Илья Мельников - Грузовые автомобили. Система зажигания
В зависимости от нагрузки вакуумный регулятор опережения зажигания изменяет угол опережения на величину до 0,2 рад (11градусов).
Высокое октановое число бензина позволяет устанавливать больший угол опережения зажигания и этим повышать мощность двигателя без появления детонации. При низком октановом числе бензина угол опережения необходимо уменьшить. Совместная работа центробежного и вакуумного регуляторов обеспечивает нужный угол опережения.
Угол опережения изменяют в зависимости от антидетонационных свойств топлива вручную при помощи октан – корректора .
Октан – корректор изменяет угол опережения зажигания в пределах ± 12◦ по углу поворота коленчатого вала. Октан – корректор состоит из двух пластин, одна из них крепится к корпусу прерывателя – распределителя, а другая – к блоку цилиндров. Пластины соединены между собой регулировочным винтом и двумя гайками. На нижней пластине нанесена шкала с пятью делениями от нуля в обе стороны. А на верхней имеется указательная стрелка. Чтобы изменить угол опережения зажигания, отпускают болт, крепящий пластины 13, и вращением регулировочных гаек 12 поворачивают верхнюю пластину вместе с корпусом и диском относительно кулачка прерывателя. Угол опережения зажигания изменяется. Одно деление шкалы октан – корректора соответствует изменению угла опережения зажигания на 2 (.Чтобы уменьшить угол опережения, корпус кулачка поворачивают в сторону вращения кулачка, чтобы увеличить – в противоположную сторону.
Таким образом, в прерывателе – распределителе действуют независимо три устройства изменения угла опережения зажигания: центробежный регулятор поворачивает кулачок, вакуумный регулятор – подвижный диск прерывателя, октан – корректор – корпус.
Свечи зажигания служат для образования искрового зазора в камере сгорания, где проскакивает электрическая искра.Рис. Свеча зажигания. 1 – контактный наконечник центрального электрода, 2 – изолятор центрального электрода, 3 – завальцованная кромка, 4 – уплотняющие прокладки, 5 – корпус, 6 – уплотнительное кольцо, 7 – резьбовая часть корпуса, 8 – центральный электрод, 9 – боковой электрод.
В стальном корпусе 5 помещен керамический изолятор 2, с центральным электродом 8. Изолятор зажат между медными кольцевыми прокладками 4 и укреплен путем завальцовывания верхней кромки корпуса свечи 3. В нижнюю часть корпуса запрессован боковой электрод 9. Нижняя часть центрального электрода и боковой электрод изготовлены из сплава никеля с марганцем. Между электродами должен быть зазор 0,6-0,8 мм, для его изменения нужно подогнуть боковой электрод. В корпусе свечи выполнена нарезная часть 7, по которой свечу ввертывают в отверстие головки цилиндров (резьба М14 х 1,25).Для уплотнения под заплечики ее корпуса ставят медноасбестовое уплотнительное кольцо 6. К наконечнику центрального электрода присоединяют провод с распределителя.
В верхней части корпус свечи имеет грани под ключ. Свечи зажигания неразборные, их маркировка А11, А11У, А 7,5 СС, М12У и т.д.
Буква вначале определяет диаметр резьбовой части корпуса М-18 мм, А – 14 мм. Числа указывают длину нижней части изолятора в миллиметрах. Буква в конце обозначает материал изолятора: У – уралит, Б – борокорунд, С – герметизированный стеклопластиком центральный электрод, вторая С – специальная.
Для двигателей применяют только указанные в техническом паспорте свечи, так как у разных свечей разные тепловые характеристики. Неправильно подобранная свеча может перегреваться или переохлаждаться, В том и другом случае свеча быстро выходит из строя.Контактно – транзисторная система зажигания
В описанной выше системе контактного батарейного зажигания с ростом частоты вращения коленчатого вала двигателя снижается напряжение во вторичной цепи, вызываемое сокращением времени замкнутого состояния контактов прерывателя, вследствие чего уменьшается магнитный поток в катушке зажигания. Этого можно избежать увеличив силу тока в первичной цепи, но такое увеличение вызывает после 10 000 – 15000 километров пробега подгорание контактов прерывателя, наблюдается ненадежное воспламенение смеси в современных высокооборотных многоцилиндровых двигателях.
Поэтому на последних моделях грузовых автомобилей применяют более сложную систему зажигания с применением транзисторов, которая имеет ряд преимуществ перед системой контактного батарейного зажигания. Транзисторная система зажигания обеспечивает надежную и экономичную работу высокооборотных, многоцилиндровых двигателей с повышенной степенью сжатия.
Помимо деталей и приборов, входящих в обычную систему батарейного зажигания, контактно – транзисторная система имеет транзисторный коммутатор1 и блок добавочных сопротивлений. Механический прерыватель управляет работой транзистора, подавая на него управляющий ток. Прерыватель контактно – транзисторной системы размыкает не первичную цепь системы зажигания, а цепь сравнительно слабого тока 0,75А управления германиевым транзистором, являющимся основной частью транзисторного коммутатора. В свою очередь транзистор прерывает более сильный ток первичной обмотки 2 катушки зажигания. Сила тока базы транзистора незначительна, при разрыве контактов износа от электрической искры практически не происходит, на срок службы контактов влияет только механический износ и поскольку контакты прерывателя разгружены от первичного тока, срок их службы увеличивается до 100 тыс. километров пробега и более.
Рис. Схема контактно – транзисторной системы зажигания 1 – коммутатор, 2 – первичная обмотка катушки зажигания, 3 – вторичная обмотка, 4 – включатель зажигания, 5 – аккумуляторная батарея, 6 – свеча зажигания, 7 – провод высокого напряжения, 8 – боковой контакт распределителя, 9 – ротор распределителя, 10 – кулачок, 11 – контакты прерывателя, 12 – центральный провод высокого напряжения, I – прерыватель, II – катушка зажигания, Б – база, К – коллектор, Э – – эммитер.
Прерыватель – распределитель I контактно-транзисторной системы устроен так же, как прерыватель – распределитель обычной системы зажигания, но не имеет конденсатора. Катушка зажигания контактно – транзисторной системы отличается меньшим, чем у обычных катушек, сопротивлением первичной обмотки, благодаря чему максимальный ток первичной цепи достигает 8А, тогда как в обычной катушке он не превышает 4А. Кроме того, с целью исключения перегрузки транзистора высоким напряжением вторичная обмотка катушки не соединена с первичной.
Ток, поступающий на первичную обмотку через транзистор повышает напряжение во вторичной цепи примерно на четверть. Это позволяет увеличить зазор между электродами свечи зажигания до 1, 2 мм и тем самым увеличить длину искры и добиться полного сгорания рабочей смеси в цилиндрах двигателя при любой частоте вращения коленчатого вала. При этом облегчается пуск двигателя и увеличивается его экономичность.
Транзисторный коммутатор смонтирован в оребренном корпусе из оцинкованного сплава. В корпусе находятся транзистор и импульсный трансформатор.Бесконтактная система зажигания
Контроль за управлением работой транзистора в бесконтактной системе зажигания происходит посредством бесконтактного датчика. Таким датчиком может служить любой преобразователь угла поворота коленчатого вала двигателя в электрический сигнал. В отечественном машиностроении нашли применение бесконтактные системы зажигания с магнитоэлектрическим датчиком.
Датчик состоит из постоянного магнита в виде ротора 13 и статора, имеющего сердечник 11 и обмотку 12.
Рис. Бесконтактная система зажигания. а – принципиальная схема, б – детали магнитоэлектрического датчика, 1 – коммутатор, 2 – вал распределителя, 3 – первичная обмотка катушки зажигания, 4 и 8 – провода высокого напряжения, 5 – выключатель зажигания, 6 – аккумуляторная батарея, 7 – искровая свеча зажигания, 9 – боковой электрод распределителя, 10 – ротор распределителя, 11 – сердечник статора датчика, 12 – обмотка статора датчика, 13 – ротор датчика, 14 и 16 – диски магнитопроводы, 15 – магнитное кольцо ротора, А – датчик магнитоэлектрический, Б – база, К – коллектор, Э – эмиттер.
В обмотке 12 наводится ЭДС при прохождении одного из магнитных полюсов ротора (при вращении) возле сердечника 11 статора. Если проводимость перехода база-эмиттер совпадает с направлением ЭДС, то транзистор открывается и ток течет по следующей цепи: «+»аккумуляторной батареи – выключатель зажигания 5, первичная обмотка катушки зажигания 3 – переход коллектор – эмиттер транзистора – «масса» – вывод «-« аккумуляторной батареи.
При прохождении противоположного магнитного полюса ротора около сердечник статора датчика 11, в обмотке 12 также наводится ЭДС, но противоположного направления. Транзистор закрывается и размыкает цепь электрического тока, проходившего через первичную обмотку катушки зажигания. Во вторичной обмотке катушки зажигания наводится ЭДС высокого напряжения, которое подается к свече зажигания.
