Общие сведения о системе зажигания

Системой зажигания называется совокупность всех приборов и устройств, обеспечивающих воспламенение рабочей смеси в со­ответствии с порядком двигателя. Широкое применение на авто­мобилях получили системы зажигания, в которых источником электрической энергии являются аккумуляторные батареи или генераторы. Вырабатываемый ими ток низкого напряжения пре­образуется в ток высокого напряжения. В определенные моменты высокое напряжение подводится к электродам свечи зажигания, и между ними возникает электрическая искра, которая воспламе­няет рабочую смесь. Напряжение, необходимое для пробоя ис­крового зазора свечи зажигания на холодном двигателе, должно быть не менее 16 кВ, оно зависит от конструкции (типа) системы зажигания, расстояния между электродами свечи, давления, тем­пературы и состава рабочей смеси и других факторов. Наибольше­го значения (свыше 20 кВ) пробивное напряжение должно дос­тигать при пуске двигателя, наименьшего (до 12 кВ) — на уста­новившихся нагрузочных режимах. Кроме того, система зажига­ния должна обеспечивать изменение угла опережения зажигания в оптимальных пределах на любом режиме работы двигателя. Ап­параты и приборы этой системы должны быть надежными в экс­плуатации, иметь малые габаритные размеры, массу, небольшой объем работ при техническом обслуживании, а также не создавать радиопомех выше допустимых норм.

По способу прерывания цепи тока низкого напряжения систе­мы зажигания делятся на контактные (классические), контактно- транзисторные и бесконтактные (электронно-транзисторные).

Принцип действия классической системы зажигания. Преобразо­вание тока низкого напряжения в ток высокого напряжения и распределение его по цилиндрам двигателя рассмотрим на при­мере контактной системы батарейного зажигания. К ней относят­ся (рис. 11.1, а): каггушка зажигания 6, прерыватель-распредели- тель 4 с конденсатором 5, свечи зажигания /, помехоподавляю- щие резисторы 2 для снижения помех радиоприему, выключатель (замок) зажигания провода 3 и 9 соответственно высокого и низкого напряжения, аккумуляторная батарея 10. Кроме перечис­ленных приборов, в работе системы батарейного зажигания участ-

Рис. 11.1. Схема контактной системы зажигания: а — расположение приборов; б — цели тока низкого и высокого напряжения; / — свечи зажигания; 2, 15 — помехопошаляюшие резисторы; 5, 9 — провода соответственно высокого и низкого напряжения; 4 — прерыватель-распредели­тель; 5 — конденсатор; б — катушка зажигания; 7 — добавочный резистор; 8 — выключатель (замок) зажигания; 10 — аккумуляторная батарея; 11 — реле вклю­чення стартера; 12 — стартер; 13 — крышка распределителя; 14 — ротор; 16 — кулачок; 17 — контакты; 18 — рычажок; 19 — клемма прерывателя; 20; 21 — соответственно первичная и вторичная обмотки; ВК, ВК-Б — клеммы катушки зажигания; УА — амперметр

 

вует реле 11 включения стартера, служащее для закорачивания добавочного резистора 7 в момент пуска двигателя стартером 12.

Катушка зажигания представляет собой трансформатор, на железный сердечник которого намотаны первичная 20 и вторич­ная 21 обмотки (рис. 11.1, б). Первичная обмотка, состоящая из небольшого числа (до 350) витков толстой проволоки и последо­вательно соединенная с аккумуляторной батареей, образует цепь тока низкого напряжения. Вторичная обмотка, состоящая из боль­шого числа (не менее 18000) витков тонкой проволоки, включе-, на в цепь тока высокого напряжения.

Прерыватель служит для получения изменяющегося магнитного < потока в сердечнике катушки зажигания путем размыкания кон-, тактов /7, периодически подключающих первичную обмотку 20 (см. рис. 11.1,5) катушки зажигания к источнику тока.

При включенном зажигании и замкнутых контактах /7 преры­вателя образуется ток низкого напряжения.

Цепь тока низкого напряжения: положительный вывод батареи—! амперметр—выключатель (замок) зажигания клемма ВК-Б катушки зажигания—добавочный резистор 7—клемма ВК—¹ первичная обмотка 20 катушки зажигания—клемма /9прерывате~| ля—рычажок контакты /7—корпус—отрицательный вывод батареи. Ток низкого напряжения, протекающий по первичной' обмотке, создает в сердечнике катушки зажигания магнитное поле, пронизывающее витки обоих обмоток.

Когда выступ вращающегося кулачка 16, нажимая на рыча­жок 16, разомкнет контакты 17\ цепь низкого напряжения пре­рвется и сердечник катушки зажигания размагнитится, в резуль­тате чего во вторичной обмотке 21 индуцируется ЭДС, величина которой вследствие резкого уменьшения магнитного потока дос­тигает 16...20 кВ. С помощью ротора 14и крышки 13распредели­теля импульсы тока высокого напряжения поступают в соответ­ствии с порядком работы двигателя на электроды свечи зажига­ния, образуя искровой разряд.

Цепь тока высокого напряжения, вторичная обмотка 21 катуш­ки зажигания—помехоподавляюший резистор /5— центральный электрод ротора—боковой электрод крышки 13 распределителя— провод высокого напряжения—помехоподавляюший резистор 2— центральный и боковой электроды свечи зажигания 7—корпус- аккумуляторная батарея /0—амперметр—выключатель зажига­ния добавочный резистор 7—первичная обмотка 20— вторич­ная обмотка 21.

При размыкании контактов 17 в первичной обмотке катушки зажигания также индуцируется ЭДС самоиндукции, равная 200... 300 В, вследствие чего в цепи низкого напряжения возника­ет ток самоиндукции. Направление тока самоиндукции совпадает с направлением тока низкого напряжения, поэтому он противо­действует размагничиванию сердечника, вследствие чего напря­жение во вторичной обмотке катушки зажигания уменьшается. Наряду с этом ток самоиндукции в момент размыкания контак­тов прерывателя вызывает искрение между ними, что приводит к эрозии (подгоранию) контактов. Для устранения вредного дей­ствия ЭДС самоиндукции параллельно контактам прерывателя включается конденсатор 5, емкость которого может быть в преде­лах 0,17...0,25 мкФ. При размыкании контактов прерывателя ток самоиндукции из первичной обмотки отводится в конденсатор и заряжает его, в результате почти полностью устраняется искре­ние между контактами. Ток разряда конденсатора в момент раз­мыкания контактов протекает через первичную обмотку в направ­лении, противоположном направлению тока низкого напряже­ния, что способствует резкому исчезновению магнитного поля, созданного в первичной обмотке, вследствие чего повышается напряжение во вторичной обмотке катушки зажигания.