный зазор между контактами пре­рывателя равен 0,35 — 0,45 мм.

Регулятор опережения зажигания. При рассмотрении рабочего цикла двигателя было условно принято, что воспламене­ние рабочей смеси в цилиндре происхо­дит при положении поршня в ВМТ. Скорость сгорания смеси в цилиндре двигателя очень велика, но все же на сгорание необходимо определенное вре­мя. Если рабочую смесь воспламенять в момент нахождения поршня в ВМТ (позднее зажигание), то она будет сго­рать при увеличивающемся объеме, что приведет к перегреву двигателя и сниже­нию его мощности и экономичности. Если смесь сгорает до прихода поршня в ВМТ (раннее зажигание), то также на­рушается нормальная работа двигателя; образующиеся газы давят на подни­мающийся поршень, и он получает «обратный удар». Следовательно, смесь необходимо воспламенять до прихода поршня в ВМТ (в конце такта сжатия) с некоторым опережением. Опережение зажигания устанавливают с таким рас­четом, чтобы к началу рабочего хода почти вся смесь успела сгореть и давление газов на поршень было наиболь­шим.

Углом опережения зажигания назы­вают угол, на который кривошип колен­чатого вала не доходит до ВМТ в мо­мент появления искры между электро­дами свечи зажигания. Наивыгодней­ший угол опережения зажигания зави­сит от соотношения между частотой вращения коленчатого вала и ско­ростью сгорания смеси данного состава. С возрастанием частоты вращения ко­ленчатого вала угол опережения зажига­ния необходимо увеличить, так как по­вышается скорость движения поршней и остается меньше времени на горение смеси. Продолжительность периода сго­рания смеси зависит от скорости рас­пространения фронта пламени во время горения, которая не превышает 35 м/с. На скорость распространения фронта пламени влияют состав смеси и ее тур­булентность, форма камеры сгорания, диффузия (проникновение) активных центров в свежую смесь, конвекция (перенос теплоты) в верхнюю часть ка­меры сгорания и другие факторы. По­этому чем выше скорость сгорания сме­си, тем меньше должен быть угол опережения зажигания.

Центробежный регулятор. На валике (рис. 110,а) распределителя закреплена пластина 5 с двумя шпильками 7, являющимися осями для грузиков 2. Кулачок 9 напрессован на втулку, кото­рая свободно посажена на верхний ко­нец валика 6 и жестко соединена с пла­стиной 8, надетой прорезями 12 на штифты /. Кулачок удерживается от осевого смещения вверх шайбой 10 и стопорным кольцом //. При увеличе­нии частоты вращения коленчатого вала грузики под действием сил инерции рас­ходятся, преодолевая натяжение пру­жин 3. При помощи штифтов / грузики 2 поворачивают пластину 8. а вместе с ней и кулачок 9 в направлении враще­ния кулачкового вала. В этом случае выступы кулачка раньше размыкают контакты прерывателя, увеличивая угол опережения зажигания. При уменьше­нии частоты вращения вала силы инер­ции грузиков уменьшаются, и сжимающиеся пружины 3 приближают их к исходному положению. В результате этого кулачок прерывателя поворачи­вается в направлении, обратном напра­влению вращения. Выступы кулачка позже размыкают контакты прерывате­ля, и угол опережения зажигания умень­шается.

Вакуумный регулятор. Он изменяет угол опережения зажигания в зависимо­сти от нагрузки двигателя, г. е. от с I сме­ни открытия дроссельной заслонки. Ва­куумный регулятор состоит из корпуса 16 (рис. 110,5) и крышки /5, между которыми зажата мембрана 19, соединен­ная тягой 20 с подвижным диском 13 прерывателя. Пружина 17 действует на мембрану и через тягу повертывает под­вижный диск по направлению вращения кулачка 14, что соответствует позднему зажиганию. При уменьшении нагрузки на двигатель дроссельную заслонку прикрывают, и разрежение во впускном трубопроводе и в полости корпуса 16 (передающееся через ниппель /Л') увели­чивается. Под действием разности да­влений мембрана 19, преодолевая силу сопротивления пружины 17, переме­щается в правую (по схеме) сторону. В этом случае тяга поворачивает диск прерывателя в сторону, противополож­ную направлению вращения кулачка 14, и контакты размыкаются раньше (рис. 110, в) —угол опережения зажига­ния увеличивается. Одновременная и не­зависимая работа центробежного и ва­куумного регуляторов обеспечивает установку наивыгоднейшего утла опере­жения зажигания с учетом как частоты вращения коленчатого вала, так и на­грузки двигателя.

При малой частоте вращения холо­стого хода, когда дроссельная заслонка

 

Рис. 110.

Регуляторы опережения сжигания:

а — центробежный; о и в — вакуумный

(соответственно позднее и раннее зажигание): с¹ — октан-корректор: / — штифт! грузиков; 2 — грузики; 3 — пружина I рузиков; 4 — стойка подвески пружин: 5 - пластина; 6 — валик распределителя; 7 шпилька I рузика; 8 — пластина кулачка: 9 — кулачок: 10 — опорная шайба; //—стопорное кольцо; /. — продольная прорезь; 13 — подвижный диск; 14 — кулачок: /5 — крышка; 16 — корпус вакуумного регулятора; 17 — пружина; /Л'- ниппель; 19 — мембрана; 20 тяга; 21 — регулировочные гайки: 22 — болт; 23 — колпачковая масленка: 24 — нижняя пластина; 25 — верхняя пластина

 

прикрыта, двигатель устойчиво рабо­тает при позднем зажигании. Этого до­стигают тем, что отверстие вакуумного
регулятора, соединяющее его с карбюратором, располагают несколько выше
кромки дроссельной заслонки. Следовательно, в случае прикрытой дроссель­
ной заслонки давление в полостях кор­пуса и крышки вакуумного регулятора
становится почти одинаковым. Разжимающаяся пружина перемещает мем­брану, тягу и поворачивает диск (до
упора) в сторону направления враще­ния кулачка прерывателя, и регулятор
отключается (позднее зажигание,

рис. 110, г7).

Октан-корректор. В зависимости от

 

октанового числа топлива октан-коррек­тор позволяет изменять угол опереже­ния зажигания поворотом корпуса рас­пределителя. Октан-корректор состоит из пластин 24 и 25 (рис. 110, г), нало­женных одна на другую. Пластину 24, имеющую шкалу, прикрепляют к блоку цилиндров, а пластину 25 с указате­лем — к пластине корпуса распределите­ля. Регулировочными гайками 21 мож­но поворачивать корпус и перемещать пластину 25 с указателем по шкале пла­стины 24. При перемещении корпуса по указателю на одно деление он поверты­вается на 2, что соответствует измене­нию угла опережения зажигания на 4. Октан-корректором можно изменять угол опережения зажигания в пределах ±12 (по углу поворота коленчатого вала). При повороте корпуса прерывате­ля по часовой стрелке, т. е. в направле­нии вращения кулачка, угол опережения зажигания уменьшается (позднее зажи­гание). Если сгорание топлива с малым октановым числом сопровождается де­тонацией, то угол опережения зажига­ния необходимо уменьшить.

Свечи зажигания. Для создания искро­вого промежутка служат свечи зажигания (ГОСТ 2043 — 74). На отечественных автомобильных двигателях применяют неразборные искровые свечи зажигания, обладающие лучшими тепловыми и электрическими свойствами, большей прочностью и долговечностью. Новые изоляционные материалы: силумин, боркорунд и синоксаль — в настоящее время начинают заменять уралит.

Свеча состоит из изолятора 8 (рис. 111) с центральным электродом 15 и корпуса 10 с боковым электродом 14, соединенным с массой (корпусом). В момент, когда свеча зажигания нахо­дится под высоким напряжением, между электродами образуется искра, воспла­меняющая рабочую смесь в цилиндре.

Для установки свечи зажигания в го­ловку блока на нижней части корпуса 10 имеется резьба. По длине теплового ко­нуса изолятора можно судить о тепло­вой характеристике свечи зажигания. Свечи с коротким тепловым конусом (рис.111,в) длиной 7,5 мм лучше отво­дят теплоту от изолятора к корпусу, т. е. обладают более высокой теплоотда­чей, и их называют холодными. Такие свечи применяют на двигателях с боль­шой степенью сжатия и высоким темпе­ратурным режимом. Свеча с удли­ненным тепловым конусом (рис. 111, о), например длиной 16 мм. поглощает много теплоты, медленно остывает, обладает малой теплоотдачей, и ее на­зывают горячей. Такие свечи применяют на двигателях с небольшой степенью сжатия и умеренным температурным режимом.

Для свечи зажигания введено понятие калильного числа — условная величина, пропорциональная среднему индикатор­ному давлению (среднее давление газов на поршень в течение полного цикла), при котором во время испытания свечи на моторной тарировочной установке в цилиндре начинает появляться калиль­ное зажигание, т. е. зажигание (до ис­кры) рабочей смеси от постороннего ис­точника теплоты — перегретых частей свечи или поршня. Калильное зажига­ние вызывает перегрев двигателя и сни­жение его мощности.

В ГОСТ 2043 — 74 * предусмотрен оп­ределенный ряд калильных чисел: 8; 11; 14; 17; 20; 23; 26. Чем больше ка­лильное число, тем холоднее свеча за­жигания. Введена следующая маркиров­ка свечей. Все свечи имеют метрическую резьбу; диаметр их ввертываемой части обозначают буквами А и М. Буква А соответствует резьбе М14х 1,25, а буква М — резьбе М18 х 1,5. Если тепловой конус выступает за корпус све­чи, то в марке ставят букву В. Длину резьбовой части также обозначают бук­вами: Н — соответствует длине 11 мм, а Д — длине 19 мм. Буква Т показывает, ч го по соединению изолятор — цен­тральный электрод герметизация вы­полнена термоцементом. Если длина резьбовой части корпуса равна 12 мм, тепловой конус не выступает за корпус и герметизация выполнена другим мате­риалом, то в маркировке свечи это не обозначено.

Например, свеча А17ДВ имеет резьбу М14х 1,25, калильное число 17, длину резьбовой части 19 мм. выступающий тепловой конус; свеча М8Т имеет резь­бу М18 х 1,5, калильное число 8, длину резьбовой части 12 мм, не выступающий тепловой конус и герметизацию термо­цементом.

Конец провода высокого напряжения, присоединяемый к свече зажигания, укрепляется контактной гайкой 16. Он может быть снабжен защитным нако­нечником вертикального или горизон­тального тина (рис. 111, а), в котором установлен подавительный резистор 4 для устранения радиопомех, вызы­ваемых работой системы зажигания. В крышке 5 (см. рис. 109) корп

⇐ Предыдущая78910111213141516

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: