Система зажигания

Цель работы: изучить назначение, устройство, принцип работы системы зажигания двигателей внутреннего сгорания.

Оборудование рабочего места: двигатель ЗИЛ-130, плакаты по устройству системы зажигания, агрегаты, узлы, детали системы зажигания, прерыватели, индукционные катушки.

Основное содержание темы:

Рабочая смесь, сжатая в цилиндрах карбюраторного двигателя, воспламеняется от электрической искры, проскакивающей между электродами свечи зажигания. Для получения достаточно сильной электрической искры в среде сжатой рабочей смеси и особенно в холодном двигателе необходимо высокое напряжение электрического тока порядка 10000 – 15000 В.

Получение тока высокого напряжения и распределение его по цилиндрам двигателя производится приборами батарейного зажигания.

К приборам системы зажигания относятся: катушка зажигания, прерыватель тока низкого напряжения с конденсатором и устройствами для регулирования момента зажигания, распределитель тока высокого напряжения, свечи зажигания, провода, подавительные сопротивления для устранения помех радиоприему и выключатель (замок) зажигания.

Ток низкого напряжения, поступающий от батареи или генератора, при помощи катушки зажигания и прерывателя с конденсатором преобразовывается в ток высокого напряжения. Этот ток при помощи распределителя поочередно в соответствии с порядком работы двигателя направляется к свечам зажигания, ввернутым в отверстия головки цилиндров двигателя и входящим внутрь камер сгорания, где между электродами свечей проскакивают в нужные моменты электрические искры, воспламеняющие сжатую горючую смесь. При помощи выключателя можно разомкнуть цепь от источника тока и выключить зажигание.

Свеча зажигания служит для получения электрической искры в цилиндре двигателя. На автомобилях применяют неразборные свечи различных типов, имеющих некоторые конструктивные отличия.

Основными частями свечи зажигания (типа А16У) являются: корпус с боковым электродом, изолятор с центральным электродом, теплоотводящая шайба, упорная шайба с контактной гайкой для присоединения наконечника провода и уплотнительное кольцо корпуса.

Корпус изготовлен из стали и имеет снаружи грани для ключа и на нижней части резьбу.

Изоляторы свечей изготовляют из специальной керамической массы, обладающей высоким электрическим сопротивлением, механической прочностью и стойкостью против высокой температуры.

В изоляторе с помощью нарезки и термостойкого цемента наглухо заделан металлический стержень из углеродистой стали с центральным электродом. Около нижнего конца центрального электрода расположен боковой электрод, закрепленный в нижней части корпуса. Электроды изготовляют из никелемарганцевых или хромистых сплавов.

Изолятор установлен в выточке корпуса на теплоотводящей латунной шайбе и наглухо закреплен завальцовкой верхнего бурта корпуса на слое тальковой герметизирующей массы. Шайба способствует отводу тепла от изолятора на корпус свечи и далее на массу головки блока, устраняя перегрев свечи при работе.

В свечах некоторых типов сверху на изоляторе также ставится уплотнительная шайба (А11У).

На верхнем конце стержня центрального электрода закреплена упорная шайба и имеется резьба с контактной гайкой для присоединения наконечника провода от распределителя тока высокого напряжения.

В свечах зажигания типа А15Б изолятор изготовлен из особо качественной керамической массы (боркорунда). Центральный стержень не соединен непосредственно с центральным электродом, а закреплен в изоляторе стеклогерметиком, проводящим электрический ток. Изолятор установлен в корпусе на теплоотводящей стальной шайбе и закреплен осадкой корпуса в горячем состоянии и завальцовкой верхнего его бурта.

Свечу на медно-асбестовом уплотнительном кольце завертывают в отверстие головки цилиндров, при этом нижняя часть свечи с электродами входит в камеру сгорания.

Для двигателей различных типов применяют свечи соответствующего размера и с определенной тепловой характеристикой. Основными размерами свечи являются диаметр и длина ввертываемой части. Наибольшее применение имеют свечи с метрической резьбой диаметром 14 мм.

Для нормальной работы свечи имеет значение длина нижнего (внутреннего) конуса – юбки изолятора. Если юбка изолятора для двигателя данного типа чересчур длинна и не соответствует его тепловому режиму, то она при работе двигателя будет сильно нагреваться и на ней могут образоваться трещины. Кроме того, от перегрева юбки изолятора может произойти преждевременное воспламенение смеси (калильное зажигание). Если юбка изолятора чересчур коротка, то температура ее будет низкой, и масло, попадающее на свечу при работе двигателя, будет плохо сгорать, в результате чего свеча покроется нагаром, что нарушит нормальную ее работу. Длиной теплового конуса – юбки изолятора определяется тепловая характеристика свечи.

Свечи зажигания имеют определенную маркировку. Например, в маркировке М12У или А14У первая буква (М, А или Т) обозначает размер резьбы корпуса, цифра 14 – длину юбки изолятора в мм и последняя буква (У или Б) – материал изолятора (У – уралит, Б – боркорунд). При обозначении размера резьбы буква М соответствует резьбе 18x1,5 мм и размеру гайки корпуса под ключ 26 мм, буква А – резьбе 14x1,25 мм и размеру гайки корпуса под ключ 22 мм и буква Т – резьбе 10 х1,0 мм и размеру гайки под ключ 17 мм.

Для устранения помех радиоприему, которые вызываются токами высокого напряжения при работе двигателя, в высоковольтную цепь включают подавительные угольные сопротивления величиной 8000–13000 Ом. Сопротивления могут быть включены в провода, идущие к свечам, расположены на центральном проводе, идущем от катушки зажигания к распределителю, или встроены непосредственно в свечу зажигания.

Для соединения клемм распределителя зажигания с электродами свечей зажигания применяют специальные провода высокого напряжения. Применяются провода с металлической жилой и полихлорвиниловой изоляцией (марки ПВВ). Применяются также провода марки ПВВО с полихлорвиниловой изоляцией и неметаллической жилой, которые не требуют установки специальных подавительных сопротивлений против радиопомех.

Катушка зажигания служит для преобразования тока низкого напряжения (12 В) в ток высокого напряжения (10 000–15 000 В).

Основными частями катушки зажигания являются сердечник, на котором намотаны первичная и вторичная обмотки.

Первичная обмотка выполнена из толстой проволоки и имеет малое число витков (около 300). Один конец обмотки через прерыватель присоединен на массу, а другой – к источнику тока (батарее). Вторичная обмотка состоит из большого числа витков (около 16 000) и для получения небольших размеров катушки наматывается из очень тонкой проволоки. Один конец вторичной обмотки соединен через массу с боковым электродом.

Когда контакты прерывателя замкнуты, по первичной обмотке катушки от батареи проходит ток низкого напряжения. При этом вокруг обмотки создается магнитное поле, усиливаемое железным сердечником.

При размыкании контактов прерывателя ток в первичной обмотке исчезает, и силовые линии магнитного поля, сокращаясь, пересекают витки вторичной обмотки. При этом в каждом витке ее возникает электродвижущая сила. Вследствие того, что вторичная обмотка имеет большое число витков и все они соединены последовательно, общее напряжение на ее концах получается очень высоким и доходит до 10 000–15 000 В при напряжении первичного тока 12 В. В результате возникновения высокого напряжения между электродами свечизажигания, соединенными с вторичной обмоткой, проскакивает сильная электрическая искра, обеспечивающая воспламенение сжатой в цилиндре смеси. При замыкании контактов прерывателя в первичной обмотке снова появляется ток и создается магнитное поле, а при размыкании опять индуктируется ток высокого напряжения во вторичной обмотке, который подводится к электродам следующей свечи при помощи специального распределителя.

При размыкании контактов прерывателя силовые линии магнитного поля первичной обмотки катушки пересекают также и ее собственные витки, индуктируя в них собственную электродвижущую силу, вызывающую появление в замкнутой первичной цепи тока самоиндукции. Этот ток при размыкании цепи прерывателем имеет то же направление, что и основной ток, идущий по обмотке. Вследствие этого напряжение в первичной обмотке в момент размыкания контактов значительно возрастает, в результате чего появляется сильная искра между контактами прерывателя. Под действием искры контакты быстро обгорают, что нарушает нормальную работу прерывателя. Кроме того, вследствие появления искры между контактами замедляется резкость размыкания первичной цепи и резкость сокращения силовых линий магнитного поля, что приводит к понижению напряжения тока, индуктируемого во вторичной обмотке, и к ослаблению искры в свече.

Для поглощения тока самоиндукции и уменьшения искрения между контактами прерывателя к нему присоединен конденсатор. Благодаря этому конденсатор при размыкании контактов прерывателя поглощает избыточную электрическую энергию тока самоиндукции и заряжается, вследствие чего размыкание контактов прерывателя происходит почти без искрения.

Обкладки конденсатора соединены между собой через первичную обмотку катушки и источник тока и имеют различные по знаку заряды, вследствие чего после зарядки конденсатор быстро разряжается через первичную цепь. При этом направление тока разрядки конденсатора противоположно направлению основного первичного тока, что способствует более быстрому размагничиванию сердечника катушки и более резкому сокращению силовых линий магнитного поля. В результате во вторичной обмотке получается большое напряжение и повышается интенсивность искры между электродами свечи. После этого разряда обкладки конденсатора снова заряжаются, но зарядами противоположного знака. Вновь происходит разряд и т. д., пока электрическая энергия, запасенная в конденсаторе, не будет израсходована на различного рода потери. Поэтому разряд конденсатора имеет колебательный затухающий характер. Этот разряд сопровождается колебаниями магнитного поля в катушке, оказывая влияние на вторичную обмотку и способствуя увеличению длительности действия искры, проскакивающей между электродами свечи зажигания.

Значительное применение на автомобилях имеет катушка зажигания с выносным добавочным сопротивлением. В катушке зажигания имеются: железный сердечник, первичная обмотка, вторичная обмотка, крышка с клеммами, фарфоровый изолятор, листы железа магнитной цепи и корпус.

Сердечник набран из отдельных пластинок мягкого трансформаторного железа для устранения возникновения в нем вихревых токов и заключен в изоляционную из промасленного картона трубку. На сердечнике сначала намотана вторичная обмотка, состоящая из большого числа витков (19 000) тонкой изолированной проволоки (диаметром 0,1 мм). Слои обмотки чередуются со слоями изоляционной бумаги. Сверху намотана первичная обмотка из толстой изолированной проволоки (диаметром 0,75 мм), имеющая небольшое число витков (330). Снаружи обмотки покрыты изоляционной бумагой и установлены в стальном цельнотянутом корпусе, имеющем с одной стороны глухую крышку, а с другой – крышку из изоляционного материала (карболита) с клеммами. Края корпуса наглухо завальцованы на буртике крышки на прокладке из масло-бензостойкой резины. Над обмотками установлен фарфоровый изолятор, устраняющий возможность пробивания тока через изоляцию обмоток на корпус. Вокруг катушки в корпусе расположено несколько слоев мягкого железа, служащего для замыкания магнитного потока сердечника катушки. Обмотки катушки пропитаны трансформаторным маслом. Внутреннее пространство между катушкой и корпусом заполнено изоляционной массой – битумным компаундом, затвердевшим после заливки в корпус. На корпусе закреплена скоба, служащая для установки катушки на автомобиле.

Первичная обмотка катушки присоединена к клеммам на крышке с меткой ВК и без обозначения. Ко второй из этих клемм присоединен один конец вторичной обмотки, а второй ее конец соединен с центральной клеммой крышки. Сбоку на корпусе катушки между лапами скобы крепится добавочное сопротивление в виде отдельного узла, состоящего из фарфорового, составленного из двух половин, изолятора, в канавках которого расположена спираль из железной проволоки. Выводные пластины добавочного сопротивления присоединены к клемме катушки, имеющей метку ВК на крышке, и к клемме с меткой ВК-Б.

В катушке зажигания, имеющей добавочное сопротивление, при работе происходит автоматическая регулировка первичного тока. Это обеспечивается тем, что сопротивление спирали, включенной последовательно в первичную цепь, меняется в зависимости от температуры. Когда двигатель работает с малым числом оборотов, контакты прерывателя размыкаются редко, и по первичной обмотке катушки и через сопротивление идет сильный ток, вызывающий нагрев железной спирали. Вследствие нагрева сопротивление спирали возрастает, что ограничивает ток в первичной цепи и устраняет возможность перегрева обмотки.

При больших числах оборотов коленчатого вала двигателя контакты прерывателя размыкаются очень часто, и длительность их замкнутого состояния значительно сокращается, в результате чего ток в первичной обмотке уменьшается, ослабляя силу искры в свечах. При этом железная спираль охлаждается и сопротивление ее, а следовательно, и сопротивление всей первичной цепи понижается, поэтому ток в первичной обмотке увеличивается, обеспечивая получение более высокого напряжения во вторичной цепи и достаточно сильной искры в свечах зажигания.

При пуске двигателя стартером сопротивление выключается из первичной цепи путем замыкания клемм специальным переключателем, связанным с педалью или кнопкой включения стартера. Тогда по первичной обмотке начинает проходить большой ток, и напряжение во вторичной цепи повышается, что способствует получению более сильной искры в свечах и повышению надежности пуска двигателя.

Прерыватель служит для размыкания и замыкания первичной цепи катушки зажигания, а распределитель – для направления тока высокого напряжения к свечам в соответствии с порядком работы двигателя. Прерыватель и распределитель собраны вместе в одном приборе, называемом распределителем, и приводятся в действие одним валиком.

В распределителе имеются: корпус, валик, неподвижный диск, подвижный диск с контактами прерывателя, кулачок прерывателя, конденсатор, пластины с гайками для ручной регулировки момента зажигания, центробежный регулятор опережения зажигания с грузиками,вакуумный регулятор опережения зажигания, ротор распределителя и крышка с гнездами для проводов.

Корпус изготовлен из чугуна и служит основанием для установки всех частей распределителя. В приливе корпуса на втулках установлен валик. Для смазки подшипников валика имеется колпачковая масленка. Верхний конец валика через механизм центробежного регулятора опережения зажигания с втулкой соединен с кулачком прерывателя, число граней которого равно числу цилиндров двигателя. На неподвижном диске, закрепленном в корпусе, на шарикоподшипнике установлен подвижный диск с прерывателем, состоящим из подвижного контакта, закрепленного на качающемся рычажке, и неподвижного контакта, закрепленного в кронштейне. Подвижный рычажок с контактом (молоточек) установлен своей изоляционной текстолитовой колодкой на оси, закрепленной в подвижном диске. Выступ текстолитовой колодки молоточка прижимается к граням кулачка плоской стальной пружиной. Молоточек через пружину и проводник соединен с изолированной клеммой на корпусе. К клемме присоединен провод от катушки зажигания.

Неподвижный контакт прерывателя (наковальня) с кронштейном, закрепленным винтом на подвижном диске, соединен с массой. Кронштейн с неподвижным контактом можно перемещать путем поворота эксцентрикового винта, завернутого в диск и входящего в вырез конца кронштейна. Перемещением кронштейна с неподвижным контактом регулируют зазор между контактами при разомкнутом их состоянии. Этот зазор должен быть равен 0,30–0,40 мм. В отрегулированном положении кронштейн с неподвижным контактом стопорят винтом, входящим в прорезь кронштейна и завернутым в подвижный диск. Для смазки граней кулачка на подвижном диске скобкой закреплен войлочный фитиль, прикасающийся к кулачку. Смазочный фитиль также установлен сверху в выточку втулки.

Конденсатор, заключенный в металлический корпус, закреплен на подвижном диске. Обкладки его соединены проводами с массой и молоточком, т. е. включены параллельно контактам прерывателя.

Снизу на корпусе установлены пластины с регулировочными гайками, служащими для ручной корректировки угла опережения зажигания (октан-корректор). Верхняя пластина с указателем прикреплена винтами к корпусу распределителя, а нижняя с нанесенной на ней шкалой крепится винтом наглухо к двигателю. Сбоку корпуса прикреплен вакуумный регулятор опережения зажигания. Тяга вакуумного регулятора соединена с подвижным диском прерывателя. Сверху на втулке кулачка закреплен карболитовый ротор распределителя с металлической пластиной. На корпусе распределителя установлена карболитовая крышка, закрепленная защелками. В крышке имеются центральная клемма, соединенная при помощи угольного контакта (щетки) с металлической пластинкой ротора, и боковые клеммы. При вращении ротора конец пластины проходит около внутренних электродов боковых клемм крышки с зазором 0,25 мм. Центральная клемма крышки соединена проводом с клеммой вторичной обмотки катушки зажигания, а боковые клеммы соединены проводами со свечами зажигания.

Распределитель установлен хвостовиком корпуса в гнездо блок-картера двигателя в задней его части и закрепляется на блоке винтом с помощью нижней пластины октан-корректора. Валик распределителя соединяется с промежуточным валиком, шестерня которого сцеплена с приводной шестерней распределительного вала. От распределительного вала осуществляется привод распределителя у всех двигателей. Валик распределителя вращается в 2 раза медленнее коленчатого вала.

Угол опережения зажигания должен изменяться в зависимости от числа оборотов коленчатого вала и нагрузки двигателя. При увеличении числа оборотов коленчатого вала двигателя время, отводимое на процесс сгорания смеси, уменьшается, поэтому угол должен соответственно увеличиваться.

При уменьшении нагрузки двигателя дроссельную заслонку карбюратора прикрывают, и в цилиндры поступает меньше горючей смеси. Загрязненность смеси отработавшими газами, остающимися в камере сгорания, относительно возрастает, и смесь в цилиндрах горит медленнее. Поэтому для своевременного сгорания смесь необходимо воспламенять раньше.

Таким образом, при уменьшении нагрузки угол опережения зажигания необходимо увеличивать, а при увеличении нагрузки – уменьшать.

Для регулировки угла опережения зажигания применяют центробежный и вакуумный регуляторы.

Центробежный регулятор автоматически меняет угол опережения зажигания в зависимости от числа оборотов вала двигателя. Регулятор расположен в нижней части корпуса распределителя и состоит из ведущей пластины, грузиков, установленных на осях, закрепленных в пластине и стягиваемых пружинами, траверсы с кулачком прерывателя, установленной свободно на конце валика. Пальцы грузиков входят в прорези траверсы.

Вращение с валика на кулачок передается через центробежный регулятор. При малом числе оборотов валика грузики, стянутые пружинами, установлены в исходное положение. При возрастании числа оборотов коленчатого вала и валика распределителя грузики вследствие увеличивающейся центробежной силы, преодолевая сопротивление пружин, начинают расходиться и поворачиваются на осях. При этом пальцы грузиков, перемещаясь в прямоугольных прорезях траверсы, поворачивают ее вместе с кулачком в сторону вращения валика. Вследствие этого кулачок своими выступами осуществляет более раннее размыкание контактов прерывателя, и угол опережения зажигания увеличивается. При уменьшении числа оборотов грузики, стягиваемые пружинами, сходятся и поворачивают траверсу с кулачком в обратную сторону, уменьшая угол опережения зажигания.

Вакуумный регулятор меняет угол опережения зажигания в зависимости от нагрузки двигателя. Регулятор состоит из корпуса, диафрагмы с тягой и пружины. Корпус регулятора крепится на корпусе распределителя. Диафрагма отжимается к корпусу распределителя пружиной.

Тяга диафрагмы соединена с пальцем подвижного диска прерывателя, установленного для легкости вращения на шарикоподшипнике на неподвижном диске. Камера корпуса за диафрагмой при помощи трубки соединена с впускным патрубком карбюратора через отверстие, расположенное за дроссельной заслонкой.

При уменьшении нагрузки двигателя дроссельную заслонку карбюратора прикрывают, и разрежение за ней возрастает. Это разрежение по трубке передается в камеру регулятора, и диафрагма под действием атмосферного давления прогибается, преодолевая сопротивление пружины. При этом диафрагма при помощи тяги поворачивает диск прерывателя в сторону, противоположную вращению кулачка, вследствие чего угол опережения зажигания увеличивается.

При увеличении открытия дроссельной заслонки разрежение за ней уменьшается, и диафрагма под действием пружины перемещается в обратную сторону, поворачивая диск в сторону вращения кулачка и уменьшая угол опережения зажигания.

Кроме перечисленных приспособлений, обеспечивающих автоматическое изменение угла опережения зажигания при работе двигателя в зависимости от его режима, в распределителях имеется еще устройство для ручной корректировки опережения зажигания, называемое октан-корректором. Это устройство необходимо для уточнения момента зажигания под влиянием каких-либо постоянно действующих факторов (октановое число топлива, длительная работа с перегрузками и т. д.).

Для этого на хвостовике корпуса распределителя закреплена винтами пластина. Рычаг пластины соединен винтом и двумя регулировочными гайками с неподвижной пластиной, прикрепленной к блоку двигателя. На конце этой пластины нанесена шкала в градусах угла поворота корпуса распределителя. Обе пластины стягиваются заклепкой с пружиной. Заклепка проходит через прорезь на верхней пластине и закреплена в нижней. Ручная регулировка угла опережения зажигания производится поворотом корпуса распределителя путем подвертывания одной из гаек при отпущенной другой гайке. При этом величину поворота корпуса определяют по шкале октан-корректора. После регулировки вторая гайка должна быть затянута рукой до отказа.

Соединение пластин октан-корректора с корпусом распределителя или с блоком допускает поворот корпуса вручную, что необходимо для обеспечения его правильного положения при установке зажигания.

Схема соединения приборов системы зажигания

Все приборы системы зажигания соединены между собой и с источниками тока проводами.

При включенном зажигании и работе двигателя ток низкого напряжения течет по следующей цепи: плюсовая клемма батареи – клемма тягового реле стартера – клемма реле включения стартера – клемма замка зажигания – клемма ВК-Б катушки зажигания – добавочное сопротивление катушки – клемма ВК катушки – первичная обмотка катушки – немаркированная клемма катушки – клемма прерывателя – контакты молоточка и наковальни прерывателя – масса и минусовая клемма батареи. При размыкании контактов прерывателя первичная цепь периодически размыкается и во вторичной обмотке катушки зажигания индуктируется ток высокого напряжения, идущий по цепи: центральная клемма катушки – распределитель – провода – свечи зажигания (ток проскакивает в виде искры) – масса – минусовая и плюсовая клеммы батареи. А далее через рассмотренные выше включенные в первичную цепь приборы в первичную обмотку и соединенный с ней другой конец вторичной обмотки катушки зажигания. При этом цепь тока высокого напряжения замыкается.

За два оборота коленчатого вала кулачок прерывателя сделает один оборот и разомкнет первичную цепь в соответствии с числом цилиндров двигателя, а через распределитель ток высокого напряжения пройдет ко всем свечам поочередно в соответствии с порядком работы двигателя.

При пуске двигателя поворотом ключа замка зажигания контакты тягового реле стартера замыкаются, и добавочное сопротивление катушки зажигания выключается из цепи. При этом ток низкого напряжения идет по следующей цепи: плюсовая клемма батареи – клемма тягового реле стартера – замкнутые контакты реле – клемма тягового реле – клемма ВК катушки зажигания – первичная обмотка катушки – немаркированная клемма катушки – клемма прерывателя – контакты прерывателя – масса и минусовая клемма батареи.

При меньшем сопротивлении цепи через первичную обмотку катушки протекает более сильный ток, и интенсивность искр в свечах увеличивается, обеспечивая надежный пуск двигателя.

При нормальном числе оборотов двигателя система зажигания питается от генераторной установки.

Транзисторная система зажигания, как и обычная, включает: катушку зажигания, но с измененными обмоточными данными; обычный прерыватель – распределитель с центробежным и вакуумным регуляторами момента зажигания, но без конденсатора; свечи зажигания. Дополнительно в систему входят: транзисторный коммутатор, состоящий из германиевого полупроводникового элемента – транзистора, специального трансформатора и блока защиты транзистора.

В транзисторном коммутаторе применен германиевый транзистор (типа ГТ701А), работающий совместно с трансформатором и сопротивлением. Клеммы транзистора соединены с массой, с прерывателем обычного типа и с первичной обмоткой катушки зажигания, обеспечивающей получение вторичного тока более высокого напряжения, чем в обычной катушке (20–26 тыс. В). Это достигается более высоким соотношением числа витков вторичной и первичной обмоток катушки (соответственно 41 500 и 180 витков).

Первичная обмотка катушки через добавочное сопротивление, которое может замыкаться выключателем, соединена с плюсовой клеммой батареи.

За счет того что в транзисторе имеются две цепи: управления (база – эмиттер) и силовая цепь (коллектор – эмиттер), он выполняет роль выключателя, автоматически замыкающего и размыкающего силовую цепь на первичную обмотку катушки зажигания под влиянием слабого тока управления, поступающего в транзистор через прерыватель.

При замыкании контактов прерывателя по цепи управления транзистора (база – эмиттер) начинает проходить незначительный по своей величине ток (0,3–0,8 А), под действием которого силовая цепь транзистора (коллектор – эмиттер) открывается, и через первичную обмотку катушки проходит от батареи первичный ток, больший по своей величине (около 7 А), чем обычно, и не снижающийся при значительном повышении числа оборотов двигателя. При размыкании контактов прерывателя ток в цепи управления транзистора исчезает, и транзистор резко запирает силовую цепь, размыкая цепь первичной обмотки катушки. Вследствие этого во вторичной обмотке катушки индуктируется высокое напряжение, подводимое распределителем обычного типа к электродам свечей зажигания, имеющих более значительный искровой зазор, чем обычно (1,0–1,5 мм ). Это обеспечивает высокую надежность воспламенения горючей смеси.

Специальный трансформатор с сопротивлением ускоряет процесс размыкания силовой цепи и расширяет температурный диапазон устойчивой работы транзистора.

Блок защиты, включающий конденсаторы и сопротивление, улучшает работу транзистора при его запирании, уменьшая рассеиваемую им энергию.

Кремниевый стабилитрон и германиевый диод защищают транзистор от перенапряжений, которые могут возникнуть при отсоединении высоковольтных проводов или от импульсных перенапряжений, могущих возникнуть при отключенной батарее.

При контактно-транзисторной системе зажигания значительно снижается ток, проходящий через контакты прерывателя, используемый лишь для управления транзистором. Также снижается ток самоиндукции, возникающий при размыкании контактов. Это резко повышает срок службы контактов, которые практически почти не изнашиваются, и позволяет отказаться от конденсатора. Кроме того, при этой системе за счет более резкого исчезновения первичного тока, имеющего большую величину, и измененных обмоточных данных катушки возрастает напряжение вторичного тока, имея стабильный характер при значительных изменениях числа оборотов двигателя. Это дает возможность при повышенном зазоре между электродами свечей повысить интенсивность искрообразования в свечах и обеспечить высокую надежность работы системы зажигания и двигателя даже при весьма высоких его максимальных числах оборотов.

Содержание отчета

1. Перечислить приборы батарейной системы зажигания.
2. Нарисовать принципиальную схему батарейной системы зажигания.
3. Нарисовать принципиальную схему транзисторной системы зажигания.
4. Ответить на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

1. Для чего предназначена индукционная катушка зажигания?
2. Чем корректируется угол опережения зажигания в зависимости от нагрузки?
3. Чем корректируется угол опережения зажигания в зависимости от оборотов двигателя?
4. В чем преимущество транзисторной системы зажигания перед обычной?
5. В чем отличие протекания тока низкого напряжения в системе зажигания при пуске двигателя от обычного режима работы?

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Вырубов Д. Н. Двигатели внутреннего сгорания: теория поршневых и комбинированных двигателей / Д. Н. Вырубов и др. М.: Машиностроение, 1983.
2. Лесные машины: Учебник для вузов / Под ред. д-ра техн. наук проф. Г. М. Анисимова. М.: Лесн. пром-сть, 1989.
3. Автомобильные и тракторные двигатели. (Теория, системы питания, конструкции и расчет): Учебник для вузов по специальности “Автомобили и тракторы” / Под ред. И. М. Ленина. М.: Высш. шк., 1969.
4. Конструкция и расчет автотракторных двигателей: Учебник для высших технических учебных заведений / Под ред. проф. Ю. А. Степанова. М.: Машгиз, 1957.
5. Автомобильные и тракторные двигатели: В 2 ч. Конструкция и расчет двигателей: Учебник для вузов / Под ред. И. М. Ленина. 2-е изд., доп. и перераб. М.: Высш. шк., 1976.
6. Двигатели внутреннего сгорания: Устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей: Учебник для студентов вузов / Под ред. А. С. Орлина, М. Г. Круглова. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1980.
7. Архангельский В. М. Автомобильные двигатели / В. М. Ар- хангельский. М.: Машиностроение, 1973.
8. Колчин А. И. Расчет автомобильных и тракторных двигателей / А. И. Колчин, В. П. Демидов. М.: Высш. шк., 1971.
9. Двигатели внутреннего сгорания / Под ред. д-ра техн. наук проф. В. Н. Луканина. М.: Высш. шк., 1985.
10. Хачиян А. С. Двигатели внутреннего сгорания / А. С. Хачиян и др. М.: Высш. шк., 1985.