Система зажигания (в двигателе автомобиля)

Минстерство образования Российской Федерации

Профессиональнай Лицей №31

Письменная экзаменационная работа

Тема: Система зажигания

Учащийся                                                                                            Галан В.В.

Группа                                                                                                                           311

Преподаватель                                                                Пономаренко И.В.

Консультант по графической части                                    Камагаева Н.Н.

Зам.директора по УПР                                                         Гурьянова Л.А.

г.Орск

2003г.

Содержание

   Введение.....................................................................................4 стр.

   Аппараты системы зажигания..................................................5 стр.

   Принцип действия системы зажигания..................................11 стр.

   Рабочие характеристики...........................................................14 стр.

   Контактно-транзисторная система зажигания.......................16 стр.

   Бесконтактно-транзисторная система зажигания..................19 стр.

   Регулирование угла опережения зажигания...........................22 стр.

   Основные неисправности.........................................................25 стр.

   Проверка технического состояниясистемы зажигания ........29 стр.

   Литература.................................................................................35 стр.

   Приложения...............................................................................36 стр.

Введение

Система зажигания предназначена для надежного и своевременного воспламенения рабочей смеси в цилиндрах двигателя в соответствии с порядком работы цилиндров. Рабочая смесь воспламеняется электрической искрой, возникающей между электродами свечей зажигания под действием высокого напряжения.

Бесперебойное зажигание рабочей смеси в современных двигателях обеспечивается подводом к свечам высокого напряжения (не менее 16 тыс. В при пуске холодного и 12 тыс. В при работе прогретого двигателя при любой частоте вращения коленчатого вала).

Искровой разряд, образующийся между электродами свечи, должен обладать необходимой энергией, обеспечивающей надежное воспламенение рабочей смеси на всех режимах работы двигателя.

Количество энергии, необходимой для надежного воспламенения рабочей смеси, зависит от ее состава, плотности и температуры. При пуске холодного двигателя необходимая

величина энергии должна быть около 0,1 Дж, а при работе прогретого двигателя не менее 0,001 Дж.

В зависимости от энергии искрового разряда его температура достигает до 10 тыс. °С.

Система зажигания должна обеспечивать изменение угла опережения зажигания в оптимальных пределах на любом режиме работы двигателя. Аппараты зажигания должны быть надежными и долговечными в эксплуатации, иметь малые габариты, массу и стоимость и не создавать радиопомехи выше допустимых норм.

Схема системы батарейного зажигания двигателя автомобиля ГАЗ-24 «Волга» приведена в приложении. В систему зажигания входят следующие приборы:

катушка зажигания, которая преобразует постоянный ток низкого напряжения (12—14 В), поступающий от аккумуляторной батареи или генератора, в импульсы тока высокого напряжения (12—24 тыс. В), необходимые для образования искрового разряда между электродами свечей зажигания;

прерыватель-распределитель, состоящий из прерывателя, прерывающего в нужный момент цепь тока низкого напряжения, и распределителя, распределяющего импульсы тока высокого напряжения по свечам в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя, а также центробежного и вакуумного регуляторов угла опережения зажигания и октан-корректора;

конденсатор, включенный параллельно контактам прерывателя, уменьшающий искрение между контактами, что необходимо для уменьшения окисления и износа контактов и увеличения э. д. с,, индуктируемой во вторичной обмотке катушки зажигания;

свечи зажигания, служащие для подвода высокого напряжения в камере сгорания цилиндров, что необходимо для образования' электрической искры;

выключатель зажигания, размыкающий первичную цепь при неработающем двигателе; провода низкого и высокого напряжения;

подавительные резисторы, необходимые для снижения уровня радиопомех.

В схему зажигания включено реле стартера, обеспечивающее закорачивание (шунтирование) дополнительного резистора в первичной цепи зажигания при пуске двигателя стартером.

АППАРАТЫ СИСТЕМЫ ЗАЖИГАНИЯ

Катушки зажигания. На отечественных автомобилях устанавливают 12-вольтные катушки зажигания Б115, Б7-А, Б117 и др. Катушки в основном имеют аналогичную конструкцию. Сердечник 15 (см. приложение) и кольцевой магнитопровод 10 изготовлены из листов электротехнической стали, на поверхности которых имеется слой окалины, что уменьшает вихревые токи. С этой же целью кольцевой магнитопровод, собранный из двух тонкостенных цилиндров, имеет разрез вдоль оси. Магнитопровод катушки Б117 изготовлен из перфорированной стальной ленты.

Вторичная обмотка 13 намотана на втулку из электротехнического картона. Начало обмотки соединено проводником 9 с пружиной 3, а через нее с латунной вставкой 20; второй ее конец 6 соединен с одним из концов первичной обмотки 12. Такое соединение обмоток (автотрансформаторная связь) упрощает изготовление катушки и способствует

 возрастанию высокого напряжения на величину э. д. с. самоиндукции первичной обмотки. Вторичная обмотка катушки намотана проводом ПЭЛ диаметром от 0,06 до 0,1 мм с числом витков от 18 000 до 22 500.

Для предупреждения пробоя изоляции обмотки особенно в конечных и начальных рядах, где потенциал достигает наибольшей величины, первые и последние восемь рядов изолированы друг от друга четырьмя —шестью слоями конденсаторной бумаги; все другие ряды изолированы двумя слоями бумаги. Кроме того, витки первых и последних четырех рядов наматывают не вплотную друг к другу, а с промежутком 1—2 мм.

Сверху обмотку изолируют несколькими слоями лако-. ткани, а затем кабельной бумагой.

Первичную обмотку 12 наматывают поверх вторичной, что облегчает отвод тепла от обмотки к кожуху при работе катушки. Первичная обмотка катушек выполнена проводом ПЭЛ диаметром 0,57—0,77 мм с числом витков от 300 до 320. Между каждым рядом обмотки прокладывают несколько слоев кабельной бумаги. Концы первичной обмотки припаяны к зажимам 4 и ВК, На выводные концы надеты трубки из изоляционного материала.

Фарфоровый изолятор 14 предотвращает возникновение разряда высокого напряжения между сердечником 15 и кожухом 8.

Все пустые места в катушках заливают трансформаторным маслом 11, что улучшает изоляцию обмоток и отвод тепла от них на корпус. Уровень масла при вертикальном положении катушек при + 20° С должен быть выше торцов обмоток на 3—5 мм, что дает возможность увеличения объема масла при нагреве катушки.

Герметичность крепления карболитовой крышки 2 в кожухе обеспечивается прокладкой 5 из маслобензостойкой резины.

Резистор 16 катушек зажигания Б115 и Б-7А состоит из проволочной спирали, двух керамических держателей 18 и винта с резьбовой втулкой 17. Резистор прикреплен к скобе 7 Концы спирали резистора приваривают к двум шинкам 19 точечной сваркой. Шинки соединены с зажимами ВК и ВКБ (на рисунке не виден) катушки.

Катушка Б117 не имеет дополнительного резистора, поэтому у нее только два зажима, один без обозначения, второй с обозначением «+ Б». Резьбовой вывод /, предназначенный для надежного крепления высоковольтного провода, ввертывается  в латунную вставку 20 крышки.

Заполнение катушек трансформаторным маслом при одновременном увеличении числа витков вторичной обмотки позволяет повысить напряжение, что обеспечивает бесперебойное зажигание в высокооборотных двигателях с повышенной степенью сжатия. Прерыватели-распределители в зависимости от числа цилиндров двигателя изготавливают 4-, 6- и 8-искровыми, а в зависимости от направления рабочего вращения кулачка прерывателя — левого и правого вращения,

Прерыватель-распределитель Р119-Б — четырехискро-вой, левого вращения, состоит из следующих основных механизмов и узлов: прерывателя тока низкого напряжения, распределителя тока высокого напряжения, центробежного и вакуумного регуляторов опережения зажигания, октан-корректора, конденсатора и корпуса.

В корпусе 4 (см.приложение) в двух бронзовых втулках 31 вращается вал 32 привода кулачка прерывателя, ротора 18 распределителя и центробежного регулятора опережения зажигания. Осевой люфт вала ограничивается муфтой 35, соединенной с валом шпилькой 36. К корпусу двумя винтами прикреплена неподвижная пластина 5 прерывателя. Подвижная пластина 7 прерывателя установлена на шариковом подшипнике 3, обеспечивающем легкое движение пластины при работе вакуумного регулятора. В целях уменьшения сопротивления первичной цепи и предупреждения электроэрозийного износа шариков и обойм подшипника подвижная и неподвижная пластины соединены между собой гибким медным проводником, расположенным между ними (на рисунке не виден).

На подвижной пластине 7 прерывателя (см. приложение) на оси 37 рычажка 25 установлен держатель 24 неподвижного контакта, который эксцентриком 27 может повертываться вокруг этой оси. Винтом 40 держатель закрепляется на подвижной пластине 7. Текстолитовая подушечка рычажка 25 прерывателя вместе с пружиной 23 прикреплена к рычажку и изолирует его от корпуса. Свободный конец пружины прикреплен винтом к изолированному от корпуса кронштейну /7, который проводником 39 соединен с зажимом 28 прерывателя-распределителя. К зажиму 28 крепится проводник от конденсатора 30. Войлочный фильц 6 пропитывается маслом и служит для смазки кулачка.

Кулачок 26 (см. приложение) напрессован на втулку 41, закрепленную в поводковой пластине .2 кулачка. Выступы кулачка имеют специальный профиль, обеспечивающий более быстрое размыкание контактов, а следовательно, и умень- -шение искрения между ними, а также плавное, безударное замыкание контактов, что значительно снижает их вибрацию. В прорези 42 поводковой пластины кулачка входят штифты 48 грузиков 45 центробежного регулятора опережения зажигания.

Грузики 45 устанавливаются на осях 47 поводковой пластины 46, жестко закрепленной на вале 32 привода. Грузики стягиваются пружинами 44, прикрепленными одним концом к осям 47, а другим к стойкам 43 подвески пружин. Пружины отличаются друг от друга числом витков, диаметром проволоки и жесткостью.

Пружина, имеющая большую жесткость, установлена свободно и может перемещаться вдоль своей оси, а другая, менее жесткая, установлена с некоторым натяжением. Установкой пружин с разной жесткостью обеспечивается нужное изменение угла опережения зажигания при изменении частоты вращения вала двигателя.

Осевое смещение кулачка и грузиков центробежного регулятора опережения зажигания предотвращается замочив

ным кольцом 50, устанавливаемым в проточку верхней части вала 32.

Ротор 18 и крышка 19 распределителя (см. приложение) выполнены из специального пресс-порошка. Ротор устанавливают в строго определенном положении на лыске в верхней части кулачка. Крышку крепят двумя пружинящими защелками 38. Подавительный • резистор 22 с пружиной подводит ток высокого напряжения от центрального ввода 21 крышки к электроду ротора. Резистор служит для снижения уровня радиопомех; величина его сопротивления равна 8—14 кОм. В боковые выводы 20 крышки устанавливают высоковольтные провода от свечей зажигания. В каждом боковом выводе крышки имеется металлический электрод, к которому подводится высокое напряжение.

Между центральным и боковыми электродами на внутренней поверхности крышки выполнены ребра, препятствующие утечке тока высокого напряжения на другие электроды крышки, к которым в данный момент не подошел электрод ротора.

К корпусу прерывателя-распределителя двумя винтами прикреплен вакуумный регулятор 16 опережения зажигания. Ушки крепления регулятора имеют продольные прорези, позволяющие смещать регулятор по окружности корпуса 4 прерывателя-распределителя.

Между корпусом 9 и крышкой 11 регулятора закреплена диафрагма 10, изготовленная из прорезиненной бензо-стойкой ткани. В центре диафрагмы закреплена тяга 8, соединенная с подвижной пластиной 7 прерывателя. Пружина 15 поджимает диафрагму в сторону корпуса 4 прерывателя-распределителя в положение, соответствующее позднему зажиганию. Между штуцером 13 и пружиной устанавливаются регулировочные шайбы 12, которые служат для изменения сжатия пружины. Штуцер уплотняется алюминиевой прокладкой 14. Штуцер 13 вакуумного регулятора соединяется трубкой со штуцером на нижней части карбюратора, отверстие которого находится несколько выше кромки дроссельной заслонки. К корпусу прерывателя-распределителя болтом крепится пластина 33 октан-корректора.

Снизу в корпусе прерывателя-распределителя имеется вентиляционное отверстие, через которое будет обеспечен отвод озона, образующегося при искрообразовании между электродом ротора и электродами крышки распределителя. Без вентиляции озон вызывает значительное окисление контактов и кулачка прерыватели, а также разрушение слой смазки в подшипнике 3. В момент искрового разряда озон, соединяясь с азотом и парами воды, образует азотную и азотистую кислоты, конденсирующиеся на поверхности всех деталей прерывателя-распределителя.

Прерыватель-распределитель Р125 (см. приложение) — четырех-искровой, правого вращения. По сравнению с прерывателем-распределителем Р119-Б имеет следующие конструктивные особенности.

Вал / привода имеет шлицевой конец и вращается в двух железокерамических пористых втулках 36. Втулки смазываются маслом для двигателя через войлочный фильц, заложенный в корпус 7 масленки.

Центробежный регулятор закреплен на верхней части вала привода, что позволило расположить кулачок 10 ближе к опоре валика. Такое расположение кулачка уменьшаетизнос втулок и воздействие люфтов в подшипниках вала на величину зазора между контактами прерывателя.

На кулачке 10 жестко закреплена поводковая пластина 16 кулачка с осями 15 грузиков 17, На верхней части вала / напрессована поводковая пластина 28 грузиков центробежного регулятора. Пластины 16 и 28 имеют оси 15 и 27, на которые устанавливаются ушки пружин 29 грузиков центробежного регулятора. Пружины разной жесткости. Более жесткая пружина установлена свободно. Вращение от вала 1 на кулачок 10 передается через пластины 16 и 28 и грузики 17.

Ротор 21 распределителя крепится двумя винтами к поводковой пластинке/5 кулачка. Для правильной установки ротора на нем имеется шип, который вставляется в прямоугольное отверстие поводковой пластины 16. В роторе установлен подавительный резистор 26 сопротивлением 6 кОм.

Конденсаторы. В настоящее время широкое применение в системе зажигания нашли самовосстанавливающиеся конденсаторы.

В конденсаторах (см. прилложение) на лакированную бумагу // наносят очень тонкий слой цинка и олова. Металл на бумагу наносят в вакуумной камере. Слой металла, нанесенный на бумажную ленту //, является обкладкой 12 конденсатора. После свертывания обкладок 12 в рулон 7 на торцы 6 на-пыливают тонкий слой припоя ПОС-40, а затем к торцам рулона припаивают по одному гибкому проводнику 4 и 8. Для улучшения контакта проводник 8 пропускают через отверстие корпуса 10 и припаивают к нему. Проводник 4 припаян к выводу, закрепленному в текстолитовой обре-зиненной шайбе 3; к зажиму / припаивают проводник 2. Рулон 7 обертывают кабельной бумагой 9 и пропитывают трансформаторным маслом. Герметичность корпуса обеспечивается текстолитовой обрезиненной шайбой 3 и пластмассовой шайбой 5; после установки этих шайб корпус заваль-цовывают. Конденсаторы из металлизированной бумаги обладают способностью самовосстанавливаться при пробое диэлектрика.

При пробое электрическая искра испаряет тонкий слой металла, нанесенного на бумагу, и вблизи места пробоя очищается от металла, а отверстие пробоя заполняется маслом, что и восстанавливает работоспособность конденсатора. В системах зажигания применяют конденсаторы емкостью 0,17—0,35 мкФ.

Выключатели зажигания. Выключатель предназначен для включения и выключения первичной цепи зажигания. Кроме того, выключателем обеспечивается включение стартера, контрольно-измерительных приборов, радиоприемника и электродвигателей отопителя и стеклоочистителя. Выключатели ВКЗЗО и ВК350 (рис. 45) имеют аналогичное устройство.

В пластмассовой панели 14 закреплены зажимы КЗ, СТ, ПР и AM. Два поводка 15 контактной пластины 1 входят в вырезы пластмассового ротора 11. С наружной стороны в ротор введен хвостовик цилиндра 4.

При введении ключа 8 в цилиндр 4 запирающие пластины 5 выходят из замочного паза корпуса 9, что позволяет вращать ключом ротор, а вместе с ним и контактную пластину/. Установкой ключа в первое правое положение зажим AM пластиной / и пружинящими контактами 2 соединяется с зажимами КЗ и Пр, включая цепи: зажигания, контрольных приборов, электродвигателей отопителя и стеклоочистителя и радиоприемника. При повороте ключа во второе правое положение зажим AM соединяется с зажимами КЗ и СТ, включая цепи зажигания и стартера, а при повороте ключа в левое положение — с зажимом Пр, включая цепь радиоприемника. Нейтральное, левое и первое правое положения фиксируются шариками 13, которые усилием пружины 12 входят в пазы или лунки корпуса 9. Второе правое положение не фиксировано, поэтому ключ после снятия с него усилия под действием возвратной пружины 3 устанавливается в первое правое положение, что обеспечивает выключение стартера. Ротор // нагружен пружиной 3, опирающейся на упорное кольцо 10. Стопорное кольцо 6 крепит цилиндр 4 в корпусе выключателя. Гайкой 7 закрепляют выключатель на панели приборов.

Выключатель ВК-347-(см. приложение) с противоугонным уст-оойством устанавливается на легковых автомобилях. В корпусе 3 при помощи замочного кольца 2 крепится панель с штекерными зажимами /. Зажимы включаются под напряжение источника тока контактным устройством 4.

Если ключ установленный в положение «стоянка», вынуть из замка выключателя, то запорный стержень 5 усилием пружины 7 входит в паз вала рулевого механизма и запирает его. Выступ 6 обеспечивает правильную установку зажигания.

Для карбюраторных и газовых двигателей применяют неразборные свечи с керамическими изоляторами (см. приложение).

К изолятору свечи предъявляются следующие основные требования:

высокая механическая прочность, обеспечивающая воз

можность выдерживать давление газов в цилиндре, достигаю

щее 40 кгс/см и более;

высокая электрическая прочность при нагреве до 700 С. При этой температуре изолятор не должен пробиваться током ;резкие и частые колебания температуры обусловленные смыванием свечи сгорающей смесью и свежей смесью, поступающей в цилиндры двигателя.

Свеча зажигания должна быть герметичной, так как в случае прорыва газов произойдет перегрев изолятора, что приведет I преждевременному воспламенению рабочей смеси и порче изолятора.

Нижняя часть стального стержня 2 (см. приложение) имеет сетную накатку для улучшения сцепления с металлом.

В некоторых конструкциях свечей герметичность свечи в месте соединения изолятора с корпусом обеспечивается тальковым порошком.

Изолятор изготавливают из уралита, боркорунда, хи-лумина, синоксаля и др. Эти изоляторы обладают очень высокой электрической и механической прочностью при высоких температурах.

Глазировка верхней части изолятора улучшает его изоляционные свойства и способствует уменьшению отложений влаги, что предупреждает поверхностный разряд при подведении высокого напряжения к свече.

Центральный электрод 5 выполнен из хромистой  или хромотитановой проволоки, а боковой 6 — из никельмарганцевой   проволоки. Искровой зазор между электродами

свечи регулируется в пределах от 0,5 до 1,2  мм в зависимости от типа двигателя.   

Уплотнительная прокладка / обеспечивает герметизацию цилиндра двигателя.

На двигателе ЗИЛ-131 и других с экранированным зажиганием применяют неразборные герметизированные экранированные свечи типа СН307 (см. приложение) со встроенным подавительным резистором 14. Резиновая втулка 18 обеспечивает герметичность внутренней полости экрана 13. Керамические втулки 15 и 17 изолируют проводник 16 и другие токонесущие детали от экрана 13. Экранирующая оплетка 21 проводника 16 закреплена на втулке 20 и гайкой 19 поджимается к экрану. На корпус 12 устанавливает-

ся уплотнительная прокладка , обеспечивающая герметизацию цилиндра двигателя. Боковой электрод 10 выполнен из никельмарганцевой проволоки.

Для бесперебойной работы свечи зажигания температура нижней части изолятора должна быть 500—600° С (тепловой диапазон работы), при которой происходит сгорание нагара, отлагающегося на изоляторе свечи (самоочищение свечи). При правильном подборе свечи для данного двигателя нижняя часть изолятора после работы в течение некоторого времени имеет нагар светло-коричневого цвета. Этот нагар не вызывает заметной утечки тока, и поэтому его не следует удалять с изолятора. Если же температура нижней части изолятора будет ниже 500° С, то даже при нормальном составе рабочей смеси, нормальном уровне масла в картере двигателя и хорошем состоянии поршневых колец на нижней части изолятора возможно отложение нагара, что вызовет утечку тока, а следовательно, и перебои в работе двигателя.

При температуре нижней части изолятора выше 600 С происходит преждевременное воспламенение рабочей смеси от соприкосновения с раскаленным изолятором (наступает калильное зажигание). Чтобы предотвратить перегрев нижней части изолятора, у свечей, предназначенных для высокооборотных двигателей с большой степенью сжатия, уменьшают длину нижней части изолятора и зазор между нижней частью изолятора и корпусом.

Способность свечи обеспечивать работу двигателя на всех режимах зависит от калильного числа свечи. Калильное число свечей является отвлеченной величиной, пропорциональной среднему индикаторному давлению, при котором во время испытания на специальной установке с одноцилиндровым двигателем вследствие перегрева изолятора и электродов свечи возникает калильное зажигание рабочей смеси. По ГОСТ 2043—74 установлен определенный ряд калильных чисел: 8, 11, 14, 17, 20, 23 и 26 условных единиц. По этому ГОСТ свечи маркируются буквами и цифрами.

Первая буква обозначает данные резьбы ввертной части корпуса: А — резьба М14 X 1,25; М — резьба 18 X 1,5; цифры указывают калильное число 8 или 11 и т. д.; буква, следующая за цифрой, определяет длину ввертной части корпуса: Н — 11 мм, Д — 19 мм (длина 12 мм не обозначается); буква В указывает, что конус нижней части изолятора выступает за торец корпуса; буква Т указывает на герметизацию соединения изолятора с центральным электродом — термоцементом. Герметизацию другими гермети-ками не обозначают.

Например. Свеча ЛИ — резьба М14Х 1,25, калильное число 11 длина ввертной части корпуса 12 мм, тепловой конус не выступает, герметизация нетермоцементная. В свече А11НТ применена герметизация термоцементом (Т).

Свеча А17ДВ — резьба М14Х1,25, калильное число 17, длина, ввертной части 19 мм, тепловой конус изолятора выступает за торец корпуса.

Срок службы свечей для двигателей, работающих на бензинах без антидетонационных присадок, не менее 35 тыс. км, а при работе на бензинах с антидетонационными присадками — не менее 25 тыс. км.

128

По ГОСТ 2043—54 свечи маркировали буквами и цифрами. Первая буква обозначает диаметр резьбы в миллиметрах ввертной части корпуса (М — 18 мм, А — 14 мм); число указывает длину нижней части изолятора в миллиметрах; последние буквы указывают материал изолятора: У — уралит; Б — боркорунд; С — синоксаль; X — хилу-мин; вторая буква С обозначает герметизацию центрального электрода из токопроводящего стеклогерметика.

ПРИНЦИП  ДЕЙСТВИЯ  СИСТЕМЫ ЗАЖИГАНИЯ

При включенном зажигании и замкнутых контактах прерывателя в первичной цепи проходит ток низкого напряжения. Цепь тока низкого напряжения (см.приложение): плюсовой вывод батареи — амперметр — зажим AM выключателя М зажигания — контактная пластина 15 —" контакт 16 — зажим КЗ выключателя — дополнительный резистор /3 — первичная обмотка // катушки зажигания — зажим 10 прерывателя — рычажок 8 — контакты 7 прерывателя — корпус автомобиля — минусовый вывод батареи.

Ток, проходящий по первичной обмотке катушки зажигания, создает вокруг витков обмотки нарастающий по величине магнитный поток, который, пересекая витки первичной обмотки, индуктирует в них э. д. с. самоиндукции (см. приложение), направленную против тока и, следовательно, замедляющую его нарастание, вследствие чего магнитный поток будет нарастать также относительно медленно, и поэтому в витках вторичной обмотки будет индуктироваться э. д. с. взаимоиндукции величиной не более 2000 В.

 Прерывание цепи низкого напряжения происходит в мо-' мент, когда кулачок 6 (см. приложение), набегая выступом на рычажок 8 прерывателя, вызовет размыкание контактов 7. В это время магнитный поток резко уменьшается, пересекая витки первичной и вторичной обмоток, сердечник и наружный магнитопровод. При этом в первичной обмотке // будет индуктироваться э. д. с. самоиндукции величиной около 200—300 В, а во вторичной обмотке будет индуктироваться э. д. с. до 24 кВ и более; в сердечнике и кольцевом магнитопроводе появятся вихревые токи. Электродвижущая сила, индуктируемая во вторичной обмотке, создает между электродами свечи зажигания искровой разряд, при котором во вторичной цепи появляется ток, J30

 Путь тока высокого напряжения: вторичная обмотка 12 катушки зажигания — подавительный резистор 5 крышки распределителя—электрод ротора 4 распределителя—искровой промежуток—электрод крышки 3—подавительный резистор 2—центральный электрод свечи / зажигания—искровой зазор—боковой электрод—корпус—аккумуляторная батарея—амперметр—зажим AM выключателя зажигания— контактная пластина 15 выключателя зажигания—контакт 16 выключателя—зажим КЗ—зажим ВК-Б катушки зажигания—дополнительный резистор 13—зажим ВК—первичная обмотка //—вторичная обмотка 12.

Э. д. с. самоиндукции, индуктируемая в первичной обмотке при размыкании контактов прерывателя, направлена в сторону действия первичного тока и будет стремиться задержать его исчезновение (см. приложение). В момент размыкания контактов прерывателя э.д. с. самоиндукции создает между ними искру.

Для уменьшения искрения между контактами прерывателя параллельно им включают конденсатор, вследствие чего уменьшается окисление контактов и повышается э. д. с. во вторичной обмотке катушки зажигания. В начальный момент размыкания контактов конденсатор заряжается, что уменьшает искрение между ними. При заряде на обкладках конденсатора появится постепенно возрастающая разность потенциалов. При разомкнутых контактах заряженный конденсатор будет разряжаться через первичную обмотку катушки, создавая в начальный момент импульс тока обратного направления, что ускоряет исчезновение магнитного потока, вследствие чего э. д. с., индуктируемая во вторичной обмотке катушки зажигания, значительно повышается.

При пуске двигателя стартером напряжение аккумуляторной батареи снижается, следовательно, уменьшится и сила тока в первичной обмотке катушки зажигания, что приводит к уменьшению величины высокого напряжения. В момент пуска двигателя выключателем 14 (см. приложение) зажигания замыкают цепь обмотки реле 17 включения стартера и тогда ток, проходящий по обмотке реле, намагничивает сердечник,что вызывает притяжение якорька. Контакты реле замыкаются и закорачивают дополнительный резистор 13, что снижает сопротивление первичной цепи, а следовательно, сила тока в ней увеличивается. Цепь тока низкого напряжения в первичной цепи при закороченном резисторе показана в приложении  пунктирными стрелками.

Рассмотрим подробнее процесс образования искрового разряда в системе батарейного зажигания.

При замыкании контактов прерывателя в первичной обмотке катушки зажигания происходит нарастание тока и примерно через 0,01—0,02 с после их замыкания сила тока

достигает   установившегося   значения  ,   величина которой для классических систем зажигания не превышает 4 А. При работе двигателя контакты прерывателя находятся в замкнутом состоянии менее 0,02 с, поэтому к моменту размыкания контактов ток первичной цепи (ток разрыва) достигает величины где   U — напряжение  в  системе  энергоснабжения; 7?х — сопротивление   первичной   цепи; LI — индуктивность первичной обмотки катушки зажигания; е — основание натурального логарифма; /з — время  замкнутого состояния  контактов. Время  замкнутого состояния  контактов определяется по формуле:

где а3 — угол замкнутого состояния контактов; ар — угол  разомкнутого состояния   контактов; п — частота вращения  коленчатого вала двигателя; 2 — число цилиндров двигателя.

Следовательно, сила тока разрыва в первичной цепи зависит от напряжения в системе энергоснабжения, сопротивления первичной цепи, индуктивности первичной обмотки катушки зажигания и времени замкнутого состояния контактов.

После размыкания контактов прерывателя первичная цепь, состоящая из конденсатора Сг, индуктивности LJ и сопротивления Rlt представляет собой колебательный контур (см. рис. 48, б). В этом контуре возникает затухающий колебательный разряд конденсатора, и первичный ток совершит несколько периодов колебаний, создавая переменный магнитный поток. При этом во вторичной обмотке будет индуктироваться ч л с и при отсутствии пробоя искрового промежутка свечи напряжение во вторичной цепи Ut также совершит несколько затухающих колебаний, так как вторичная обмотка вместе с емкостью вторичной цепи С2 тоже образует колебательный контур. Максимальное напряжение вторичной цепи определяется по формуле:

где /р — сила тока разрыва в первичной цепи;

С, — емкость конденсатора первичной цепи;

С2 — емкость  вторичной  цепи;

— — коэффициент трансформации катушки зажигания;

LI — индуктивность первичной обмотки катушки зажигания;

т] — коэффициент, учитывающий уменьшение напряжения за счет тепловых потерь в первичной и вторичной цепях (0,75—0,85).

В действительности, как только напряжение во вторичной цепи достигает значения t/np, достаточного для пробоя искрового промежутка между электродами свечи, произойдет электрический разряд. Электрический разряд имеет две фазы: емкостную и индуктивную (см. приложение).

Емкостная фаза искрового разряда представляет собой разряд энергии, накопленной во вторичной цепи, сопровождающийся резким падением напряжения. Оставшаяся часть энергии выделяется в индуктивной фазе разряда. Большая продолжительность индуктивной фазы благоприятно отражается на работе двигателя, особенно при пуске и на режиме неполных нагрузок.

Влияние параметров первичной и вторичной цепей на величину максимального напряжения во вторичной цепи. Из вышеприведенной формулы видно, что на величину напряжения во вторичной цепи оказывают влияние: величина тока разрыва /р, индуктивность первичной обмотки L1? коэффициент трансформации —, емкость конденсатора в первичной цепи Сь емкость вторичной цепи С2.На напряжение во вторичной цепи влияет также нагар на изоляторе свечи.

Величина максимального напряжения во вторичной цепи прямо пропорциональна силе тока разрыва. Сила тока разрыва при эксплуатации автомобиля зависит от напряжения в системе энергоснабжения U, сопротивления первичной цепи R! и времени замкнутого состояния контактов /3.

Сопротивление первичной цепи /^ в процессе эксплуатации автомобиля увеличивается за счет подгорания контактов прерывателя, что приводит к уменьшению силы тока разрыва /р и напряжения во вторичной цепи t/2max-

Влияние времени замкнутого состояния контактов на напряжение t/2.

Время замкнутого состояния контактов определяется углом поворота вала прерывателя от момента замыкания до момента размыкания контактов, который зависит от величины зазора между ними. Чем больше зазор между контактами, тем меньше угол их замкнутого состояния, и наоборот.

При увеличении зазора между контактами уменьшается время замкнутого состояния контактов, следовательно, уменьшаются сила тока разрыва /р и напряжение во вторичной цепи U%.

При уменьшении зазора между контактами время их замкнутого состояния увеличивается, однако при малом зазоре увеличивается искрение на контактах, что приводит к снижению напряжения во вторичной цепи.

Оптимальная величина зазора между контактами прерывателя 0,30—0,45 мм.

Влияние емкости конденсатора в первичной цепи Ct на напряжение Uz. Емкость конденсатора Сг оказывает существенное влияние на напряжение во вторичной цепи. При повышении емкости конденсатора искрение между контактами будет малым, однако период заряда и разряда конденсатора увеличивается, что замедлит размагничивание сердечника и уменьшит э. д. с., индуктируемую во вторичной цепи и напряжение U%, что может стать причиной перебоев при работе двигателя на большой частоте вращения коленчатого вала двигателя.

При очень малой емкости конденсатора между контактами прерывателя будет сильное искрение, что замедляет прерывание тока, а вместе с этим—магнитного потока первичной обмотки, вследствие чего уменьшится индуктируемая э. д. с. во вторичной обмотке, и даже при малой частоте

вращения коленчатого вала двигателя между электродами свечи зажигания могут появиться перебои в искрообразовании. Кроме того, увеличатся окисление контактов и перенос металла с одного контакта на другой.

Необходимая емкость конденсатора подбирается такой величины, чтобы искрение между контактами прерывателя было наименьшим, а напряжение во вторичной цепи достигало наибольшей величины. В системе батарейного зажигания применяют конденсаторы емкостью 0,17—0,35 мкФ.

В момент размыкания контактов прерывателя магнитный поток первичной обмотки исчезает не мгновенно; следовательно, и индуктируемая э. д. с. во вторичной обмотке не может мгновенно нарастать до максимальной величины. Так как вторичная цепь замыкается через слой нагара (шунтирующий резистор), то в период индуктирования э. д. с. во вторичной цепи до появления искры между электродами свечи создается ток (ток утечки). Вследствие этого большая часть э. д. с. затрачивается на преодоление сопротивления вторичной обмотки и напряжение, подводимое к электродам свечей, уменьшается.

Если сопротивление нагара более 1 мОм, то он не оказывает существенного влияния на напряжение во вторичной цепи. При сопротивлении нагара менее 0,5 мОм ток утечки и вызываемые им потери настолько уменьшают напряжение во вторичной цепи, что оно окажется недостаточным для создания искрового разряда между электродами свечи, и воспламенения рабочей смеси в цилиндре не произойдет.

РАБОЧИЕ   ХАРАКТЕРИСТИКИ   СИСТЕМЫ    ЗАЖИГАНИЯ

Рабочей характеристикой системы батарейного зажигания называется зависимость максимального напряжения во вторичной цепи от частоты вращения коленчатого вала двигателя.

С увеличением частоты вращения коленчатого вала двигателя уменьшается время замкнутого состояния контактов прерывателя ts, а следовательно, уменьшаются сила тока

разрыва 7р и напряжение во вторичной цепи Ј/2. Зависимость изменения напряжения во вторичной цепи от частоты вращения коленчатого вала четырех- и шестицилиндровых двигателей показана в приложении. Из графика видно, что с увеличением частоты вращения коленчатого вала напряжение уменьшается из-за уменьшения силы тока разрыва.

При средней и большой частотах вращения коленчатого вала напряжение во вторичной цепи четырехцилиндрово-го двигателя выше, чем у шестицилиндрового, что объясняется увеличением времени замкнутого состояния контактов прерывателя при меньшем числе цилиндров.

При малой частоте вращения коленчатого вала напряжение во вторичной цепи снижается из-за сильного искрооб-разования между контактами прерывателя, что объясняется уменьшением скорости размыкания контактов.

Пересечение горизонтальной прямой заданного пробивного напряжения Ј/пр с кривыми напряжений дает максимальную частоту вращения коленчатого вала, до которой обеспечивается бесперебойное зажигание при данном количестве цилиндров.

Из рассмотрения рабочих характеристик виден следующий основной недостаток системы батарейного зажигания: снижение напряжения во вторичной цепи с увеличением частоты вращения коленчатого вала и числа цилиндров двигателя. Следовательно, для того, чтобы иметь возможность применять систему батарейного зажигания на современных быстроходных многоцилиндровых двигателях, необходимо улучшать рабочие характеристики. Способы улучшения рабочих характеристик системы зажигания

Из   формулы:                                                                                   видно,   что

улучшения характеристик прежде всего можно достичь повышением силы тока  разрыва  /р.

Силу тока разрыва можно повысить за счет увеличения времени замкнутого состояния контактов прерывателя путем изменения профиля кулачка или уменьшения сопротивления первичной цепи.

Для повышения силы тока разрыва на большой частоте в первичную цепь классической системы зажигания включают дополнительный резистор, обладающий большим температурным коэффициентом сопротивления. Резистор изменяет сопротивление первичной цепи в зависимости от силы тока разрыва. Резистор изготавливают из никеля, который обладает свойством значительного увеличения сопротивления при нагреве. При малой частоте вращения из-за большой силы тока разрыва дополнительный резистор нагревается, его сопротивление значительно возрастает, что не-еколько снижает силу тока в первичной цепи.

При большой частоте вращения сила тока, проходящего через резистор, уменьшается, а следовательно, снижаются его нагрев и сопротивление, что приводит к повышению силы тока разрыва и напряжения во вторичной цепи. Таким образом, благодаря резистору с переменным сопротивлением при большой частоте вращения коленчатого вала сила тока разрыва и напряжение будут выше, чем в системах с постоянным сопротивлением первичной цепи.

Увеличения силы тока разрыва выше 4 А можно добиться за счет применения в системах зажигания полупроводниковых приборов (транзисторов, теристоров и др.), которые значительно улучшают рабочие характеристики и обеспечивают высокую надежность и долговечность всей системы батарейного зажигания.

Принципиальная схема контактно-транзисторной системы зажигания показана в приложении. Особенностью такой схемы является то, что в ней ток разрыва проходит через эмиттер-коллектор транзистора, а через контакты прерывателя проходит только ток управления транзистором.

При включенном выключателе зажигания 5 и замкнутых контактах прерывателя / через переход эмиттер—база транзистора 2 проходит ток управления и транзистор открывается . Через открытый транзистор (переход эмиттер—коллектор) в первичной обмотке катушки зажигания 3 будет проходить ток, величина которого зависит от мощности транзистора и сопротивления первичной цепи.

В момент размыкания контактов прерывателя транзистор закроется, ток в первичной обмотке прервется и во вторичной обмотке катушки зажигания будет индуктироваться импульс э. д. с. большой величины, вызывающей искровой разряд между электродами свечи зажигания.

Обмотки катушки зажигания не соединены между собой, что  исключает  воздействие высокого напряжения на транзистор.

Применение мощных транзисторов позволяет увеличить силу тока разрыва до 7—8 А за счет уменьшения сопротивления и индуктивности первичной цепи, при этом через контакты проходит ток не более 0,8 А.

Дальнейшего повышения надежности и долговечности системы зажигания можно добиться заменой механического прерывателя датчиком импульсов.

Принципиальная схема бесконтактно-транзисторной системы зажигания с магнитоэлектрическим датчиком показана в приложении. Датчик 1 состоит из постоянного магнита 2 и обмотки 3, намотанной на сердечнике.

При вращении магнита 2 в обмотке 3 датчика индуктируется переменная э. д. с. При положительном значении напряжения Ј/б_э появляется ток управления транзистором: обмотка датчика — переход база — эмиттер — обмотка датчика. Транзистор открывается и тогда от аккумуляторной батареи через первичную обмотку катушки зажигания и переход коллектор — эмиттер транзистора будет проходить ток.

При отрицательном значении напряжения Ј/д_э транзистор закрывается, ток в первичной обмотке прерывается и во вторичной обмотке индуктируется импульс э. д. с. большой величины. Число пар полюсов магнита датчика должно соответствовать числу цилиндров двигателя.

Контактно-транзисторные и бесконтактно-транзисторные системы зажигания в настоящее время применяют на автомобилях с восьмицилиндровыми двигателями.

 КОНТАКТНО-ТРАНЗИСТОРНАЯ   СИСТЕМА   ЗАЖИГАНИЯ

В контактно-транзисторную систему зажигания входят следующие аппараты.

Прерыватели-распределители Р133 и Р137 (см приложение) восьмиискровые, правого вращения, с центробежным и вакуумным регуляторами опережения зажигания и октан-корректором.

Конструкция прерывателей-распределителей Р133 и Р137 в основном аналогична конструкции прерывателя-распределителя Р119-Б. В роторе распределителя установлен проволочный помехоподавительный резистор 13 сопротивлением 4—5 кОм. К валу / жестко крепится поводковая пластина 37. На осях 39 пластины установлены грузики 38 центробежного регулятора опережения зажигания.

При работе регулятора рабочий профиль А грузиков 38 перекатывается по рабочей плоскости Б поводковой пластины 36 кулачка.

Подбором рабочего профиля А грузиков 38 и жесткости пружин 34 обеспечивают оптимальную характеристику угла опережения зажигания.

В прерывателях-распределителях Р4-Д и Р13-Д и др., применяемых на восьмицилиндровых двигателях, конструкция ротора распределителя и центробежного регулятора опережения зажигания аналогична конструкции этих узлов прерывателя-распределителя Р119-Б. В прерывателях-распределителях, применяемых в контактно-транзиторной системе зажигания, конденсатор не устанавливают.

Катушка зажигания Б114 в отличие от катушки Б115 имеет следующие конструктивный особенности.

Первичная обмотка имеет меньшее число витков и наматывается проводом большого диаметра , что уменьшает сопротивление и индуктивность. Конпы первичной обмотки соединены с зажимом К крышки и зажимом без обозначения. Увеличено число витков вторичной обмотки. Один конец вторичной обмотки соединено центральным выводом крышки, а второй соединен с корпусом катушки. В крышке катушки зажигания Б114-Б высоковольтный вывод не имеет резьбового штуцера и аналогичен выводам крышки распределителя.

Дополнительный резисторСЭ107(см приложение). В металлической коробке 1 на двух фарфоровых изоляторах 2 закреплены спирали 3 резисторов сопротивлением по 0,5 Ом каждый, выполненные из константановой проволоки, что предотвращает увеличение сопротивления цепи при нагреве. Концы резисторов приварены к контактным пластинам 5, которые соединяются с изолированными от коробки зажимами 4. Зажимы обозначены буквами К, В К и ВК.-Б. Свечи зажигания такие же, как и в нетранзисторной системе зажигания.

Транзисторный коммутатор ТК102 (см приложение). В коммутаторе установлены транзистор ГТ701А с допустимым напряжением между эмиттером и коллектором 100 В и допустимой силой тока коллектора 12 А; германиевый диод Д1 типа Д220; кремниевый стабилитрон Д2 типа Д817В; резистор R сопротивлением 27 Ом; конденсатор С1 емкостью 1 мкФ, электролитический конденсатор С2 емкостью 50 мкФ и импульсный трансформатор ИТ. Трансформатор ИТ состоит из сердечника 3, первичной 5 и вторичной 4 обмоток.

 Для отвода тепла от транзистора 7 его устанавливают в горловину цинкового корпуса 1, после чего горловину заливают эпоксидной смолой 6. Блок 2 защиты транзистора состоит из диода Д1, стабилитрона Д2 с теплоотводом 9, резистора R и конденсатора С1. Все приборы блока защиты залиты эпоксидной смолой. К зажимам 10 блока подключаются проводники от других приборов коммутатора. Германиевый транзистор работоспособен при температуре не выше 65°С, поэтому транзисторный коммутатор устанавливают в кабине водителя.

 Работа контактно-транзисторной системы зажигания.

При включенном зажигании, когда контакты прерывателя разомкнуты, транзистор закрыт и в первичной цепи ток не проходит.

В момент замыкания контактов прерывателя в цепи управления транзистора будет проходить ток не более 0,8 А. С увеличением частоты вращения кулачка прерывателя, вследствие уменьшения времени замкнутого состояния контактов, сила тока в цепи управления транзистора уменьшается до 0,3 А.

Путь тока в цепи управления транзистора (см. пунктирные стрелки в приложении): плюсовой вывод батареи — зажим тягового  реле стартера — амперметр — зажим  AM выключателя зажигания — контактная    пластина выключателя — зажим КЗ выключателя — дополнительный резистор СЭ107 — первичная обмотка катушки зажигания — безымянный  зажим транзисторного  коммутатора — переход   эмиттер — база    транзистора — первичная    обмотка импульсного трансформатора — контакты прерывателя — корпус — минусовой вывод аккумуляторной батареи.

Вследствие прохождения тока управления через переход между базой и эмиттером транзистора происходит резкое снижение сопротивления переходов эмиттер — коллектор транзистора с нескольких сотен Ом до нескольких долей Ом, и он открывается, включая цепь тока низкого напряжения.

 Цепь тока низкого напряжения: плюсовой вывод аккумуляторной батареи — зажим тягового реле стартера — амперметр — выключатель зажигания — дополнительные резисторы — первичная  обмотка   катушки   зажигания — переход эмиттер — коллектор транзистора — корпус — минусовый вывод батареи. Сила тока в первичной цепи при открытом транзисторе достигает 8 А при неработающем двигателе и снижается до 3 А при увеличении частоты вращения коленчатого вала двигателя.

При включении стартера выключатель зажигания подключает обмотку реле включения к аккумуляторной батарее. Ток, проходящий по обмотке реле, намагничивает сердечник.что вызывает замыкание контактов, и первичная обмотка катушки зажигания подключается к аккумуляторной батарее помимо резистора (левого по схеме). Произойдет увеличение силы тока в первичной цепи, а вместе с этим увеличится напряжение во вторичной цепи зажигания. Ток, протекая по первичной обмотке катушки зажигания, вызывает намагничивание сердечника катушки.

Размыкание контактов прерывателя сопровождается прерыванием тока управления, что вызывает резкое повышение сопротивления транзистора и он, закрываясь, выключает цепь тока первичной цепи зажигания.

В момент прерывания тока управления во вторичной обмотке импульсного трансформатора индуктируется э. д. с. Импульс э. д. с. вторичной обмотки трансформатора действует в цепи транзистора в направлении, противоположном току управления, вследствие чего ускоряется запирание транзистора за время 3—5 мкс, а поэтому ускоряется прерывание тока в первичной обмотке катушки и быстрей уменьшается магнитный поток. Энергия тока взаимоиндукции вторичной обмотки трансформатора расходуется на нагрев резистора R. Резистор увеличивает длительность действия запирающего импульса.

Во вторичной обмотке катушки индуктируется э. д. с. от 17 до 30 кВ, а в первичной обмотке катушки — э. д. с. самоиндукции величиной до 100 В.

Цепь тока высокого напряжения: вторичная обмотка катушки — распределитель — свеча зажигания — корпус — вторичная обмотка.

Э. д. с.самоиндукции первичной обмотки катушки вызывает заряд конденсатора (1 мкФ). В дальнейшем при разомкнутых контактах прерывателя конденсатор разряжается через первичную обмотку катушки.

Для предотвращения перегрева и пробоя транзистора при увеличении э. д. с. самоиндукции первичной обмотки, что имеет место на малой частоте вращения коленчатого вала двигателя или обрыве в цепи высокого напряжения, параллельно цепочке конденсатора С/ включена цепочка, состоящая из диода Д1 и стабилитрона Д2 со встречным направлением прямых проводимостей. Диод Д1 препятствует прохождению тока от аккумуляторной батареи через стабилитрон Д2, минуя первичную обмотку катушки зажигания. При увеличении э. д. с. самоиндукции первичной обмотки катушки зажигания выше 80 В (напряжение стабилизации) стабилитрон пропускает через себя ток самоиндукции, шунтируя тем самым первичную обмотку катушки зажигания. Благодаря прохождению тока самоиндукции через цепочку стабилитрона Д2 и диода Д1 напряжение на зажимах первичной обмотки снижается, что предотвращает перегрев и пробой транзистора.

При уменьшении э. д. с. самоиндукции ниже 80 В стабилитрон не проводит через себя ток и э. д. с. самоиндукции расходуется на заряд конденсатора С1.

Электролитический конденсатор С2 включен параллельно генератору и защищает транзистор от импульсных перенапряжений, возникающих в цепи генератор — аккумуляторная батарея. При импульсе напряжения генератора конденсатор С2 будет заряжаться, что уменьшит напряжение, а следовательно, и импульс силы тока в цепи транзистора, тем самым предотвращая перегрев транзистора.

В контактно-транзисторной системе зажигания контакты прерывателя разгружены от тока цепи первичной обмотки катушки зажигания, что ликвидирует окисление и эрозию контактов. Вследствие этого контакты прерывателя не требуют зачистки в процессе эксплуатации в пределах 100— 150 тыс. км пробега автомобиля. Кроме того, устранение окисления и подгорания контактов прерывателя предотвращает изменение зазора между ними, а следовательно и разрегулировку угла опережения зажигания при эксплуатации автомобиля.

Напряжение во вторичной цепи повышается не менее чем на 25% по сравнению с классической системой зажигания, что приводит к увеличению энергии искрового разряда. Повышение энергии искрового разряда способствует более полному сгоранию даже обедненной рабочей смеси. Облегчается пуск двигателя и улучшается приемистость и экономичность двигателя (расход топлива снижается до 2%).

Недостатки контактно-транзисторной системы зажигания

Малая сила тока в цепи управления транзистора (0,3— 0,8 А) предъявляет особые требования к чистоте поверхности контактов прерывателя. При незначительном увеличении сопротивления контактов прерывателя из-за окисления, загрязнения, замасливания и т. п. сила тока управления транзистором снижается, транзистор не открывается

и двигатель не запускается.

БЕСКОНТАКТНО-ТРАНЗИСТОРНАЯ СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ

Система зажигания включает в себя транзисторный коммутатор ТК200, датчик-распределитель Р351, катушку зажигания Б118, дополнительный резистор СЭ326 и аварийный вибратор РС331. Такая система применяется на автомобилях ЗИЛ-131, ЗИЛ-133 и Урал-375. На автомобиле ГАЗ-66 применяется датчик-распределитель Р352.

Катушка зажигания Б118 (см. приложение) экранированная. На кожухе 9 с помощью обоймы 8 закреплен стальной экран 4 с двумя герметизированными зажимами ВК и Р для закрепления проводников цепи низкого напряжения и центральным зажимом для закрепления провода высокого напряжения. Герметичность в местах крепления экрана и зажимов обеспечивается резиновыми прокладками 2 и уплотнительной мастикой.

Проводники низкого напряжения закрепляются в зажимах ВК и Р, которые своими торцами соприкасаются с контактными пластинами 6 выводов первичной обмотки. Зажимы крепятся к экрану 4 гайками 7. Провод высокого напряжения вводится внутрь штуцера 3 и поджимается гайкой .

В систему зажигания входит также дополнительный резистор СЭ326. В корпусе 11 на фарфоровом изоляторе 13 устанавливается спираль 12, концы которой подключены

к выводам 10.

Транзисторный коммутатор ТК200 (см. приложение) является 12-вольтным аппаратом. Все его элементы смонтированы в алюминиевом корпусе 1, залиты специальной компаундной массой и закрыты крышками 2. Коммутатор имеет четыре клеммных разъемных соединения: два соединения ВК-12 для подключения в цепь аккумуляторной батареи; КЗ — для подключения катушки зажигания; Д — для подключения датчика распределителя; винтовой зажим М — для соединения с корпусом автомобиля.

Датчик-распределитель Р351 (см. приложение) экранированный, герметизированный, восьмиискровой, без вакуумного регулятора опережения зажигания.

Герметизация внутренней полости распределителя обеспечивается установкой резиновых колец 10 под корпус 6 экрана, крышку 7, а также в местах ввода экранированного проводника низкого напряжения в муфте 2 и провода высокого напряжения в муфте 6. Место крепления экранирующего шланга к патрубку 5 экрана уплотняется алюминиевыми коническими кольцами или резиновыми колпачками. Резиновое кольцо 15 герметизирует картер двигателя. К корпусу экрана присоединяются шланги от воздушного фильтра карбюратора, что необходимо для отсоса озона.

Датчик-распределитель Р351 выполнен на базе прерывателя-распределителя Р102, у которого прерыватель заменен магнито-электрическим датчиком импульсов э. д. с. Датчик является генератором переменного тока и служит для управления работой коммутатора. Вместо кулачка на бронзовой втулке 11 крепится ротор 13 датчика, а вместо пластины прерывателя устанавливается статор 12 с кольцевой обмоткой 21. Датчик закрепляется к корпусу распределителя двумя винтами. Все остальные детали распределителя оставлены без изменения.

Бронзовая втулка 11 (см. приложение) запрессована в поводковой пластине 26, которая устанавливается на шипы грузиков 27 центробежного регулятора опережения зажигания. Ротор состоит из кольцевого постоянного магнита 24 и двух клювообразных восьмиполюсных стальных наконечников 23, расположенных по обоим торцам магнита. Один наконечник будет иметь северный полюс, а другой — южный. Наконечники с северными полюсами входят в наконечники с южными полюсами. Между разноименными наконечниками имеется воздушный зазор 1,5 мм.

Статор состоит из обмотки 21 и двух стальных пластин 20 и 22. Обмотка закладывается между пластинами. Обе пластины имеют по восемь зубцов, входящих друг в друга. Соединены пластины заклепками. На пластине 20 статора закреплена пластмассовая колодка 19 с контактной пластиной 16. Один конец обмотки 21 припаивается к пластине 16, а другой при помощи заклепки соединяется с пластиной 20 на корпус. Контактная пластина 16 соединяется с зажимом муфты 2 (см. приложение).

На роторе и статоре нанесены метки 17, которые совмещают при установке зажигания.

Аварийный вибратор РС331 предназначен для прерывания тока в первичной обмотке катушки зажигания. Его подключают в цепь низкого напряжения в случае отказа в работе транзисторного коммутатора или датчика. Вибратор представляет собой обычное электромагнитное реле. Параллельно контактам подключены два конденсатора. Вибратор экранирован и герметизирован. Включение вибратора в электрическую цепь низкого напряжения показано в приложении.

Принцип действия   бесконтактно-транзисторной системы

зажигания

В этой системе, принципиальная электрическая схема которой приведена на рис. 59, цепь тока первичной обмотки катушки зажигания прерывается транзистором Т4. Транзисторы Tl, T2 и ТЗ усиливают сигнал датчика, так как его мощности   недостаточно для управления транзистором  Т4.

При включенном зажигании и неподвижном роторе датчика транзистор Т1 закрыт, так как его база и эмиттер имеют одинаковый потенциал.  Если транзистор  Т1 закрыт, то потенциал базы транзистора Т2 выше потенциала эмиттера, а поэтому через переход база — эмиттер транзистора Т2 проходит ток управления:   плюсовой вывод аккумуляторной батареи — выключатель зажигания ВЗ — дополнительный резистор СЭ326 — разъем ВК.-12 — диод Д5 — резистор R6 — диод ДЗ — переход база — эмиттер транзистора  Т2 — резисторы   R3,   R9 — корпус — минусовой   вывод аккумуляторной батареи. Транзистор Т2 открывается и через его переход коллектор — эмиттер будет проходить ток управления транзистора ТЗ, что приводит к открытию транзистора ТЗ и появлению тока управления транзистора Т4, а затем и к открытию транзистора Т4. Через открытый транзистор Т4 проходит ток в первичную обмотку катушки зажигания. Цепь тока: плюсовой вывод батареи — выключатель   ВЗ — резистор   СЭ326 — разъем   В/(-12 — зажим ВК катушки зажигания — первичная обмотка — зажим Р катушки  зажигания — разъем  КЗ — диод Д6 — переход коллектор — эмиттер   транзистора   Т4 — корпус — минусовой вывод батареи. Ток, проходя по первичной обмотке катушки зажигания, создает магнитный поток.

При вращении ротора датчика в обмотке статора индуктируется переменная э. д. с. При положительном импульсе э. д. с. появляется ток управления транзистора Т/: обмотка датчика — разъем Д коммутатора — диод Д1 — резистор #7 — переход база — эмиттер транзистора Т1 —- корпус — обмотка датчика. При прохождении тока управления транзистор Т1 открывается.

Открытый транзистор Т1 шунтирует переход база — эмиттер транзистора Т2, соединяя его базу через диод ДЗ с минусом источника тока, что вызывает закрытие транзистора Т2; а затем и закрытие транзисторов ТЗ и Т4.

В момент закрытия транзистора Т4 резко уменьшается сила тока в первичной обмотке катушки зажигания, а следовательно, уменьшается и магнитный поток, который, пересекая витки вторичной обмотки, индуктирует в них э.д.с. величиной до 30 кВ. Импульс э. д. с. создает ток высокого напряжения, вызывающий образование искры между электродами свечей зажигания.

Исчезающий магнитный поток пересекает витки первичной обмотки катушки зажигания, индуктируя в них э. д. с. самоиндукции, которая может пробить транзисторы.         

Стабилитрон ДЗСт,, включенный параллельно транзистору Т4, защищает его от пробоя. Под действием э. д. с. самоиндукции заряжаются конденсаторы СЗ и Сб. В контуре, состоящем из индуктивности первичной обмотки катушки зажигания и конденсатора СЗ, возникают затухающие колебания.

Через диод Дб положительная полуволна э. д. с. самоиндукции по цепочке обратной связи, состоящей из резистора R2 и конденсатора С1, действует на базу транзистора 77, ускоряя его отпирание.

В период пуска двигателя частота вращения ротора, а следовательно, и частота э. д. с. датчика мала, поэтому возрастает время действия положительного импульса э. д. с. датчика. За это время конденсатор С1 успевает несколько раз зарядиться и разрядиться, а следовательно, транзисторы Т1, Т2, ТЗ, Т4 несколько раз переходят из открытого состояния в закрытое. Магнитный ток первичной обмотки катушки зажигания будет неоднократно пересекать витки вторичной обмотки, что позволяет создать серию искр (до 10 искр) между электродами свечи, обеспечивающих надежный запуск двигателя.

Как только частота вращения коленчатого вала увеличивается до 600 об/мин и выше, частота заряда и разряда конденсатора С1 в цепи обратной связи становится меньше частоты э. д. с. датчика, и между электродами свечи будет возникать только по одной искре.

Защита транзисторного коммутатора от перенапряжений, возникающих в цепи генератор—аккумуляторная батарея, осуществляется цепочкой стабилитронов Д/ст и Д2СТ. В случае повышения напряжения генератора до 17—18 В через стабилитроны Д/ст и Д2СТ будет проходить ток в обратном направлении от плюсового вывода генератора через резистор #5 на переход база — эмиттер транзистора 77; независимо от работы датчика транзистор 77 будет открываться, что вызовет запирание транзисторов Т2, ТЗ и Т4. На этом режиме работы коммутатора двигатель работает с перебоями, с значительным уменьшением частоты вращения коленчатого вала.

Работа системы в аварийном режиме . В случае неисправности датчика или транзисторного коммутатора катушка зажигания подключается к аварийному вибратору. В приложении соединение катушки с вибратором показано пунктирной линией. Работа катушки зажигания с вибратором допускается не более 30 ч, так как сильно подгорают контакты вибратора. При работе системы ток от источников энергии проходит по первичной обмотке катушки зажигания, а затем по обмотке и через контакты вибратора на корпус автомобиля. Сердечник вибратора намагничивается и, притягивая якорек, вызывает размыкание контактов. В этот момент прерывается ток в обмотке вибратора и в первичной обмотке катушки. Сердечник вибратора размагничивается и усилием пружины якорька происходит замыкание контактов. Прерывание тока в первичной обмотке катушки сопровождается размагничиванием ее сердечника и во вторичной обмотке индуктируется импульс э. д.с. Конденсаторы С7 и С8 уменьшают искрение между контактами вибратора и, вызывая при разряде ускорение размагничивания сердечника, повышают частоту вибрации контактов до 250—400 Гц.

         РЕГУЛИРОВАНИЕ    УГЛА   ОПЕРЕЖЕНИЯ    ЗАЖИГАНИЯ            

Углом опережения зажигания называется угол поворота кривошипа коленчатого вала из положения, соответствующего появлению искры между электродами свечи зажигания, до положения, при котором поршень находится в в.м.т. При работе двигателя сгорание рабочей смеси должно заканчиваться при повороте кривошипа на 10—15° после в.м.т. в начале рабочего хода. При таком сгорании смеси двигатель имеет наибольшую мощность и экономичность.

Рабочая смесь в цилиндре двигателя сгорает в течение нескольких тысячных долей секунды. Поэтому для получения максимальной мощности и экономичности двигателя необходимо зажигать рабочую смесь несколько раньше подхода поршня к в.м.т. в конце такта сжатия, т. е. искровой разряд между электродами свечи должен происходить с определенным опережением.

Если же образование искры между электродами свечи будет происходить слишком рано, т. е. угол опережения зажигания будет слишком большим, возникает резкое нарастание давления газов до прихода поршня в в.м.т., что будет значительно препятствовать движению поршня. В результате уменьшатся мощность и экономичность двигателя, ухудшится его приемистость; работа двигателя под нагрузкой будет сопровождаться стуками и повышенным нагревом, при малой частоте вращения коленчатого вала (в режиме холостого хода) двигатель будет работать неустойчиво. При зажигании рабочей смеси в в.м.т. или более позднем зажигании горение смеси будет происходить при увеличивающемся объеме. При этом давление газов в цилиндре будет значительно ниже, чем при нормальном зажигании, а поэтому мощность и экономичность двигателя понизятся. В этом случае догорание смеси в цилиндре будет происходить на всем протяжении такта расширения, что вызовет сильный перегрев двигателя.

С увеличением частоты вращения коленчатого вала двигателя уменьшается время, приходящееся на каждый такт рабочего цикла, и поэтому для обеспечения своевременного сгорания рабочей смеси необходимо угол опережения зажигания увеличивать, а при уменьшении частоты вращения коленчатого вала уменьшать. Эту работу выполняет центробежный регулятор опережения зажигания.

С увеличением нагрузки наполнение цилиндров горючей смесью увеличивается, поскольку увеличивается открытие дроссельной заслонки карбюратора, а процентное содержание остаточных газов в рабочей смеси уменьшается, что способствует увеличению скорости сгорания смеси. Следовательно, опережение зажигания необходимо уменьшать и наоборот — при снижении нагрузки (прикрытии дроссельной заслонки) вследствие уменьшения наполнения цилиндров горючей смесью и увеличения процентного содержания остаточных газов в цилиндре рабочая смесь будет гореть медленнее, что требует увеличения угла опережения зажигания. Автоматическое изменение угла опережения зажигания в зависимости от изменения нагрузки двигателя выполняет вакуумный регулятор опережения зажигания.

Таким образом, угол опережения зажигания должен увеличиваться с повышением частоты вращения коленчатого вала двигателя и уменьшением нагрузки двигателя и уменьшаться при понижении частоты вращения коленчатого вала двигателя и увеличении нагрузки.

При установке зажигания и после каждой регулировки зазора между контактами прерывателя, а также при применении топлива с другим октановым числом угол опережения зажигания должен изменяться (корректироваться) при помощи октан-корректора.

Корректируют угол опережения зажигания в следующих случаях: при уменьшении компрессии в цилиндрах; работе автомобиля в горных условиях; перегреве двигателя, вызванном отложением накипи на стенках рубашки и приборов охлаждения; изменения влажности воздуха.

Работа центробежного регулятора опережения зажигания

При небольшой частоте вращения центробежные силы грузиков 6 (рис.60) незначительны и не могут преодолеть натяжение пружяны 7 малой жесткости, поэтому регулятор начнет работать только при определенной частоте вращения (см. точку / в приложении).

По мере увеличения частоты вращения грузики 6 под действием центробежных сил расходятся и через пластину 4 поворачивают кулачок / в сторону вращения вала. В результате углового перемещения кулачка относительно вала 5 размыкание контактов прерывателя происходит раньше и угол опережения зажигания увеличивается.

Пружина 2 большой жесткости начнет действовать только в момент выбора люфта между ушками пружины и деталями ее крепления (см. точку // в приложении), что может быть только при увеличении частоты вращения грузиков. При полном расхождении грузиков угол опережения зажигания больше возрастать не будет (см. точку /// в приложении). При уменьшении частоты вращения пружины возвращают грузики, а следовательно, и кулачок в прежнее положение и угол опережения зажигания уменьшается.

В датчиках-распределителях Р351 и Р352 грузики при увеличении частоты вращения через поводковую пластину 26 (см. приложение) поворачивают в сторону вращения ротор датчика, поэтому управляющий.импульс будет подаваться на транзистор коммутатора раньше и угол опережения зажигания будет увеличиваться. Характеристики центробежных регуляторов опережения зажигания приведены в табл. 10.

Работа вакуумного регулятора опережения зажигания

При большой нагрузке двигателя дроссельная заслонка карбюратора открыта почти полностью, а поэтому разрежение в смесительной камере карбюратора и в соединенной с ней полости крышки 4 (см. приложение) регулятора мало и пружина 3 удерживает диафрагму 5, а следовательно, тягу 8 и пластину 10 прерывателя в положении, соответствующем позднему зажиганию. По мере уменьшения нагрузки двигателя дроссельная заслонка карбюратора прикрывается, поэтому разрежение в полости крышки 4 регулятора будет увеличиваться, а в полости корпуса 6 давление равно атмосферному и остается постоянным. В результате разности давлений диафрагма будет прогибаться в сторону пружины, сжимая ее, и одновременно через тягу 8 поворачивать подвижную пластину 10 прерывателя навстречу вращению кулачка, что и увеличит угол опережения зажигания.

 При работе двигателя без нагрузки на минимальной частоте вращения коленчатого вала дроссельная заслонка карбюратора прикрыта, а поэтому вакуумный регулятор

не работает.

Разрежение в смесительной камере карбюратора изменяется не только от степени открытия дроссельной заслонки, но и от частоты вращения коленчатого вала. При одном и том же положении дроссельной заслонки, но разной нагрузке двигателя, будет изменяться и частота вращения коленчатого вала, что вызовет изменение скорости движения воздуха в смесительной камере карбюратора, а следовательно, и изменение величины разрежения в ней и в полости вакуумного регулятора. В результате этого будет изменяться и угол опережения зажигания.

Типовая характеристика вакуумного регулятора опережения зажигания приведена в приложении .

В датчике-распределителе Р352 при увеличении нагрузки на двигатель вакуумный регулятор поворачивает статор датчика в сторону вращения ротора, в результате чего уменьшается угол опережения зажигания.

Октан корректор. У октан-корректора прерывателя-распределителя Р4-Д (см. приложение) верхняя пластина 5 прикреплена болтом 6 к корпусу 9 прерывателя-распределителя. Нижняя пластина 7 при помощи болта, входящего в паз 2, крепится к блоку цилиндров. Тяга 3, шарнирно укрепленная на нижней пластине, при помощи гаек 4 соединена с верхней пластиной 5.Свободно сидящая заклепка 8 соединяет между собой обе пластины октан-корректора.

При установке начального угла опережения зажигания его можно изменять в пределах ±12° (по углу поворота коленчатого вала) при помощи гаек 4. Так как нижняя пластина остается неподвижной, то при вращении гаек 4 происходит смещение верхней пластины 5, а вместе с ней и корпуса 9 прерывателя-распределителя в пределах овального прореза для заклепки 8. При перемещении корпуса прерывателя-распределителя на одно деление шкалы октан-корректора угол опережения зажигания изменяется на 2° по углу поворота коленчатого вала. После регулировки обе гайки 4 должны быть плотно затянуты.

Начальный угол опережения зажигания для двигателя ЗМЗ-53 равен 4°, а для двигателя ЗИЛ-130 — 9°. Колпач-ковой масленкой 1 обеспечивается подача смазки к подшипнику вала привода кулачка.

Совместная работа устройств по регулировке угла опережения зажигания

Совместная работа центробежного и вакуумного регулятора устанавливает наиболее выгодную величину угла опережения зажигания при различных режимах работы двигателя, что обеспечивает повышение его мощности и экономичности. Октан-корректор, центробежный и вакуумный регуляторы, действуя независимо друг от друга, создают общую составляющую угла'опережения зажигания.

 ОСНОВНЫЕ  НЕИСПРАВНОСТИ   СИСТЕМЫ  ЗАЖИГАНИЯ

Техническое состояние аппаратов системы зажигания оказывает существенное влияние на мощность и экономичность двигателя.

Рассмотрим основные часто встречающиеся неисправности в системе зажигания.

Не запускается двигатель. При вращении коленчатого вала стартером или пусковой рукояткой не возникает искры между электродами у всех свечей зажигания. В результате этого не воспламеняется рабочая смесь в цилиндрах двигателя.

Двигатель не запускается, если неисправны следующие аппараты и элементы электрической цепи.

Свечи зажигания. Образование нагара на изоляторах всех свечей, забрызгивание свечей маслом или бен-зо-воздушной смесью.

Для удаления нагара свечи просушивают, а затем очищают на пескоструйном аппарате.

Высоковольтные провода. Обрыв или пробой изоляции провода, соединяющего катушку зажигания с центральным вводом крышки распределителя.

Неисправный провод заменяют. Наконечники проводов должны плотно входить в отверстия выводов крышки распределителя и катушки зажигания.

Распределитель. Пробой изоляции, загрязнение, обугливание поверхности ротора и крышки искровыми разрядами и образование трещин в них вызывают утечку тока высокого напржения на корпус автомобиля, что предотвращает образование искр между электродами свечей.

Поврежденные ротор и крышка заменяются. Загрязненные поверхности этих деталей протираются чистым и сухим обтирочным материалом.

Для проверки распределителя нужно отсоединить провода от наконечников свечей зажигания и подвесить их с зазором 7—10 мм от корпуса двигателя. Включить зажигание и вращать коленчатый вал двигателя стартером или пусковой рукояткой, наблюдая за искрообразованием в зазорах. Затем провод высокого напряжения от катушки зажигания подвесить с зазором 7—10 мм от наконечника до корпуса двигателя и при включенном зажигании вращать коленчатый вал. Если искрообразование в зазоре между высоковольтным проводом катушки и корпусом бесперебойное, а в зазоре между проводами, отсоединенными от свечей, и корпусом отсутствует, то неисправен распределитель.

Катушка зажигания. Обрыв первичной обмотки или дополнительного резистора, пробой крышки катушки. При обрыве цепи двигатель не будет работать. Обрыв цепи определяется контрольной лампой.

В случае обрыва дополнительного резистора двигатель будет запускаться стартером, а после выключения стартера — глохнуть. При обугливании крышки искровым разрядом происходит утечка тока высокого напряжения на корпус автомобиля, что вызывает перебои в работе цилиндров или прекращение работы двигателя.

Транзисторный коммутатор ТКЮ2. В результате теплового разрушения транзистора сопротивление перехода эмиттер — коллектор равно нулю, а поэтому транзистор запираться не будет и, следовательно, не будет прерываться ток низкого напряжения. Тепловое разрушение транзистора возникает при перегреве током большой силы, например при завышенном напряжении генератора или длительном включении зажигания при неработающем двигателе.

Проверка транзистора на автомобиле производится с помощью контрольной лампы, которую подключают к безымянному зажиму коммутатора и корпусу автомобиля. Отсоединяют провод от зажима Р коммутатора и включают зажигание. Затем соединяют проводником зажим Р коммутатора с корпусом; если при этом лампа гаснет, а при  

отключении провода от корпуса лампа горит, то транзистор исправен. Если лампа не горит, то транзистор пробит. Прерыватель. Замасливание, сильное окисление и подгорание контактов, отклонение величины зазора от оптимальной величины. Окисление и подгорание контактов в классической системе зажигания сильно увеличивается при завышенном напряжении генератора, малой величине зазора между контактами и нарушении крепления конденсатора. В результате замасливания и окисления контактов уменьшается сила тока в цепи низкого напряжения, что снижает высокое напряжение, а поэтому между электродами свечей зажигания не будет создаваться искровой разряд. Контакты зачищают стеклянной бумагой зернистостью 140—170 или абразивной пластиной. При зачистке контактов удаляется бугорок на одном контакте и несколько сравнивают поверхность другого контакта, на котором образуется углубление. В случае значительного обгорания и сильной эрозии контактов необходимо заменять рычажок и держатель контакта. После зачистки контакты протирают замшей, смоченной чистым бензином, и продувают воздухом, затем регулируют зазор между контактами.

При регулировке зазора необходимо ослабить крепление винта держателя неподвижного контакта, установить кулачок прерывателя в положение полного размыкания контактов и вращением регулировочного эксцентрика установить зазор 0,30—0,45 мм (см. табл. 10), затем завернуть винт крепления держателя и снова проверить щупом величину зазора между контактами.

Цепь тока низкого напряжения. Обрыв проводников; неисправность выключателя зажигания.

Проверку цепи низкого напряжения и выключателя зажигания производят контрольной лампой. Неисправные провода и выключатель заменяют.

Затрудненный пуск и перебои в работе цилиндров двигателя. При многократном и длительном вращении коленчатого вала в период пуска возникают вспышки рабочей смеси в отдельных цилиндрах двигателя; двигатель работает неустойчиво; наблюдаются перебои в работе отдельных цилиндров.

Указанные ненормальности в работе двигателя возникают, если неисправны следующие аппараты зажигания и элементы электрической цепи.

Свечи зажигания. Загрязнение верхней части изолятора, отложение нагара на нижней его части и возникновение трещин в изоляторе вызывает утечку тока высокого напряжения на корпус, что снижает энергию искры разряда между электродами и затрудняет воспламенение рабочей смеси в цилиндрах двигателя.

Нагар с изолятора и корпуса свечи очищается на пескоструйных аппаратах. При повреждении изолятора свечу заменяют.

Увеличение зазора между электродами выше допустимой величины будет причиной неустойчивого зажигания рабочей смеси. Величина зазора между электродами свечей зажигания должна соответствовать типу двигателя и регулируется подгибанием бокового электрода.

Перебои в работе цилиндров бывают вследствие перегрева свечей в результате нарушения герметичности в соединении изолятора и корпуса, а также повреждения уплот-нительной прокладки под корпусом свечи. При перегреве свечей после выключения зажигания двигатель продолжает работать в течение нескольких секунд с неравномерным вращением коленчатого вала.

Распределитель. Трещины и обугливание поверхности крышки и ротора от искровых разрядов при загрязненности их вызывают утечку тока на корпус и между электродами крышки.

Дефектные детали заменяют.

Катушка зажигания. Межвитковое замыкание первичной обмотки возникает вследствие теплового разрушения изоляции витков обмотки при перегреве катушки. Сопротивление первичной обмотки снизится, что способствует увеличению силы тока в ней, а следовательно, перегреву катушки. В результате снижается электрическая прочность изоляции вторичной обмотки, происходит ее пробой и тогда снижается напряжение, подводимое к свечам зажигания. Трещины и прогар крышки катушки также снижают напряжение на электродах свечей.

При включенном зажигании и замкнутых контактах прерывателя падение напряжения между зажимом М коммутатора и корпусом автомобиля не должно превышать 0,1В.

В случае теплового разрушения стабилитрона ток самоиндукции первичной обмотки катушки зажигания, даже при малой величине э. д. с. самоиндукции, свободно проходит через разрушенный стабилитрон и конденсатор С1 заряжаться не будет.

Для проверки стабилитрона нужно отсоединить коммутатор от корпуса автомобиля и отключить провода от зажимов К и Р. Подключить контрольную лампу одним проводом к корпусу автомобиля, а вторым при включенном зажигании касаться поочередно безымянного зажима и зажима К. коммутатора. Если стабилитрон разрушен, лампа будет гореть при подключении ее к зажиму /С. При исправном стабилитроне лампа не будет гореть.

Прерыватель. Замасливание, окисление и под-горание контактов, отклонение величины зазора от оптимальной величины, потеря упругости пружины рычажка, износ втулок вала прерывателя, обрыв провода между подвижной и неподвижной пластинами прерывателя, пробой конденсатора являются типичными неисправностями прерывателя.

Уменьшение величины зазора между контактами происходит вследствие неправильной регулировки, износа подушечки рычажка, люфта рычажка на оси и износа выступов кулачка. Увеличение зазора между контактами может быть при неправильной регулировке и неплотном креплении винта держателя неподвижного контакта. При потере упругости пружины рычажка прерывателя происходит отбрасывание рычажка на большой частоте вращения кулачка, что вызывает перебой зажигания. Кроме того, уменьшается сила прижатия контактов друг к другу, что уменьшает силу тока в первичной цепи.

Натяжение пружины рычажка прерывателя определяют динамометром и в случае снижения упругости ниже величин, указанных в табл. 10, пружину заменяют вместе с рычажком прерывателя.

Износ втулок вала прерывателя вызывает биение кулачка, в результате чего нарушается момент размыкания контактов и величина зазора между ними.  

В случае обрыва проводника, соединяющего подвижную и неподвижную пластины прерывателя, ток низкого напряжения будет проходить только через шариковый подшипник, установленный между дисками. Слой масла в подшипнике нарушает контакт в цепи, что вызовет перебои в зажигании, особенно в период пуска двигателя. Кроме того, происходит электроэрозийный износ подшипника.

При пробое изоляции обкладок конденсатора снижается его емкость и повышается утечка тока через конденсатор, в результате чего увеличивается искрение между контактами прерывателя, что является причиной снижения высокого напряжения.

Для проверки конденсатора на автомобиле нужно снять крышку и ротор распределителя, а провод высокого напряжения подвесить так, чтобы между наконечником высоковольтного провода и корпусом двигателя был зазор 6—7 мм. Включить зажигание и, вращая коленчатый вал, наблюдать за характером искрообразования в зазоре между наконечником высоковольтного провода и корпусом двигателя, а также за искрообразованием между контактами прерывателя. При исправном конденсаторе искрообразование между контактами будет незначительное, а между наконечником высоковольтного провода и корпусом —бесперебойное. Неисправный конденсатор заменяют.

Снижение мощности и экономичности двигателя. При увеличении нагрузки или резком открытии дроссельной заслонки прослушиваются продолжительные по времени детонационные стуки; двигатель теряет приемистость; при открытии дроссельной заслонки медленно увеличивается частота вращения коленчатого вала; увеличивается расход топлива; двигатель перегревается.

Указанные характерные признаки работы двигателя могут быть следствием неправильной установки зажигания и нарушением работы центробежного и вакуумного регуляторов опережения зажигания.

Нарушение нормальной работы центробежного регулятора вызывается чаще всего обрывом -и уменьшением усилия натяжения пружин грузиков, в результате чего увеличивается угол опережения зажигания больше необходимой величины на малых и средних частотах вращения коленчатого вала двигателя.

Нарушение нормальной работы вакуумного регулятора вызывается потерей герметичности полости регулятора, ослаблением пружины диафрагмы, заеданием подшипника между подвижным и неподвижным дисками прерывателя и ослаблением винтов крепления регулятора к корпусу прерывателя-распределителя.

Герметичность регулятора нарушается в результате повреждения трубки, подводимой к регулятору, неплотно затянутого штуцера и повреждении диафрагмы. При этом происходит подсос воздуха внутрь регулятора, а поэтому понизится разрежение в полости крышки и регулятор не будет изменять угол опережения зажигания в необходимых пределах при изменении нагрузки двигателя.

Ослабление пружины диафрагмы регулятора вследствие усталости или неправильной регулировки способствует увеличению угла опережения зажигания при малых и средних нагрузках двигателя.

Неисправный регулятор и поврежденный подшипник подлежат замене.

ПРОВЕРКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ АППАРАТОВ СИСТЕМЫ ЗАЖИГАНИЯ

Аппараты системы зажигания проверяются и регулируются на специальном диагностическом оборудовании. Отечественная и зарубежная промышленность производит различные типы диагностического оборудования, но принцип проверки аппаратов системы зажигания на различном оборудовании один и тот же, поэтому в книге рассматриваются принципиальные технологические схемы проверки.

Проверка натяжения пружины рычажка прерывателя Динамометром (см. приложение) производится при замкнутых контактах прерывателя и включенном зажигании. Включают контрольную лампу 2 параллельно контактам прерывателя. Один провод лампы соединяют с зажимом 3 прерывателя, а другой — с корпусом автомобиля. Замкнутые контакты шунтируют лампу и она не будет гореть. Зацепляют крючок Динамометра / за конец рычажка прерывателя и, расположив динамометр вдоль оси контактов, плавно отводят рычаг.

Средняя величина силы тока, проходящего через контакты прерывателя во время их работы зависит от напряжения батареи, сопротивления контактов, частоты вращения вала прерывателя и угла замкнутого состояния контактов. При постоянной частоте вращения вала прерывателя средняя величина силы тока, проходящего через контакты прерывателя, будет пропорциональна углу замкнутого состояния контактов, поэтому измерение этого угла заключается в измерении средней величины силы тока, проходящего'через контакты при постоянной частоте вращения вала прерывателя.

Прерыватель подключается по схеме, приведенной в приложении.

На шкале прибора 2 нанесены зоны, соответствующие допустимым значениям угла замкнутого состояния контактов для прерывателей с четырьмя, шестью и восемью выступами кулачка при определенной частоте вращения вала прерывателя (например 1500 об/мин). Резистор 6 подбирается при градуировке прибора 2 в зависимости от частоты вращения, на которой' производится измерение угла замкнутого состояния контактов. Чем больше этот угол, а следовательно, и время замкнутого состояния контактов, тем больше средняя величина

чажок до начала размыкания контактов  Начало размыкания   контактов   определяется   по   свечению   контрольной лампы и в этот момент по шкале динамометра определяют силу натяжения пружины рычажка. Замеренную величин} сравнивают с данными, приведенными

Ослабленную пружину заменяют вместе с рычажком.|

Проверка падения   напряжения на контактах прерыва-1 теля производится вольтметром. Подключают прерыватель! с последовательно включенными катушкой зажигания и ре-| зистором к аккумуляторной батарее, включают цепь и при! замкнутых контактах замеряют падение напряжения. Если' падение напряжения превышает 0,1 В, проверяют   и при! необходимости зачищают контакты прерывателя, а также? проверяют состояние и надежность крепления проводника, соединяющего подвижную пластину прерывателя с корпусом.

Проверка и регулировка угла замкнутого состояния кон-; тактов прерывателя. Вследствие эрозии на одном из контак-: тов прерывателя образуется бугорок, а на другом впадина. При измерении зазора плоским щупом результаты значительно отличаются от действительных (см. приложение), а сравнительно небольшие изменения зазора вызывают значительные изменения угла замкнутого состояния контактов, от величины которого   зависит сила  тока   разрыва в первичной цепи. Кроме того, не учитываются такие факторы, как состояние рабочих поверхностей контактов, износ кулачка и др.

Так как действительный зазор с достаточной точностью измерить нельзя, то целесообразно измерять и регулировать угол замкнутого состояния контактов, т. е. угол поворота кулачка, в пределах которого контакты находятся в замкнутом состоянии.

Переменный резистор / обеспечивает точность настройки прибора 2 в зависимости от напряжения батареи и состояния контактов прерывателя.

,Для регулировки угла замкнутого состояния контактов при определенной частоте вращения ослабляют винт крепления стойки неподвижного контакта и, плавно вращая регулировочный эксцентрик, совмещают стрелку прибора с соответствующей зоной на шкале.

Проверка синхронности угла искрообразования производится при помощи синхроноскопа (см приложение) на специализированных приборах и стендах. На валу 9 синхроноскопа жестко закреплен диск 8, который вращается синхронно с кулачком проверяемого прерывателя 3. В диске выполнена щель 7, под которой к диску прикреплена неоновая лампа 6.

При вращении кулачка проверяемого прерывателя 3 в момент размыкания контактов прерывается ток в первичной обмотке импульсного трансформатора 4 и импульсы э. д. с. вторичной обмотки трансформатора, подводимые к неоновой лампе через неподвижную щетку 5 и контактное кольцо 2, вызовут свечение лампы. В результате на вращающемся диске 3 синхроноскопа будут видны светящиеся риски, число которых будет соответствовать числу размыканий контактов за один оборот кулачка, т. е. будет соответствовать числу выступов кулачка проверяемого прерывателя-распределителя.

Угол чередования вспышек лампы измеряется по шкале градуированного диска 1. Угол чередования светящихся рисок не должен отличаться более чем на ±1° между всеми выступами кулачка проверяемого прерывателя. При большем отклонении угла необходимо заменить кулачок прерывателя.

Проверка вибрации контактов прерывателя производится одновременно с проверкой синхронности угла искрообразования при максимальной частоте вращения вала проверяемого прерывателя . В случае уменьшения упругости пружины рычажка прерывателя возникает вибрация его контактов и тогда возле основных светящихся рисок наблюдаются дополнительные.

Проверка и регулировка центробежного регулятора опережения зажигания производится на стендах, имеющих синхроноскоп и тахометр. Для проверки центробежного регулятора закрепляют проверяемый прерыватель-распределитель в кронштейне стенда и соединяют вал прерывателя с валом синхроноскопа. Включают электродвигатель стенда и устанавливают минимальную устойчивую частоту вращения. Частота вращения замеряется тахометром стенда. Затем сдвигом градуированного диска / совмещают нулевое деление с одной из светящихся рисок. Плавно увеличивают частоту вращения вала прерывателя и наблюдают по шкале тахометра, при какой частоте вращения началось и закончилось смещение светящейся риски относительно нулевого деления шкалы градуированного диска. Одновременно замеряют угол смещения риски.

При увеличении частоты вращения центробежный регулятор поворачивает кулачок прерывателя по ходу его вращения на больший угол. Следовательно, и контакты прерывателя будут размыкаться раньше. Раньше будет вспышка неоновой лампы, а поэтому светящаяся риска будет смещаться навстречу вращению диска.

При 'отклонении замеренных величин от технических условий регулируют центробежный регулятор путем изменения натяжения пружин грузиков.

При регулировке тонкой отверткой через выемку в пластине прерывателя подгибают стойки подвески пружин регулятора. Если центробежный регулятор начал действовать при меньшем значении минимальной частоты вращения кулачка прерывателя, необходимо усилить натяжение пружины малой жесткости. Натяжение пружины большой жесткости увеличивают, если центробежный регулятор закончил действовать при меньшей величине максимальной частоты вращения кулачка прерывателя, чем предусмотрено техническими условиями.

В прерывателе-распределителе Р125 ослабевшие пружины заменяют.

Проверка и регулировка вакуумного регулятора опережения зажигания производится на стендах, имеющих синхроноскоп, вакуумметр и насос для создания разрежения в вакуумном регуляторе.

Устанавливают на стенд проверяемый прерыватель-распределитель. Подсоединяют к штуцеру вакуумного регулятора трубку от вакуумного насоса и вакуумметра и испытывают регулятор на герметичность. Насосом создают разрежение 250—280 мм рт. ст. и по вакуумметру наблюдают за падением разрежения. У исправного регулятора падение вакуума не должно превышать 5 мм рт. ст. за 1 мин. Затем включают электродвигатель стенда и устанавливают любую устойчивую частоту вращения. Сдвигом градуированного диска 1 (см.приложение) совмещают нулевое деление с одной из светящихся рисок. Насосом плавно увеличивают разрежение и наблюдают, при какой величине разрежения, регистрируемого вакуумметром, начинается и заканчивается сдвиг светящейся риски относительно нулевого деления шкалы. Одновременно замеряют угол сдвига риски. Величины разрежения в начале и конце сдвига риски и величину угла сдвига риски сопоставляют с данными технических условий .

При необходимости регулируют вакуумный регулятор изменением упругости пружины путем установки между торцом пружины и штуцером регулировочных шайб разной толщины или смещением регулятора относительно корпуса прерывателя-распределителя.

Если действие регулятора начинается при меньшей величине вакуума, предусмотренного техническими условиями, необходимо увеличить упругость пружины, для чего между торцом пружины и штуцером регулятора устанавливают шайбу большей толщины или несколько тонких шайб.

Нужно учитывать, что характеристика вакуумного регулятора может не соответствовать данным, указанным в технических условиях при нарушении его герметичности и заедании шарикового подшипника подвижного диска прерывателя.

Проверка состояния изоляции распределителя производится на специализированных стендах по схеме, приведенной в приложении. После установки прерывателя-распределителя 1 подключают провода согласно схеме. Затем устанавливают зазор между иглами искрового разрядника 4 в пределах 7—8 мм и включают электродвигатель 6. Устанавливают частоту вращения 500—700 об/мин и наблюдают за характером ценообразования между иглами искрового разрядника 4.

При такой частоте вращения высокое напряжение, создаваемое катушкой зажигания, будет иметь наибольшее значение (см. приложение), что необходимо при проверке изоляции крышки и ротора распределителя.

Ротор и крышку распределителя считают исправными, если искрообразование на разряднике будет бесперебойным.

Проверка прерывателя-распределителя на бесперебойность искрообразования производится на стендах по схеме, приведенной в приложении.

Так как бесперебойность искрообразования зависит от состояния всех узлов и деталей проверяемого прерывателя-распределителя, поэтому проверку производят при максимальной частоте вращения, согласно техническим условиям  и зазоре 7 мм в искровом разряднике. Прерыватель-распределитель считают исправным, если при испытании не наблюдается перебоев в искрообразовании между иглами разрядника.

Проверка катушки зажигания на бесперебойность искрообразования производится на стендах по схеме, приведенной в приложении.

Устанавливают на стенд заведомо исправный прерыватель-распределитель /, а вместо эталонной катушки зажигания 2 стенда включают проверяемую катушку. Устанавливают зазор между иглами разрядника 7 мм. Проверку исправности катушки производят при максимальной.Частоте вращения согласно техническим условиям . При отсутствии перебоев в искрообразовании на разряднике катушка считается исправной.

Проверку первичной обмотки катушки зажигания на меж-витковое замыкание производят омметром, а на обрыв — омметром или контрольной лампой. Замеренную величину сопротивления сопоставляют с данными технических условий .

Проверка сопротивления изоляции конденсатора. Конденсатор подключается по схеме, приведенной в приложении, и к его зажимам подводится постоянное напряжение 500 В. При исправном конденсаторе стрелка микроамперметра отклоняется в течение долей секунды только в период заряда конденсатора, а затем возвращается на нуль. Если стрелка микроамперметра не устанавливается на нулевое деление, то через изоляцию конденсатора течет ток. Допускается небольшая утечка тока, не превышающая 10 мкА. Для удобства измерения шкала прибора имеет цветную закрашенную зону. Если при проверке конденсатора стрелка прибора отклоняется за пределы закрашенной зоны, то конденсатор считают неисправным. Сопротивление изоляции измеряется мегомметром. Оно должно быть более 40 МОм.

Измерение емкости конденсатора, Проверяемый конденсатор подключают к зажимам измерительного моста (см. приложение), предварительно настроенного на определенную емкость. Шкала микроамперметра проградуирована в микрофарадах. Величина емкости проверяемого конденсатора регистрируется прибором.

Для удобства измерения шкала прибора имеет цветные закрашенные зоны с указанием пределов измеряемой емкости. Если при проверке конденсатора стрелка прибора отклоняется за пределы закрашенной зоны, то конденсатор выбраковывают.

Проверка транзистора в коммутаторе ТК102. Подключают коммутатор по схеме, приведенной в приложении.

При проверке транзистора включают выключатель 3 и наблюдают за показаниями обоих амперметров. Амперметр 2 регистрирует силу тока в цепи управления транзистором (0,5—0,6А), а амперметр 6 —силу тока в цепи первичной обмотки катушки зажигания (6—7 А). Приведенные величины тока действительны для исправного коммутатора. Если транзистор коммутатора исправный, то после выключения выключателя 3 ток управления прервется и стрелки амперметров установятся на нулевое деление.

Проверка транзисторного коммутатора ТКЮ2 на обеспечение бесперебойного зажигания в системе. Проверяемый коммутатор подключают по схеме, приведенной на рис. 71. Катушка зажигания Б114, резисторы СЭ107 и прерыватель - распределитель Р133, Р137 и Р4-Д или Р13-Д, включаемые в схему, должны быть исправными. Зазор между иглами разрядника 6 устанавливают 10 мм. Включают электродвигатель 8. При максимальной частоте вращения, соответствующей каждому типу прерывателя-распределителя (см. табл. 10), искрооб-разование в разряднике должно быть бесперебойным. Коммутатор считают неисправным, если искрообразование в разряднике будет неустойчиво или отсутствовать.

Проверка свечей зажигания на герметичность производится по падению давления в единицу времени. Свечу 4 (рис. 72) ввертывают в камеру 5 и с помощью насоса 12 при закрытом вентиле 9 создают давление 8—10 кгс/см2 и наблюдают за показанием манометра 10. Если падение давления превышает 0,5 кгс/см2 в минуту для свечей со стеклогерметиком и 0,5 кгс/см2 за lpxc для свечей с герметикой из термоцемента, то такие свечи считают неисправными. Обратный клапан •// предотвращает утечку сжатого воздуха из камеры 5 через насос 12.

Проверка свечей зажигания на бесперебойность ис-крообразования производится на этом же аппарате (см. приложение). Ввертывают свечу 4 в камеру 5 и насосом 12 создают давление в камере 8—10 кгс/см2. Подключают высоковольтный провод от катушки зажигания 3 к свече. Кнопкой 2 включают в работу коммутатор /ив течение 2—3 с наблюдают за искрообразованием между электродами свечи через смотровые окна б и 7 и в зеркале 8.

У исправной свечи искрообразование между электродами будет бесперебойное, а вокруг центрального электрода наблюдается светлый ореол. При утечке тока через слой нагара и трещины в изоляторе искрообразование между электродами будет с перебоями, а место утечки будет видно в зеркале 8.

Аппараты системы зажигания проверяют на стендах КИ-968, СПЗ-8М, Э-208, Э-205, а также с помощью приборов Э-213, Э-214, Э-203 и др.

Литература