Конструкция аппаратов зажигания

Катушки зажигания. По конструкции магнитной цепи катушки зажигания разделяются на два типа: с разомкнутой (рис. 3.13,а) и «амкнутой (рис. 3.13,6) цепями.

Рис. 3.12. Характеристика изменения момента зажигания при совместной работе регулятора опережения: а - область пуска; б - область холо­стого хода; в - рабочая область; 1 - ¹/4 нагрузки; 2- ¹/г нагрузки; 3 -³/₄ нагрузки; 4 - полная нагрузка (ваку­умный автомат выключен); 5- уста­новочный угол

 

В катушках с разомкнутой магнитной цепью значительную часть пути магнитный поток проходит по воздуху. Поэтому в воздушном пространстве сосредоточивается основная часть электромагнитной энергии. В катушках с замкнутой магнитной цепью основную часть пути магнитный поток проходит через стальной магнитопровод и только лишь незначительную часть пути - через воздушные зазоры в несколько десятых миллиметра каждый.

Рис. 3.13. Схемы катушек зажигания: а - с разомкнутой магнитной цепью: 1 - сердечник; 2- линия магнитного потока; 3 и 4 - соответственно вторичная и первичная обмотки; 5 - наруж­ный магнитопровод; б - с замкнутой магнитной цепью: 1 - сердечник; 2- наружный магнитопровод; 3- средняя линия магнитного потока;4- воздушный зазор; 5 и б - соответственно вторичная и первичная обмотки

 

 

Рис. 3.14. Катушка зажигания:

1 - наконечник высоковольтного провода; 2 - крышка; 3 - низковольтная клемма; 4 - контактная пружина; 5 - прокладка; 6 и 7- соответственно первичная и вторичная обмотки; 8 и 13- изоляторы; 9- сердечник;

10- корпус катушки; 11 - наружный магнитопровод; 12 - добавочный ре­зистор; 14 - трансформаторное масло; 15 - контактная пластина высокого напряжения; 16- низковольтные клеммы ВК, ВК-Б; 17 — клемма высокого напряжения

 

Электромагнитная энергия запасается как в воздушных зазорах, так и в стали. В катушках с замкнутой магнитной цепью затраты ме­ди меньше, чем в катушках с разомкнутой цепью. В отношении за­трат стали имеет место обратное явление. В катушках с разомкну­той магнитной системой первичная обмотка располагается поверх вторичной, что связано с лучшими условиями охлаждения и мень­шей массой провода вторичной обмотки.

В катушках с замкнутой магнитной системой первичная обмотка располагается внутри вторичной, что связано с условиями отвода вторичного напряжения при наличии сердечника.

На рис. 3.14 приведен разрез типовой автомобильной катушки зажигания, которая представляет собой электрический автотранс­форматор с разомкнутой магнитной цепью. Сердечник 9 катушки набран из пластин трансформаторной стали толщиной 0,35 мм, изолированных друг от друга окалиной. На сердечник надета изо­лирующая трубка, на которую намотана вторичная обмотка 7. Каждый слой этой обмотки изолирован конденсаторной бумагой, а по­следние слои намотаны с зазором между витками 2...3 мм, чтобы уменьшить опасность пробоя изоляции.

Первичная обмотка 6 расположена поверх вторичной обмотки, что облегчает отвод от нее тепла. Корпус 10 катушки штампован­ный из листовой стали. Внутри корпуса установлен наружный маг­нитопровод 11 из трансформаторной стали. Фарфоровый изолятор 8 и карболитовая крышка 2 предотвращают возможность пробоя между сердечником и корпусом катушки. Крышка имеет четыре выходные клеммы: центральную высоковольтную 77 и три низко­вольтных - безымянную 3 и клеммы ВК и ВК-Б 16 (клемма ВК-Б на рисунке не видна). Один конец вторичной обмотки выводится к клемме высокого напряжения 77 через контактную пластину 75, сердечник и пружину 4. Высоковольтная клемма 77с помощью на­конечника 7 соединяется через высоковольтный провод с цен­тральным электродом крышки распределителя. Другой конец вто­ричной обмотки и конец первичной обмотки соединены между со­бой (автотрансформаторная связь обмоток) и подведены к безы­мянной клемме 3 на крышке. Эта клемма соединяется с клеммой Р распределителя. Другой конец первичной обмотки соединен с клеммой ВК (76).

Число витков обмоток катушки зажигания зависит от ее типа и находится в пределах 220...300 для первичной и 18...25 тыс. для вторичной. Соответственно диаметр провода первичной обмотки

0, 52...0,86 мм, а вторичной обмотки 0,07...0,09 мм. Коэффициент трансформации равен отношению числа витков вторичной обмотки к числу витков первичной обмотки (И/₂/И^) и находится в пределах 62...80.

Пространство между обмотками и корпусом катушки заполнено изолирующим наполнителем - трансформаторным маслом. Герме­тичность карболитовой крышки в кожухе обеспечивается проклад­кой 5. К клеммам «ВК-Б» подсоединен добавочный резистор 12, установленный в керамическом изоляторе 13. Добавочный рези­стор может крепиться как на самой катушке (см. рис. 3.14), так и отдельно от нее. Сопротивление резистора в зависимости от типа катушки 1,0...1,9 Ом.

При пуске двигателя катушка зажигания питается от батареи, напряжение которой понижено (до 6...8 В) из-за потребления стар­тером большого тока, что приводит к снижению тока в первичной обмотке и развиваемого катушкой вторичного напряжения. С уче­том этого обстоятельства первичная обмотка катушки зажигания

рассчитывается на напряжение 6...8 В, а остальное напряжение источника гасится в добавочном резисторе. Последний при пуске двигателя закорачивается и первичный ток возрастает, что обеспе­чивает вторичное напряжение, достаточное для пробоя искрового промежутка свечи.

В некоторых системах зажигания (например, для автомобилей семейства ВАЗ) добавочный резистор отсутствует, что обусловлено высокими характеристиками электропусковой системы, благодаря чему напряжение батареи при пуске снижается незначительно.

Распределители зажигания. Распределитель прерывает цепь первичной обмотки катушки зажигания и распределяет высокое на­пряжение по свечам в необходимой последовательности. Он вклю­чает в себя прерыватель с контактами, распределитель импульсов высокого напряжения, центробежный и вакуумный автоматы опе­режения зажигания, привод.

Наиболее ответственными узлами распределителя, от которых зависит работа всей системы зажигания, являются прерыватель и его контакты. Надежность и срок службы прерывателя ограничены из-за эрозии и коррозии контактов. Эрозия контактов, как правило, сопровождается переносом металла с одного контакта на другой. Коррозия вызывает образование на контактах непроводящих пле­нок и частичное или полное нарушение электрического контакта.

Перенос металла вызывает образование на одном из контактов бугров, а на другом кратеров, которые в конце концов приводят к нарушению установленного зазора. В свою очередь зазор между контактами играет большую роль в обеспечении надежной работы системы зажигания, так как от размера зазора зависит угол замкну­того состояния контактов или время, в течение которого нарастает ток в цепи первичной обмотки катушки зажигания. У распределите­лей большинства конструкций зазор между контактами прерывате­ля находится в пределах 0,35...0,45 мм.

Лучшим материалом для контактов прерывателя является вольфрам, так как он мало подвержен эрозии. Вольфрамовые кон­такты не свариваются и вследствие высокой твердости мало под­даются изнашиванию.

Распределители изготавливаются в зависимости от числа ци­линдров двигателя 4, 6, 8-искровыми, а в зависимости от направле­ния рабочего вращения кулачка прерывателя - левого и правого вращения.

Конструктивно прерыватель тока низкого напряжения и распре­делитель тока высокого напряжения объединены в одном корпусе.

 

 

Рис. 3.15. Распределитель 30.3706*автомобилей семейства ВАЗ:

1 - маслоотражательный диск; 2- штифт; 3 - шайба; 4 - корпус;5- фильтр; 6 - масленка; 7- прерыватель; 8 - центробежный регулятор в сборе; 9- ротор с помехоподавительным сопротивлением; 10- уголь­ный контакт; 11 - крышка; 12 и 18 - винты крепления соответственно ро­тора (бегунка) и конденсатора; 13 - пружинная защелка; 14 - кулачок: 15 - валик; 16- втулка; 17- конденсатор

 

Там же находятся центробеж­ный и вакуумный регуляторы опережения зажигания, октан- корректор.Распределитель 30.3706 (рис.3.15) имеет корпус 4 из алюми­ниевого сплава, в котором враща­ется валик 15. Через масленку в закапывается масло для предот­вращения сухого трения между валиком и втулкой 16 корпуса, ко­торая изготавливается из метал­локерамики. Прерыватель 7 смон­тирован на одном узле с подшип­никами. Наружная обойма под­шипника запрессована в корпус прерывателя. На корпусе уста­новлен конденсатор 17. На пла­стине кулачка 14 закреплен ротор- бегунок 9 с помехоподавительным сопротивлением. Корпус прерыва­теля закрыт крышкой 11, в центр которой установлен уголек 10, на­груженный пружиной. Крышка крепится к корпусу двумя пружин­ными защелками 13. Для предот­вращения проникновения мотор­ного масла под корпусом распре­делителя на валу установлен маслоотражательный диск 1. Рас­пределитель приводится в дейст­вие от шестерни привода масляно­го насоса, в которую входят шлицы вала распределителя. На корпусе устанавливается вакуумный ав­томат, который работает в зависимости от нагрузки двигателя (на рисунке не показан).

Особенностью конструкции распределителя 30.3706 является то, что центробежный регулятор 8 расположен в верхней части распределится над четырехгранным кулачком 14 прерывателя.