Илья Мельников - Грузовые автомобили. Система зажигания
Рис. Прерыватель – распределитель а – распределитель, б – прервыватель, в – центробежный регулятор опережения зажигания, 1 – крышка, 2 – зажим, 3 – центробежный контакт, 4 – ротор, 5 – рычажок, 6 – кулачок, 7 – подвижный контакт прерывателя, 8 – неподвижный контакт, 9 – пластина кулачка, 10 – корпус, 11 – валик, 12 – регулировочные гайки, 13 – пластина октан – корректора, 14 – масленка, 15 – подвижный диск, 16 – пружина, 17 – вакуумный регулятор опережения зажигания, 18 – диафрагма, 19 – грузик, 20 – подшипник, 21 – неподвижный диск.
Прерыватель – распределитель состоит из прерывателя и распределителя соединенных в один прибор с общим приводом. Прерыватель необходим для разрыва в требуемые моменты цепи тока низкого напряжения и распределения тока высокого напряжения по цилиндрам двигателя.
Прерыватель состоит из чугунного корпуса10, приводного валика 11, неподвижного опорного диска 21 и подвижного 15, кулачка 6, центробежного и вакуумного регуляторов опережения зажигания и октан-корректора.
Корпус прерывателя – распределителя удерживается неподвижно пластиной 13, привертываемой одним или двумя болтами к блоку цилиндров или корпусу привода. Валик прерывателя приводится во вращение либо от коленчатого вала, либо от распределительного вала двигателя (вместе с валиком масляного насоса). В любом случае частота вращения валика прерывателя в два раза меньше частоты вращения коленчатого вала двигателя. Вращающийся кулачок 6, установленный на валике 11 сверху, связан с центробежным регулятором (рис а). Вращающийся кулачок нажимает выступом на изолированный рычажок прерывателя и за один оборот размыкает контакты столько раз, сколько выступов на кулачке. Число выступов на боковой поверхности кулачков равно числу цилиндров двигателя.
Соединенный с массой неподвижный контакт 8 и изолированный от массы качающийся рычажок (молоточек) 5 с подвижным контактом 7 смонтированы на подвижнлом диске 15, установленном на диске на шариковом подшипнике. Рычаг 5 через гибкий проводник, зажим 2 прерывателя и наружный провод соединен с зажимом первичной обмотки катушки зажигания.
Действующая на рычаг пластинчатая пружина 9 стремится удержать контакты замкнутыми. За два оборота коленчатого вала кулачок прерывателя сделает один оборот и его выступы разомкнут контакты, а следовательно. Прервут цепь тока низкого напряжения столько раз, стколько двигатель имеет цилиндров. При каждом размыкании во вторичной обмотке катушки индуцируется ток высокого напряжения.
Сверху на корпусе прерывателя установлен распределитель. Он состоит из ротора 4 и карболитовой крышки 1. Распределитель служит для распределения тока высокого напряжения по свечам в соответствии с порядком работы цилиндров. Ротор также изготовлен в виде грибка из карболита, в него вмотнирована контактная пластина. Крышку 1 крепят к корпусу прерывателя пружинными застежками. На наружной ее части по окружности выполнены гнезда по числу цилиндров, с зажимами 2, в которые подсоединяют к боковым контактам в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя. Так, если порядок работы цилиндров 1-5-4-2-6-3-7-8, то провод от первой свечи присоединяют к первому по вращению ротора боковому контакту распределителя, провод от пятой свечи – ко второму контакту, от четвертой – к третьему контакту, от второй к четвертому, от шестой к пятому, от третьей к шестому, от седьмой к седьмому и от восьмой свечи к восьмому контакту. В гнездо центрального контакта 3 крышки распределителя вставляют провода высокого напряжения соединяющие распределитель со вторичной обмоткой катушки зажигания.
Ток высокого напряжения, индуцированный во вторичной обмотке катушки в момент размыкания контактов прерывателя, поступает к свече через центральный контакт 3 распределителя, угольный контакт прижатый к ротору 4 пружиной, металлическую пластину ротора, воздушный промежуток между этой пластиной и боковой контакт и провод соединенный со свечой.
При следующем размыкании контактов прерывателя ротор вместе с кулачком повернется и расположится против сегмента следующего бокового контакта, ток высокого напряжения пойдет к свече очередного цилиндра и т.д.
Опережение зажигания . Давление расширяющихся газов после воспламенения рабочей смеси наиболее полно используется только при условии, если смесь полностью сгорит, как только поршень перейдет в верхнюю мертвую точку (10-15 градусов поворота коленчатого вала после верхней мертвой точки). Так как смесь горит определенный промежуток времени, то ее следует зажигать с опережением – до подхода поршня в верхнюю мертвую точку. Величина угла поворота коленчатого вала с момента зажигания рабочей смеси до верхней мертвой точки называется углом опережения зажигания.
Этот угол должен изменяться в зависимости от частоты вращения коленчатого вала, нагрузки двигателя и октанового числа топлива. Время отводимое для сгорания смеси и скорость сгорания не всегда одинаковы. Чем выше частота вращения коленчатого вала, тем меньше время отводимое для сгорания смеси, тем больше угол опережения.
При чрезмерно большом угле опережения (раннее зажигание), мощность двигателя снижается за счет действия расширяющих газов навстречу движению поршня, возникают детонационные стуки, а при пуске двигателя возникают обратные удары, что особенно опасно при пользовании рукояткой.
Чрезмерное уменьшение угла опережения (позднее зажигание), двигатель не развивает полной мощности, сгорание смеси будет продолжаться при движении поршня вниз, двигатель перегревается, расходует много топлива, иногда наблюдаются вспышки в карбюраторе.
Чем выше частота вращения коленчатого вала, тем больше должен быть угол опережения зажигания, так как за время (примерно 0,002 сек), необходимое для воспламенения всего объема рабочей смеси в цилиндре, при больших оборотах коленчатый вал успевает повернуться на больший угол, чем при малых оборотах. Угол опережения зажигания при изменении частоты вращения коленчатого вала двигателя автоматически изменяет центробежный регулятор.Рис. Центробежный регулятор опережения зажигания
а – детали регулятора, б – действие грузиков, 1 – войлочная шайба, 2 – винт, 3 – кулачок, 4 – ведомая пластина, 5 – штифт грузика, 6 – грузики, 7 – ось грузика, 8 – ведущая пластина, 9 – валик прерывателя, 10 – пружина, 11 – вырез пружины.На валике 9 прерывателя жестко укреплена ведущая пластина 8 с грузиками 6, шарнирно установленными на запрессованных в пластину осях 7. сверху на валик надет кулачок 3, который удерживает от перемещения вверх винт 2, над которым в отверстие кулачка вставлена войлочная шайба 1. на выступы грузиков надета ведомая пластина 4. Вращение валика сообщается кулачку через ведущую пластину 8, грузики 6, их штифты 5, и ведомую пластину 4. При малых числах оборотов коленчатого вала грузики удерживаются пружинами 10 вблизи оси валика 9. С увеличением частоты вращения коленчатого вала, грузики регулятора расходятся. Каждому числу оборотов соответствует определенная степень расхождения грузиков. Штифты грузиков перемещаясь в прорезях пластины, поворачивают ее и соединенный с ней кулачок в сторону вращения ведущего валика на определенный угол, зависящий от числа оборотов. В результате кулачок раньше размыкает контакты прерывателя и угол опережения зажигания увеличивается. Угол опережения зажигания, достигаемый за счет действия центробежного регулятора опережения, составляет 0,2 – 0,25 рад (10 – 15 градусов).
С увеличением нагрузки двигателя в цилиндры поступает больше горючей смеси, давление при ее сжатии и скорость горения возрастают, поэтому угол опережения зажигания должен уменьшаться.
При уменьшении нагрузки угол опережения зажигания должен уменьшаться. Уменьшается угол опережения зажигания и увеличивается также автоматически вакуумным регулятором в зависимости от нагрузки двигателя.
Вакуумный регулятор 17 прикреплен винтами к корпусу прерывателя – распределителя. Состоит вакуумный регулятор опережения зажигания из корпуса, диафрагмы, тяги, крышки со штуцером и пружиной. Между завальцованными частями корпуса регулятора зажата диафрагма 18 из специальной ткани, соединенная тягой с подвижным диском 15 см.
Полость наружной (правой) части вакуумного регулятора соединена через штуцер и трубку с нижней частью смесительной камеры карбюратора, поэтому в этой полости во время работы двигателя создается разрежение.
При уменьшении нагрузки на двигатель дроссельная заслонка прикрывается, и под действием разрежения, передаваемого по трубке от карбюратора, диафрагма 18 перемещается с тягой влево и поворачивает подвижный диск прерывателя навстречу вращению кулачка. В результате контакты размыкаются раньше и угол опережения зажигания увеличивается. С возрастанием нагрузки разрежение становится меньше, пружина выгибает диафрагму в обратную сторону, вследствие чего угол опережения зажигания становится меньше.
