Батарейная система зажигания – 2. Назначение и общее устройство батарейной системы зажигания на автомобиле. Достоинства и недостатки. Используемая система зажигания на двигателях

Схема и принцип действия батарейной системы зажигания

Категория:

   1Отечественные автомобили

Публикация:

   Схема и принцип действия батарейной системы зажигания

Читать далее:



Схема и принцип действия батарейной системы зажигания

Батарейная система зажигания состоит из катушки зажигания, прерывателя-распределителя, искровых свечей и выключателя зажигания. Система зажигания получает питание от аккумуляторной батареи или генератора. Катушка зажигания, прерыватель-распределитель и свечи соединены между собой проводами высокого напряжения.

При включении выключателя зажигания и замыкании контактов прерывателя в первичной цепи начинает проходить ток.

Катушка зажигания обладает значительной индуктивностью, поэтому сила тока, нарастает до установившегося значения не мгновенно, а спустя определенный период времени, так как быстрому увеличению тока препятствует э. д. с. самоиндукции катушки.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

В момент размыкания контактов прерывателя ток, быстро падает до нуля и созданное им магнитное поле исчезает. При этом в результате изменения (уменьшения) магнитного поля во вторичной обмотке катушки зажигания индуктируется э. д. с.

Величина э. д. с. вторичной обмотки будет тем выше, чем больше скорость исчезновения магнитного потока или, что то же, тока. Однако з. д. с. первичной обмотки з момент размыкания контактов прерывателя поддерживает ток, вследствие чего между контактами возникает искра, вызывающая их подгорание (так называемая электрическая эрозия контактов). Для устранения этого явления параллельно контактам прерывателя подключается конденсатор С.

Характер изменения тока в момент размыкания контактов прерывателя при наличии и отсутствии конденсатора С, показан на рис. 59. На этом же графике представлено изменение напряжения в первичной цепи U, при размыкании контактов прерывателя и проскакивания искры в свече. Э. д. с. вторичной обмотки создает между электродами свечи вторичное напряжение U,. Когда напряжение U2 достигнет величины, достаточной для пробоя воздушного зазора, между электродами свечи возникнет искра, которая подожжет горючую смесь в цилиндрах двигателя.

На рис. 1 изображены кривые изменения вторичного напряжения при отсутствии искрового разряда, когда, например, при работающем двигателе провод высокого напряжения отсоединен от свечи и при пробое воздушного зазора в свечей. Такой характер кривых вторичного напряжения можно увидеть на осциллографе диагностических стендов для проверки систем зажигания. Напряжение, необходимое для пробоя воздушного зазора свечи, так называемое пробивное напряжение, не постоянно и зависит от многих факторов. Основными из них являются: величина зазора между электродами свечи, температура электродов свечи и горючей смеси, давление, форма электродов и их полярность. Поэтому пробивное напряжение во многом зависит от режима работы двигателя. У двигателя, работающего на большой частоте вращения с полной нагрузкой, пробивное напряжение минимальное (4—5 тыс. В), а при пуске холодного двигателя — максимальное (9—12 тыс. В). При пуске двигателя катушка зажигания питается от аккумуляторной батареи, напряжение которой понижено из-за потребления стартером большого тока. Пониженное напряжение на катушке зажигания в момент пуска двигателя приводит к снижению тока, и напряжения U2. Для устранения этого явления в некоторых катушках зажигания применяется добавочный резистор, включенный последовательно с первичной обмоткой катушки зажигания. В этом случае первичная обмотка катушки зажигания рассчитывается на напряжение 7—8 В, а остальное напряжение источника питания гасится в добавочном резисторе. При пуске двигателя добавочный резистор Ra закорачивается контактами, установленными на реле включения стартера (или тяговом реле), и, несмотря на снижение напряжения батареи, первичная обмотка катушки зажигания получает необходимое для ее нормальной работы напряжение.

Рис. 1. Схема батарейного зажигания: а— общая, 6 — принципиальная; 1 — выключатель зажигания, 2 — аккумуляторная батарея, 3— катушка зажигания, 4 — свечи зажигания искровые, 5 — прерыватель-распределитель, 6 — ротор, 7 — кулачок, 8 — контакты прерывателя, 9 — конденсатор, 10 — первичная обмотка, 11 — вторичная обмотка, 12 — контакты выключения дополнительного резистора (устанавливаются в реле стартера), Ra—добавочный резистор (вариатор)

При увеличении частоты вращения двигателя число прерываний первичной цепи в единицу времени растет, а время замкнутого состояния контактов прерывателя уменьшается.

Это в свою очередь приводит к снижению тока, так как он не успевает за время замкнутого состояния контактов увеличиться до своего установившегося значения.

На рис. 4 показано изменение сопротивления резистора в зависимости от проходящего по нему тока. Так как резистор включен последовательно с первичной обмоткой катушки зажигания, общее сопротивление первичной цепи будет изменяться в зависимости от силы тока в цепи.

Рис. 2. Графики изменения силы тока и напряжения в обмотках катушки зажигания при замкнутых и разомкнутых контактах прерывателя

Рис. 3. График изменения вторичного напряжения при отсутствии искрового разряда и при пробое воздушного зазора в свече: 1 — искры между электродами свечи нет, 2 — при проскакивании искры

Рис. 4. Зависимость сопротивления добавочного резистора от силы тока первичной цепи: 1 — материал резистора никель НП2, 2 — материал резистора константан МНМц 40—15

Рис. 5. Изменение давления в цилиндре двигателя в зависимости от момента зажигания 1 — раннее зажигание, 2 — нормальное зажигание, 3 — позднее зажигание; а — момент зажигания

При малой частоте вращения коленчатого вала, когда сила тока, успевает достигнуть установившегося значения, вариатор действует эффективно, так как его сопротивление имеет максимальную величину. При большой частоте вращения, когда сила тока, невелика, он ограничивает ее в меньших пределах. Таким образом, резистор (вариатор) несколько уменьшает основной недостаток системы батарейного зажигания — снижение вторичного напряжения U2 с увеличением частоты вращения двигателя.

Момент зажигания рабочей смеси. Сгорание рабочей смеси в цилиндре двигателя происходит не мгновенно, а в течение определенного времени. Мощность, экономичность, нагрев, износ двигателя и токсичность отработавших газов во многом зависят от выбора момента зажигания рабочей смеси. Момент зажигания рабочей смеси определяется по углу поворота коленчатого вала двигателя от момента проскакивания искры до положения, при котором поршень находится в в. м. т. Этот угол называется углом опережения зажигания.

Рис. 6. Катушка зажигания: 1 — клемма высокого напряжения, 2 — крышка, 3—контактная пружина, 4 — уплотнительная прокладка, 5 — первичная обмотка, 6 — вторичная обмотка, 7, 12 — изоляторы, 8 — сердечник, 9 — корпус катушки, 10 — наружный магнитопровод, И — добавочный резистор, 13 — изолирующий наполнитель (рубракс), 14 — контактная пластина высокого напряжения

На рис. 5 показано изменение давления в цилиндре двигателя в зависимости от угла опережения зажигания. При раннем зажигании резко возрастает давление в цилиндре, препятствующее движению поршня. Это ведет к снижению мощности и экономичности двигателя и увеличению токсичности, а также его перегреву и появлению детонационных стуков (зубцы на кривой). Также ухудшается приемистость и наблюдается неустойчивая работа двигателя в режиме холостого хода.

При позднем зажигании горение смеси происходит при движении поршня после в.м.т. Давление газов не сможет достигнуть необходимой величины, мощность и экономичность двигателя снизятся. Наблюдается перегрев двигателя, так как температура выхлопных газов повышается. Оптимальное протекание процесса сгорания смеси в цилиндре двигателя происходит в том случае, когда угол опережения зажигания соответствует кривой.

Из этого следует, что угол опережения зажигания должен регулироваться автоматически с учетом скоростного и нагрузочного режимов двигателя.

Время, отведенное в рабочем цикле двигателя на сгорание рабочей смеси (время движения поршня в районе в. м. т.), с увеличением частоты вращения коленчатого вала двигателя уменьшается, а скорость сгорания смеси изменяется очень мало. Поэтому с увеличением частоты вращения необходимо увеличивать угол опережения зажигания. При постоянной частоте вращения коленчатого вала и увеличении нагрузки двигателя уменьшается количество остаточных газов в рабочей смеси, скорость сгорания рабочей смеси увеличивается, что требует уменьшения угла опережения зажигания.

Рекламные предложения:


Читать далее: Устройство аппаратов батарейной системы зажигания

Категория: — 1Отечественные автомобили

Главная → Справочник → Статьи → Форум


Устройство и принцип работы батарейного зажигания

Развернутая схема батарейного зажигания показана на рисунке. Она представляет собой типичную автомобильную однопроводиую систему соединения источников тока с потребителями, когда вторым проводом служит металлическая масса агрегатов самого автомобиля. Источники питания — генератор и аккумуляторная батарея — обычно включаются параллельно. При пуске и на режиме работы с малыми оборотами вала питание осуществляется от батареи, а на средних и больших скоростях включается генератор, который питает потребителей тока и одновременно обеспечивает подзарядку аккумулятора 22.

Своевременное подключение того или иного источника питания и поддержание необходимого режима работы системы при изменении оборотов вала достигается с помощью двух реле, регулирующих напряжение и ограничивающих силу тока в сети и реле обратного тока, которое защищает батарею от разрядки через якорь генератора, что опасно также и для последнего. Все три реле обычно объединяют в один прибор, называемый реле-регулятором.

Пусковой электродвигатель постоянного тока (стартер), обеспечивающий проворачивание коленчатого вала, не относится к элементам системы зажигания, но электромагнитный включатель его (тяговое реле) входит в сеть зажигания и управляется через замок (выключатель) 15. Связано со стартером и устройство для закорачивания добавочного сопротивления 18 катушки зажигания. Сила тока, потребляемого стартером, при пуске двигателя возрастает до 200—500 а и более. Поэтому аккумуляторная батарея для автомобилей подбирается в зависимости от мощности стартера с учетом специфики ее работы. А так как большие разрядные токи при относительно умеренном падении напряжения на зажимах лучше Других выдерживают свинцовые (кислотные) аккумуляторы, то эти так называемые стартерные батареи в основном и применяются для систем зажигания автомобилей. Плюсовая клемма их соединяется с сетью, а минусовая — на массу (в старых моделях автомобилей на массу соединяли клемму со знаком плюс).

Схема батарейного зажигания 8-цилиндрового двигателя

Рис. Схема батарейного зажигания 8-цилиндрового двигателя

Катушка зажигания 14 представляет собой сердечник, набранный из отдельных пластин трансформаторного железа, изолированных друг от друга окалиной, и двух обмоток: толстой (d=0,72 мм) первичной 13 с небольшим числом витков и тонкой (d=0,07 мм) вторичной 12 с большим числом витков. Первичная обмотка одним концом через клемму Р соединена с клеммой 11 прерывателя, а другим — через клемму ВК, добавочное сопротивление 18, клемму ВКБ и контакты 16, 17 замка 15 с источником тока. Вторичная обмотка 12 одним концом присоединена к первичной, а вторым — выведена к разносной пластине 4 бегунка (ротора) распределителя через его центральный ввод.

Прерыватель тока низкого напряжения имеет два контакта: неподвижный 7 и подвижный 8. Первый из них приклепан к стойке (наковальне), соединенной с массой, а второй закреплен на рычажке (молоточке) 10, изолированном от массы. Молоточек нагружен пластинчатой пружиной и соединен с клеммой 11 сети зажигания. Размыкание контактов осуществляется кулачком 6, скорость вращения которого в четырехтактных двигателях в два раза меньше скорости вращения коленчатого вала. Вследствие вращения кулачка 6 контакты 7 и 8 периодически размыкаются и замыкаются.

Когда зажигание включено и контакты прерывателя замкнуты, ток от плюсовой клеммы батареи 22 идет через зажим 19, выключатель зажигания 15 и добавочное сопротивление 18 в первичную обмотку катушки 14. Далее на замкнутые контакты прерывателя и массу, по которой он возвращается к минусовой клемме батареи 22, как показано стрелками на проводах схемы. В результате прохождения тока по первичной обмотке 13 в катушке возникает магнитное поле, силовые линии которого замыкаются через ее сердечник и пронизывают витки обеих обмоток. При замкнутых контактах магнитное поле постоянно и ток во вторичной обмотке не индуктируется. Но в момент размыкания контактов силовые линии исчезающего магнитного поля пересекают витки обмоток, вследствие чего в них индуктируется ток, величина электродвижущей силы которого пропорциональна скорости изменения магнитного потока. Число витков вторичной обмотки подбирают так, чтобы общая э. д. с. тока достигала в ней 18 тыс. в и гарантировала пробой искрового зазора между электродами свечи.

Ток высокого напряжения из вторичной обмотки 12 по центральному проводу высокого напряжения, как показало пунктирными стрелками на схеме, через подавителыюе сопротивление 5 поступает на разносную пластину 4 бегунка распределителя, проскакивает в виде искры на соответствующий (ближайший) неподвижный электрод 3 и через сопротивление 2 поступает на центральный электрод свечи L откуда, пробивая искровой промежуток, проскакивает на боковой ее электрод и через массу автомобиля, батарею 22, выключатель 15, сопротивление 18 по первичной обмотке 13 возвращается во вторичную обмотку 12.

При размыкании контактов прерывателя и исчезновении магнитного потока в сердечнике катушки зажигания в первичной обмотке возникает ток самоиндукции, э. д. с. которого достигает 200—300 в. Ток самоиндукции имеет при этом одинаковое направление с первичным током, что затягивает время его исчезновения и вызывает появление дуги между контактами прерывателя. Образование «мостика» между контактами не только снижает скорость убывания тока в первичной цепи, но вызывает еще и быстрое обгорание контактов, нарушая работу системы зажигания. Чтобы устранить вредное действие э. д. с. самоиндукции, параллельно контактам прерывателя включают конденсатор 9.

Конденсатор выполняется из двух тонких алюминиевых лент (обкладок), изолированных друг от друга специальной бумажной лентой и скатанных в трубочку. Одна из обкладок присоединяется к металлическому кожуху конденсатора, а вторая выводится на изолированный контакт 11 прерывателя-распределителя. При размыкании контактов ток самоиндукции из первичной обмотки отводится в конденсатор и заряжает его. Вследствие этого образование дуги почти полностью устраняется, а скорость убывания тока в первичной обмотке резко возрастает. Разряжается конденсатор через первичную обмотку при разомкнутых контактах.

Конденсаторы трудно герметизировать, а в случае проникновения влаги и пробоя их система зажигания прекращает работу. Чтобы повысить надежность системы, в последнее время стали применять самовосстанавливающиеся конденсаторы. Они представляют собой свернутые в рулончик две полоски бумаги, одна сторона которых наметаллизирована слоем цинка толщиной около 1,5 мкм. При пробое бумаги тепло дуги испаряет с нее металл, поэтому вблизи повреждения она очищается от покрытия и электрическая прочность конденсатора восстанавливается. Такие конденсаторы имеют сравнительно небольшие габариты и могут размещаться внутри корпуса прерывателя-распределителя.

Добавочное сопротивление 18 чаще всего применяют в системах зажигания напряжением 12 е. Изготовляют его из тонкой нихромовой или никелевой проволоки в виде спирали п включают последовательно с первичной обмоткой катушки. При пуске двигателя стартером, когда падение напряжения на зажимах батареи неизбежно, сопротивление автоматически отключается с помощью пружинной контактной пластины 20 и подвижного контакта 21, вмонтированных в тяговое реле стартера. Благодаря этому ток от батареи подводится непосредственно к клемме ВК катушки зажигания 14 и рабочее напряжение в ее обмотках повышается, что особенно необходимо для успешного пуска холодного двигателя, когда требуется повышенное пробивное напряжение на электродах свечи.

Добавочное сопротивление может быть использовано также в качестве вариатора, обеспечивающего автоматическое регулирование сопротивления первичной цепи зажигания при изменении числа оборотов вала двигателя. С этой целью спираль изготовляют из тонкой стальной проволоки, которая легко прогревается до высокой температуры, и сопротивление ее возрастает. А так как время замкнутого состояния контактов прерывателя изменяется обратнс пропорционально скорости вращения вала, то с уменьшениек оборотов нагрев спирали, а следовательно, ее сопротивление и общее сопротивление цепи повышаются, а по мере увеличения оборотов вала — снижаются. В результате сила тока в первичной цепи возрастает на больших оборотах вала и уменьшается на малых, чте предохраняет катушку зажигания от перегрева.

Батарейная система зажигания — Энциклопедия по машиностроению XXL

Рис. 93- Схема батарейной системы зажигания Рис. 93- Схема батарейной системы зажигания

Батарейная система зажигания при установке ее на современные двигатели не может обеспечить надежной работы, так как она имеет ряд недостатков.  [c.148]

Недостатком обычной батарейной системы зажигания является обгорание контактов прерывателя вследствие искрообразования в момент размыкания контактов. В результате этого увеличивается сопротивление контактов, а следовательно, уменьшается мощность искры в свечах зажигания. Обгорание контактов тем интенсивнее, чем больше сила тока в цепи первичной обмотки. Таким образом, для увеличения долговечности контактов приходится ограничивать силу тока.  [c.119]

Датчик-распределитель выполнен по аналогии с распределителем батарейной системы зажигания, но контактный прерыватель заменен бесконтактным микроэлектронным датчиком (использован эффект Холла, заключающийся в возникновении поперечного электрического поля в пластинке полупроводника с током при действии на нее магнитного поля).  [c.105]

Батарейная система зажигания используется в двигателях (например, автомобильных), в которых аккумуляторная батарея служит также для пуска, освещения и т. п,, а система зажигания от магнето — в двигателях (например, мотоциклетных), в которых требуется простота обслуживания, компактность и малая масса. При пуске и работе двигателя с малой частотой вращения мощность искры в системе батарейного зажигания не зависит от частоты вращения, что является преимуществом по сравнению с системой зажигания от магнето.  [c.161]

С ростом частоты вращения двигателя обычная батарейная система зажигания перестает удовлетворять требованиям эксплуатации (особенно многоцилиндровых двигателей). Уменьшение времени замкнутого состояния контактов, усиливающиеся с увеличением частоты вращения инерционные явления в системе и явления, обусловленные токами самоиндукции, существенно уменьшают напряжение на электродах свечи зажигания. Применение электронных приборов позволяет снизить силу тока в первичной цепи системы зажигания. Вследствие этого повышается надежность системы зажигания и стабильность ее работы в большом диапазоне изменения частоты вращения двигателя.  [c.165]

Система зажигания от магнето отличается от батарейной системы зажигания тем, что все приборы, кроме проводов высокого напряжения и свечей зажигания, скомпонованы в одном агрегате — магнето. Ток в первичной цепи создается переменным магнитным потоком, возникающим в сердечнике катушки зажигания. Размыкание контактов первичной цепи происходит в тот момент, когда сила тока в этой цепи достигает максимума.  [c.166]


На характерных осциллограммах цепей низкого (см. рис. 6.64, а) и высокого (см. рис. 6.64, б) напряжений батарейной системы зажигания карбюраторного двигателя отражен процесс за один рабочий период, которому соответствует 90° угла поворота кулачка распределителя зажигания для 4-цилиндрового, 60° — для 6-цилиндрового и 45° — для 8-цилиндрового двигателя. В точке О происходит размыкание контактов прерывателя. При этом во вторичной цепи за счет токов индукциИ напряжение и достигает 8—12 кВ, при котором происходит искровой пробой межэлектродного промежутка свечи. Участок О—1 отражает процесс горения искры, который поддерживается при напряжении порядка 1,0—1,5 кВ. В первичной цепи горение искры отражается затухающими колебаниями К, связанными с работой конденсатора.  [c.181]

Назовите основные элементы батарейной системы зажигания.  [c.245]

Система зажигания от магнето принципиально отличается от рассмотренной батарейной системы зажигания лишь тем, что ток низкого напряжения получается непосредственно в самом магнето и необходимость в других источниках тока низкого напряжения для зажигания отпадает. Получение тока низкого напряжения в магнето достигается изменением величины и направле-  [c.404]

Наоборот, при батарейном зажигании напряжение на электродах свечи, а следовательно, и надежность зажигания уменьшаются с увеличением числа оборотов. Это объясняется тем, что с возрастанием числа оборотов уменьшается время нахождения прерывателя в замкнутом состоянии и снижается величина первичного тока к моменту размыкания контактов прерывателя. При запуске и на малых оборотах напряжение, получаемое в батарейной системе зажигания, значительно больше, чем у магнето.  [c.412]

Батарейная система зажигания двигателя состоит из аккумулятора, генератора, распределителя зажигания, катушки, свечей, проводов и замка зажигания. Основным признаком неисправной работы зажигания является слабая искра. О мощности ее судят по величине меж-электродного промежутка, который она может преодолеть. При хорошем состоянии системы зажигания искра без перебоев преодолевает межэлектродный промежуток в 6—7 мм.  [c.474]

Диаметр высоковольтной крышки распределителя значительно больше диаметра крышки распределителей зажигания обычной батарейной системы зажигания. Это объясняется следуюш.им худшими условиями работы бегунка при отсутствии мех анизма коррекции его положения относительно бокового электрода крышки в процессе работы центробежного автомата  [c.259]

Системы зажигания можно классифицировать на контактную, контактно-транзисторную, бесконтактную. Контактную систему часто называют батарейной системой зажигания, хотя в основном она питается от генератора, иногда ее называют классической. Системы зажигания можно также разделить в зависимости от того, в каком элементе системы накапливается энергия, которая затем преобразуется в искровой разряд между электродами свечи. По этому признаку все системы делят на два типа с накоплением энергии в магнитном поле (в индуктивности) и с накоплением энергии в электрическом поле (в емкости).  [c.109]

Неисправности батарейной системы зажигания, способы их определения и устранения  [c.115]

Схема наиболее распространенной батарейной системы зажигания представлена на рис. 65. Она состоит из следующих приборов источников тока низкого напряжения аккумуляторной батареи, генератора переменного или постоянного тока с реле-регулятором  [c.115]

V. На каких автомобилях установлена классическая батарейная система зажигания  [c.25]

I. Прерыватель-распределитель батарейной системы зажигания состоит из. ..  [c.26]

II. Прерыватель батарейной системы зажигания предназначен для прерывания цепи тока. ..  [c.27]

Для воспламенения рабочей смеси в цилиндре от электрической искры необходимо напряжение 10000—15000 В. Ток такого напряжения распределяется по цилиндрам прибора системы зажигания карбюраторных двигателей (батарейной системы зажигания).  [c.92]

Что относится к батарейной системе зажигания  [c.98]

Фиг. 7-24. Типовая схема батарейной системы зажигания двигателя. Фиг. 7-24. Типовая схема батарейной системы зажигания двигателя.
Батарейная система зажигания включает прерыватель-распределитель, катушку зажигания, свечи и провода.  [c.191]

Батарейная система зажигания применяется в автомобильных и мотоциклетных двигателях, система зажигания от магнето в мотоциклетных, лодочных, тракторных, авиационных и стационарных двигателях.  [c.166]

Транзисторная батарейная система зажигания  [c.172]

Система зажигания от магнето представляет собой магнитоэлектрическую машину небольших габаритов — магнето высокого напряжения, в котором источник переменного электрического тока, трансформатор (индукционная катушка), прерыватель и распределитель выполнены в одном агрегате. Магнето характеризуется более надежной и долговечной работой, но конструкция его сложна и дороже батарейной системы зажигания.  [c.122]

Батарейная система зажигания.  [c.81]

Наиболее ответственным узлом, от которого зависит нормальная работа батарейной системы зажигания, является прерыватель. При размыкании его контактов в первичной обмотке катушки зажигания индуктируется эдс самоиндукции 200—300 В. Возникающий при этом между контактами ток в виде дугового разряда вызывает разрушение поверхности контактов, во избежание которого параллельно контактам подключается конденсатор.  [c.26]

Электротехнические работы заключаются в проверке внешнего состояния источников электроэнергии (аккумуляторной батареи, генератора с реле-регулятором и выпрямителем переменного тока) и потребителей электроэнергии (приборов батарейной системы зажигания, стартера, прибрро в освещения и сигнализации и контрольных измерительных приборор), очистки от пыли, грязи и следов окисления контактных соединений, устранения неисправностей в результате диагностирования систем электрообо- рудования автомобиля.  [c.108]

Наибольшее распространение имеет батарейная система зажигания, включающая прерыватель-распредё литель, катушку зажигания, свечи и провода..  [c.180]

Рабочая смесь в карбюраторном двигателе воспламеняется от электрической искры, возникающей между электродами свечи зажигания. Искровой промежуток в свече зажигания, который равен 0,5—0,8 мм, представляет собой часть электрической цепи со значительным сопротивлением для тока. Это сопротивление повышается с увеличением давления газов в цилиндре, для его преодоления необходимо напряжение 12—20 кВ. При появлении искры сопротивление между электродами снижается и повышается температура искры, которая превращается в дугу в виде искрового разряда. Искра воспламеняет небольшую часть горючей смеси у электродов свечн, затем фронт пламени распространяется по всей камере сгорания. При батарейном зажигании ток высокого напряжения получается в индукционной катушке зажигания трансформацией постоянного тока, поступающего в нее через прерыватель из источника тока. Схема батарейной системы зажигания показана на рис. 163. В эту систему входят источники тока (аккумуляторная батарея 8 и генератор /), катушка зажигания 3, прерыватель 2, распределитель 4, свечи зажи-  [c.233]

Как указывалось в 33, особенность рабочей характеристики системы батарейного зажигания— снижение напряжения по мере увеличения числа оборотов двигателя — неблагоприятна для надежного обеспечения зажигания в быстроходных многоцилиндро-вых двигателях. Тенденция к постоянному росту степени сжатия и числа оборотов автомобильных двигателей усугубляет трудности, так как от системы зажигания требуется более высокое напряжение при большем числе оборотов двигателя. В связи с этим высказывались мнения, что возможности батарейной системы зажигания уже исчерпаны и она может тормозить дальнейшее усовершенствование авто мобильных двигателей. Это является одной из причин интенсивных поисков новых систем зажигания, свободных от указанного недостатка.  [c.194]

Напряжение во вторичной цепи повышается примерно на 25% по сравнению с батарейной системой зажигания, что позволяет увеличить зазор между контактами свечи с 0,6—0,8 до 1,0—, 2мм. Вместе с этим увеличивается энергия искрового разряда и облегчается пуск двигателя и его приемистость. Срок службы свечей увеличивается на 20—30% Раслод топлива благодаря устойчивости работы системы зажигания снижается на 2% и более.  [c.196]

В пос.чеднее время в связи с ростом числа оборотов двигателей обычная батарейная система зажигания перестает удовлетворять требованиям эксп.луатации (особенно многоцилиндровых двигателей). Уменьшение времени замкнутого состояния контактов, усиливающиеся с увеличением числа оборотов инерционные явления в систелге и явления, обусловленные токами самоиндукции,  [c.172]

Принципиальная схема транзисторной батарейной системы зажигания иоказана на рис. 99. В момент разрыва контактов прерывателя к ним подводится только напряжение от батареи. Все выпускающиеся транзисторные приставки весьма просты по конструкции. Транзисторная батарейная система зажигания имеет по сравнению с системой зажигания без транзисторов следующие преимущества  [c.173]

В систему зажигания газовых двигателей средне и oo. jbinoii мощности вводят приборы защиты. И )едпазначенные для остановки двигателя И1)И нарушении нормальш г условии его работы. Приборы зашиты автоматически отключают систему зажигания при превышении предельного значепня числа оборотов коленчато] о вала, температуры воды в системе охлаждения пли давления масла в циркуляционной масляной системе. При батарейной системе зажигания происходит разрыв )лектрической цепи, при питании от магнето замыкание ее на массу.  [c.333]

Батарейная система зажигания, схема которой представлена на рис. 105, состоит из следующих приборов ка-тущки зажигания 2, прерывателя 8 тока низкого напряжения, распределителя тока 6, искровых зажигательных свечей 10, выключателя зажигания 1 и проводов низкого и высокого напряжения.  [c.206]

На автомобилях ГАЗ-53А и ЗИЛ-130 применяется батарейная система зажигания. К системе зажигания относятся катущка зажигания, прерыватель — распределителе с конденсатором, провода высокого напряжения, свечи зажигания и включатель зажигания. Источником тока в цепи низкого напряжения системы зажигания  [c.81]

В современных автомобилях наибольшее распространение получили батарейные системы зажигания, в которых первичным источником электрической энергии являются аккум) лято])ные батареи или генератор. Вырабатываемый ими ток низкого напряжения преобразуется затем в импульсы высокого иапг яжеиия Классическая схема батарейного зажигания на примере восьмицилиндрового двигателя показана на рис. 80.  [c.150]


Устройство и основы теории батарейного зажигания

Система зажигания бензиновых двигателей служит для принудительного воспламенения рабочей смеси, которое осуществляется в результате теплового воздействия электрического разряда между электродами свечей зажигания на молекулы смеси. Электрическое напряжение, при котором происходит искровой разряд, называют пробивным напряжением. Повышение агрегатных мощностей современных двигателей с принудительным воспламенением рабочей смеси достигается, как правило, повышением степени сжатия, увеличением частоты вращения коленчатого вала и числа цилиндров. В этих условиях возрастают требования, предъявляемые к системе зажигания. При увеличении степени сжатия и работе двигателя на обедненной смеси необходимо увеличивать электрическое напряжение между электродами свечи зажигания и энергию электрической искры. Повышение частоты вращения коленчатого вала и числа цилиндров двигателя приводит к возрастанию числа искровых разрядов в единицу времени и сокращению продолжительности каждого из них. При этом энергия искрового разряда должна быть достаточной для надежного воспламенения рабочей смеси, имеющей различные параметры и состав. Для своевременного воспламенения рабочей смеси необходимо изменять угол опережения зажигания при изменении скоростного и нагрузочного режимов работы двигателя.

Приборы батарейной системы зажигания

Индукционная катушка зажигания (рис. 10) имеет стальной корпус 6, в котором помещен кольцевой магнитопровод 5, концентрирующий магнитный поток, создаваемый первичной обмоткой. На сердечнике 2 намотана вторичная обмотка 4. Ряды провода при намотке изолируются друг от друга слоями конденсаторной бумаги. Сверху вторичную обмотку изолируют ла-котканью и кабельной бумагой. С целью лучшего охлаждения первичная обмотка 3 намотана на вторичную. С одной стороны в корпус индукционной катушки завальцован фарфоровый изолятор 1, а с другой – карболитовая крышка 8. Снаружи к корпусу катушки прикреплен вариатор 12. Все пустоты внутри корпуса заполнены изоляционной массой – битумным компаундом. От аккумуляторной батареи ток в первичную обмотку может поступать либо через клемму ВК-Б, либо через клемму ВК– в случае шунтирования вариатора. От клеммы 7 ток низкого напряжения поступает к прерывателю. Ток высокого напряжения от клеммы 9 отводится к распределителю.

Свеча зажигания служит для получения искрового разряда в камере сгорания, тепловое воздействие которого воспламеняет рабочую смесь. Условия работы свечи зажигания характеризуются значительными термическими, электрическими и механическими нагрузками. Изолятор 1 свечи зажигания (рис. 11) изготовлен из кристаллокорунда, который обладает высокой электрической и механической прочностью. Поверхность изолятора покрывают глазурью для уменьшения отложений на нем загрязнений и влаги, что повышает поверхностное сопротивление материала. Для обеспечения бесперебойной работы свечи зажигания необходимо поддерживать температуру ее теплового конуса 7 в пределах 700…800°С. При этой температуре нагар, отлагающийся на конусе и электродах свечи, сгорает и происходит ее самоочищение. При температуре теплового конуса ниже 500°С изолятор нижней части свечи покрывается нагаром, что приводит к снижению пробивного напряжения и к перебоям в работе двигателя из-за возможных пропусков зажигания рабочей смеси. Если температура теплового конуса выше 800…900 °С, может возникнуть так называемое калильное зажигание, когда рабочая смесь воспламеняется не от электрической искры, а от нагретых до высокой температуры электродов и поверхности изолятора.

Для поддержания необходимой температуры теплового конуса выпускаются свечи зажигания с различной степенью теплоотдачи. В двигателях с невысокой степенью сжатия применяют свечи зажигания с малой теплоотдачей, называемые горячими, а для двигателей с повышенной степенью сжатия – холодные свечи с большой теплоотдачей. Горячие свечи зажигания имеют удлиненную нижнюю часть изолятора и более широкую расточку корпуса, а холодные – укороченную нижнюю часть изолятора и узкую расточку корпуса. Чем меньше высота теплового конуса, тем холоднее свеча зажигания и больше допустимая степень сжатия, при которой обеспечивается работа двигателя без калильного зажигания.

Рисунок. 10. Индукционная катушка зажигания: 1 – фарфоровый изолятор; 2 – сердечник; 3 – первичная обмотка; 4 – вторичная обмотка; 5 – кольцевой магнитопровод; 6 – корпус; 7, 9, 10, 11 клеммы; 8 – карболитовая крышка; 12 – дополнительный резистор (вариатор)

Рисунок 11 свеча зажигания: 1 – изолятор; 2 – контактная головка; 3 – стеклогерметик токопроводящий; 4 – корпус; 5, 6 – прокладки уплотнительные; 7 – тепловой конус; 8 – центральный электрод; 9 – боковой электрод («масса»)

Прерыватель-распределитель необходим для прерывания тока низкого напряжения и распределения тока высокого напряжения по цилиндрам двигателя.

В прерыватель входят корпус 10 (рис. 11, б), приводной валик 11, подвижный и неподвижный диски, кулачок 6 и регуляторы опережения зажигания. На подвижном диске 15 размещены изолированный рычажок 5 с подвижным контактом 7 и неподвижный контакт 8 со стойкой. Контакты прерывателя наплавлены тугоплавким металлом – вольфрамом. Подвижный контакт прерывателя прижимается к неподвижному пластинчатой пружиной.

Вращающийся кулачок 6 нажимает выступом на изолированный рычажок прерывателя и за один оборот размыкает контакты столько раз, сколько выступов на кулачке. Число выступов на кулачке равно числу цилиндров двигателя.

Сверху на корпусе прерывателя установлен распределитель (рис. 11, а). Он состоит из ротора 4 и крышки 1. Ротор изготовлен из карболита, а сверху в него вмонтирована контактная пластина. Он закреплен на выступе кулачка. Крышка распределителя тоже изготовлена из карболита. На ее наружной части по окружности выполнены гнезда с зажимами 2 для проводов высокого напряжения к искровым свечам зажигания. В центре крышки расположено центральное гнездо для крепления центрального провода высокого напряжения от катушки зажигания. Внутри крышки против центрального гнезда помещен угольный контакт 3 с пружиной для соединения провода с пластиной ротора, а против каждого гнезда по окружности расположены боковые контакты. Ротор распределителя, вращаясь вместе с кулачком, соединяет центральный контакт поочередно с боковыми, подавая ток высокого напряжения в свечи зажигания.

Рисунок 11 Прерыватель-распределитель: а – распределитель; б – прерыватель; в – центробежный регулятор опережения зажигания

Кулачок 6 прерывателя соединен с приводным валиком 11 через центробежный регулятор (рис. 11, в). Валик приводится в действие от распределительного вала. Центробежный регулятор снабжен грузиками 19, на выступах которых размещается пластина 9 с косыми прорезями. С увеличением частоты вращения коленчатого вала грузики регулятора расходятся, и штифты грузиков, перемещаясь в прорезях пластины, поворачивают ее и соединенный с ней кулачок в сторону вращения ведущего валика. В результате кулачок размыкает контакты прерывателя и угол опережения зажигания увеличивается.

В зависимости от условий работы должен быть выбран оптимальный угол опережения зажигания, который влияет на тепловой режим, мощность и экономичность двигателя.

В прерывателе-распределителе, кроме центробежного, установлен вакуумный регулятор. Он служит для изменения угла опережения зажигания в зависимости от нагрузки двигателя. Полость вакуумного регулятора 17, в которой находится пружина 16, соединена трубкой со смесительной камерой карбюратора над дроссельной заслонкой, полость с другой стороны сообщается с атмосферой. К диафрагме 18 прикреплена тяга, которая связана с подвижным диском 15 прерывателя.

При уменьшении нагрузки двигателя дроссельная заслонка прикрывается, и под действием разрежения, передаваемого по трубке от карбюратора, диафрагма 18 перемещается с тягой влево (на рисунке) и поворачивает подвижную пластину прерывателя навстречу вращению кулачка. Угол опережения зажигания при этом увеличивается. С возрастанием нагрузки дроссельная заслонка открывается, разрежение в трубке падает, и под действием пружины 16 диафрагма перемещает тягу с подвижным диском в обратную сторону, уменьшая угол опережения зажигания.

Для изменения угла опережения зажигания вручную в зависимости от октанового числа топлива предназначен октан-корректор. Им изменяют угол опережения зажигания в пределах ±12° по углу поворота коленчатого вала. Чтобы изменить угол опережения зажигания, отпускают болт, крепящий пластины 13, и вращением регулировочных гаек 12 поворачивают корпус прерывателя-распределителя в необходимую сторону, после чего закрепляют крепящий болт. Одно деление шкалы октан-корректора соответствует изменению угла опережения зажигания на 2°.

Таким образом, в прерывателе-распределителе действуют независимо три устройства по изменению угла опережения зажигания: центробежный регулятор – поворачивает кулачок, вакуумный регулятор – подвижный диск прерывателя, октан-корректор – корпус.

Ток самоиндукции, возникающий в цепи низкого напряжения при разрыве контактов прерывателя, вызывает интенсивное искрение, разрушение контактов. Чтобы предотвратить вредное действие ЭДС самоиндукции, параллельно контактам прерывателя включают конденсатор, который заряжается в момент появления ЭДС самоиндукции. Разряжаясь в обратном направлении, он приводит к быстрому исчезновению тока в первичной цепи, а следовательно, и магнитного поля, благодаря чему напряжение во вторичной цепи повышается.

Зажигание от магнето

Система зажигания от магнето отличается от батарейной системы зажигания автономностью, стабильностью работы при больших частотах вращения коленчатого вала, компактностью. Приборы системы кроме проводов высокого напряжения и свечей зажигания объединены в одном агрегате – магнето. Источник тока, трансформатор, прерыватель и распределитель конструктивно скомпонованы в одном корпусе. В зависимости от магнитной схемы применяются магнето с вращающимся магнитом или магнето с вращающимся магнитным коммутатором. Магнит и обмотки в этом случае неподвижны. В системах зажигания пусковых двухтактных карбюраторных двигателей, в двигателях различного мотоинструмента, как правило, применяются магнето с вращающимся магнитом, так как они более просты по конструкции и надежны в эксплуатации ввиду отсутствия скользящих контактов. Принципиальная схема зажигания от магнето с вращающимся магнитом приведена на рис. 12.

Якорь 1 представляет собой магнит, приводимый во вращение от коленчатого вала двигателя. На сердечнике 6 расположены первичная 4 и вторичная 3 обмотки. Один конец первичной обмотки припаян к сердечнику, а второй соединен с неподвижным контактом прерывателя 10. Вторичная обмотка одним концом соединена с первичной, а другим – через контакт 8 с выводным контактом 9, от которого по проводу высокого напряжения ток подводится к свече зажигания 7. Кулачок 12 прерывателя вращается вместе с якорем. Параллельно контактам прерывателя включен конденсатор 13. Выключатель 11 служит для замыкания на массу вторичной обмотки, минуя прерыватель, при выключении зажигания. Искровой разрядник 5 предохраняет изоляцию обмоток магнето от повреждения (пробоя) при значительном возрастании вторичного напряжения в случае отсоединения провода высокого напряжения от свечи зажигания или ее неисправности.

Рисунок 12 Принципиальная схема системы зажигания от магнето: 1 – якорь; 2 – стойка; 3 – вторичная обмотка; 4 – первичная обмотка; 5 – искровой разрядник; 6 – сердечник; 7 – свеча зажигания; 8 – контакт; 9 – выводной контакт; 10 – неподвижный контакт прерывателя; 11 – выключатель; 12 – кулачок; 13 – конденсатор

Рабочий процесс. При вращении якоря 1 изменяется магнитный поток, передаваемый от одного полюса постоянного магнита к другому через сердечник 6. Число изменений магнитного потока за один оборот якоря будет равно числу пар полюсов магнита. Изменяющийся магнитный поток индуктирует в первичной и вторичной обмотках ток, максимальное значение которого соответствует моменту наибольшей скорости изменения магнитного потока, проходящего через сердечник (два раза за один оборот двухполюсного магнита). При вращении магнита с большой скоростью индуктируемая во вторичной обмотке ЭДС составляет 2000…3000 В, что значительно ниже пробивного напряжения. Кроме того, влияние индуктивности первичной обмотки приводит к тому, что момент достижения максимального значения тока в первичной обмотке не совпадает с моментом достижения максимальной ЭДС во вторичной обмотке. Наибольшего значения ток в первичной цепи достигает в момент, когда якорь магнето поворачивается относительно своего нейтрального положения (90 и 270°) на угол 7…12°. С целью повышения вторичного напряжения и получения искрового разряда между электродами свечи зажигания в строго определенное время в первичную цепь магнето включен прерыватель. Замыкание первичной цепи происходит в момент, когда ЭДС в первичной обмотке близка к нулю, а размыкание – когда ток в ней имеет максимальное значение. При размыкании контактов прерывателя энергия магнитного поля первичной обмотки превращается в электрическую энергию искры, образующейся между электродами свечи зажигания. Угол, на который поворачивается якорь магнето от своего центрального положения к моменту размыкания контактов прерывателя, называют абрисом. Значение этого угла зависит от типа магнето и определяется опытным путем. Для изменения угла опережения зажигания в зависимости от скоростного режима работы двигателя в приводе магнето предусматривается специальная центробежная муфта.

Батарейные системы зажигания | Мото вики

Система зажигания с маховичным генератором (магдино)  (до появления электронного управления), не позволяла достичь необходимого диапазона изменения опережения зажигания для получения удовлетворительных характеристик во всем диапазоне частот вращения двигателя. Это связано с тем, что момент размыкания контактов соответствовал бы периоду времени, когда обмотка питания не обеспечивает максимальной энергоотдачи, так что было необходимо другое (постоянное) питание.

Новым источником питания служила не обмотка, а основная система электрооборудования машины. Упомянув передовые конструкции больших машин, которым необходима более существенное и стабильное питание, как для зажигания, так и для освещения, переходим к рассмотрению батарейной системы. В батарейной системе маховичный генератор заменяется более существенным генератором переменного тока (альтернатором), при этом вырабатываемый им переменный ток выпрямляется (преобразуется в постоянный ток, DC) и регулируется (поддерживается в определенных пределах) так, чтобы соответствовать предъявляемым к нему требованиям. Батарея выполняет функцию накопителя энергии для поддержания постоянного энергоснабжения при низких частотах вращения и не работающем двигателе. В этом преимущество батареи, требующей системы электрооборудования постоянного тока.

Принцип действияПравить

Батарейная система зажигания

Батарейная система зажигания работает аналогично системе с маховичным генератором, но имеет ряд значительных отличий. Питание от батареи поступает к первичным обмоткам катушки зажигания, дополняют цепь замкнутые контакты прерывателя. Они присоединяются к катушке зажигания

последовательно, а не параллельно ей, как это выполнено в системе с маховичным генератором.

Магнитное поле, генерируемое в первичной обмотке, поддерживается до тех пор. пока кулачок не разомкнет контакты прерывателя. Как только это происходит, прерывается питание первичной обмотки, поле исчезает, и во вторичной обмотке индуцируется высоковольтный импульс, вызывающий образование искры. Включенный в схему конденсатор выполняетту же самую функцию, что и в системе зажигания с маховичным генератором. Принцип действия такой системы носит название «исчезающего поля».

Управление опережением зажиганияПравить

При подаче на катушку зажигания постоянного, стабилизированного напряжения появляется теоретическая возможность получения искры в любой точке цикла двигателя. Для осуществления этого на практике необходима система изменения угла опережения зажигания (или момент воспламенения).

Ручной механизм управления опережением зажигания

Управление первыми системами производилось вручную, при помощи рычага на руле, позволяющего уменьшать опережение при запуске или низких частотах вращения и увеличивать опережение, когда это требуется, при возрастании частоты вращения двигателя. На простых одноцилиндровых четырехтактных двигателях это устройство работало достаточно эффективно (заставляя мотоциклиста не забывать об уменьшении опережения зажигания перед запуском, чтобы избежать сильной обратной отдачи педали кик-стартера в ногу). Но на более сложных многоцилиндровых двигателях стало очевидно, что необходима система постоянной автоматической регулировки опережения зажигания, поэтому был создан автоматический регулятор опережения зажигания (ATU).

К главным недостаткам батарейной системы зажигания можно отнести то, что запуск двигателя зависит от степени заряженности батареи, а также присутствие большого количества подвижных частей. Это означает, что износ, происходящий в большинстве узлов системы, требует регулярного обслуживания для поддержания ее эффективной работы.

Это необходимо и из-за улучшения конструкции двигателя, позволяющей достигать более высоких частот вращения двигателя и применять повышенные степени сжатия. Высокие частоты вращения двигателя означают увеличение износа подвижных узлов контактного прерывателя и нарушение точности из-за центробежной силы, благодаря которой контакты расходятся на величину, превышающую необходимую. При увеличении степени сжатия для образования искры требуется более высокое напряжение, а высокие напряжения приводяткподгораниюповерхностейконтактов прерывателя. Для дальнейшего повышения точности необходимо устранить все возможные механические узлы системы. С этой задачей справляется электронное зажигание.

Батарейная система зажигания

Категория:

   Устройство автомобиля

Публикация:

   Батарейная система зажигания

Читать далее:



Батарейная система зажигания

Для создания искрового разряда между электродами свечи зажигания необходимо высокое напряжение (15 000—30 000 В), так как газы, находящиеся в цилиндре, не проводят ток низкого напряжения. На современных автомобильных двигателях применено батарейное зажигание с однопроводной системой соединения источников тока с потребителями. Вторым проводом служит масса (корпус и все соединенные между собой металлические части автомобиля). При однопроводной системе включения приборов электрооборудования уменьшается число проводов, проще техническое обслуживание и меньше стоимость системы. Отрицательные клеммы генератора, аккумуляторной батареи и всех потребителей электроэнергии соединены с корпусом, а положительные изолированы от него. В эксплуатации внимательно следят

за состоянием изоляции на проводах и за их креплением, так как при нарушении изоляции может возникнуть короткое замыкание.

В систему батарейного зажигания входит следующее: генератор постоянного тока; аккумуляторная батарея; катушка зажигания прерыватель низкого напряжения с конденсатором; распределитель высокого напряжения; свечи зажигания выключатель зажигания амперметр; реле-регулятор. Прерыватель низкого напряжения имеет два контакта: неподвижный, соединенный с корпусом; подвижный, расположенный на рычажке и соединенный проводом с первичной обмоткой катушки зажигания. В прерывателе установлен вращающийся валик с кулачком, при помощи которого размыкаются контакты.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Рис. 1. Схема батарейной системы зажигания: а—схема; б — положения ключа выключателя зажигания и стартера; 1 — рычажок прерывателя; 2— подвижный контакт; 3 — неподвижный контакт; 4 — кулачок; 5 — прерыватель низкого напряжения; 6 —конденсатор; 7, 17 и 21 —провода; 8 — выключатель зажигания; 9 — добавочный резистор; 10 — первичная обмотка; 11 — вторичная обмотка; 12 — катушка зажигания; 13—сердечник катушки зажигания; 14 —выключатель добавочного резистора; 15 — реле-регулятор; 16 — генератор; 18 и 23 — помехоподавляющие резисторы; 19 — распределитель; 20—электроды; 22 — ротор с электродом; 24 — свеча зажигания; 25 — амперметр; 26 — аккумуляторная батарея; 27 — выключатель корпуса аккумуляторной батареи; 28—ключ замка зажигания

Размыкание контактов прерывателя обесточивает первичную обмотку катушки зажигания и резко уменьшает магнитное поле. Магнитный поток исчезающего поля пересекает витки вторичной и первичной обмоток, индуктирует электродвижущую силу (ЭДС) высокого напряжения во вторичной и ЭДС самоиндукции в первичной обмотках. Возникающие во вторичной обмотке импульсы высокого напряжения подводятся к свечам зажигания в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя. Вращающийся ротор своим электродом распределяет импульсы высокого напряжения по электродам крышки распределителя. Частота вращения ротора в 2 раза меньше частоты вращения коленчатого вала и, таким образом, совпадает с частотой вращения кулачка прерывателя. Положение пластины ротора напротив каждого из электродов крышки распределителя совпадает с размыканием соответствующих контактов прерывателя.

В первичной обмотке ток самоиндукции возникает при замыкании и размыкании контактов прерывателя. Ток самоиндукции замедляет процесс исчезновения тока в первичной обмотке, что нежелательно, так как при размыкании контактов происходит искрение. Параллельно контактам прерывателя включен конденсатор. В момент размыкания цепи низкого напряжения конденсатор заряжается током самоиндукции, а затем при разомкнутых контактах разряжается через первичную обмотку.

Цепь высокого напряжения не меняется, независимо от того, поступает ли питание от аккумуляторной батереи или от генератора.

Выключатель зажигания 8 необходим для остановки работающего деи-гателя размыканием первичной обмотки катушки зажигания. Он нужен также и для включения зажигания перед пуском двигателя. Ключ замка зажигания может занимать четыре положения: 0 — зажигание выключено; I — зажигание включено; 11 — включены зажигание и стартер; III — подведено питание к радиоприемнику. В положении 0 ключ можно вставить и вынуть из замка зажигания. После пуска двигателя ключ выключателя зажигания переводят в положение I.

Выключатель корпуса аккумуляторной батареи нужен для отключения батареи от корпуса при выполнении электротехнических работ и для остановки автомобиля на длительное время. Выключатель защищает электрооборудование от коротких замыканий или от пожара при неисправной проводке, а также позволяет отключить батарею от всех потребителей электрической энергии, непосредственно не отсоединяя провода, отходящие от нее. В этом случае остается включенным аварийное освещение: плафон кабины и розетка переносной лампы.

Батарейная система зажигания (классическая), применяемая на автомобильных двигателях с 1925 г., сравнительно проста, что и обусловило ее распространение. В последние годы в автомобилестроении наметились тенденции увеличения частоты вращения коленчатого вала и числа цилиндров двигателя. При эксплуатации форсированных автомобильных двигателей выявились существенные недостатки батарейной системы зажигания: быстро обгорают и изнашиваются контакты прерывателя, так как через них проходит ток значительной силы; увеличивается зазор между контактами прерывателя, а следовательно, и угол опережения зажигания, что снижает надежность работы системы зажигания; резко уменьшается ток в цепи низкого напряжения, вследствие чего снижается и ток в цепи высокого напряжения; возникают перебои с воспламенением рабочей смеси; затрудняется пуск двигателя; снижается экономичность и мощность двигателя.

Рекламные предложения:


Читать далее: Установка зажигания

Категория: — Устройство автомобиля

Главная → Справочник → Статьи → Форум


ТО элементов батарейной системы зажигания

74. Технічне обслуговування елементів батарейної системи запалювання.

Контактно-батарейная (классическая) система зажигания

Основные элементы контактно-батарейной системы зажигания (рис. 2.1): источник тока — аккумуляторная батарея GB, катушка зажигания T, распределитель (прерыватель-распределитель) П-Р, свечи зажигания FV, конденсатор C и дополнительный резистор Rд.

Катушка зажигания (рис. 2.2) преобразует постоянный ток низкого напряжения ( 12…14 В) в импульсы тока высокого напряжения (12…30 кВ), необходимые для образования искрового разряда. Она представляет собой автотрансформатор, первичная обмотка 1 которого имеет 200…400 витков (0,7…0,8 мм), а вторичная 2 — 20…30 тыс. витков (0,01…0,07 мм). Первичная обмотка размещается поверх вторичной, что облегчает отвод тепла.

Магнитная цепь состоит из сердечника 3 и внешнего магнитопровода 4. Сердечник и внешний магнитопровод собраны из тонких листов электротехнической стали. Это необходимо для уменьшения потерь на вихревые токи и способствует более быстрому изменению магнитного потока в момент прерывания первичной цепи.

Между сердечником и внешними частями магнитопровода имеются прокладки из немагнитного материала. Такая конструкция вызывает необходимость в большом числе ампер-витков и увеличивает расход меди. Но это обеспечивает быстрое спадание магнитного потока.

Распределитель (рис. 2.3) состоит из прерывателя, прерывающего в нужный момент цепь низкого напряжения, и распределителя, распределяющего импульсы тока высокого напряжения по свечам в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя. Кроме того, распределитель снабжен устройством для автоматического регулирования угла опе­режения зажигания — центробежным автоматом, обеспечивающим измене­ние угла опережения зажигания в зависимости от частоты вращения колончатого вала двигателя, вакуумным регулятором — в зависимости от нагрузки (положения дроссельной заслонки, а также устройством для установки начального угла опережения зажигания (октан-корректор) в зависимости от применяемого топлива.

Прерыватель состоит из кулачковой шайбы, установленной на валике, и контактной пары. Кулачковая шайба изготовляется с гранями такого профиля, при котором достигаются быстрый подъем рычага (размыкание контактов), плавный спуск и отсутствие дребезжания (при их замыкании). Число граней равно числу цилиндров. Кулачок, вращаясь, попеременно замыкает и размыкает контакты прерывателя, замыкая первичную цепь катушки зажигания.

Распределитель представляет собой вращающийся электрод (ротор) проходящий мимо неподвижных электродов (сегментов), запрессованых в крышке распределителя. Число подвижных электродов (сегментов) распределителя равно числу цилиндров. Каждый сегмент соединяется проводом с соответствующей свечой. Ток высокого напряжения поступает из вторичной обмотки катушки в ротор распределителя, откуда через искровой промежуток 0,5 мм — в один из сегментов распределителя и далее проскакивает в виде искры между электродами свечи.

Прерыватель и распределитель должны работать синхронно с кривошипно-шатунным механизмом двигателя. Поэтому кулачковая шайба прерывателя и ротор распределителя сидят на одном валу и приводятся во вращение зубчатой передачей от распределительного вала двигателя.

Центробежный регулятор (рис. 2.4) располагается на валике распределителя и действует на кулачок прерывателя. С увеличением частоты вращения коленчатого вала двигателя грузы расходятся и смещая сдвижную пластинку и связанный с ней кулачок прерывателя по направлению вращения кулачка вследствие чего размыкание прерывателя происходит раньше.

Вакуумный регулятор (рис. 2.5) регулирует опережение зажигания при изменении загрузки двигателя (положение дроссельной заслонки). При прикрытой заслонке разряжение (вакуум) во впускном трубопроводе увеличивается и диафрагма, преодолевая сопротивление пружины, перемещается, изменяя опережение зажигания.

Вакуумный регулятор представляет собой корпус, разделенный эластичной мембраной. Одна полость сообщается с задроссельным пространством карбюратора, а вторая — с атмосферой. Мембрана через тягу воздействует на прерыватель. При уменьшении нагрузки двигателя снижаются наполнение цилиндра рабочей смесью и давление в момент воспламенения, а это требует увеличения угла опережения зажигания. В этот момент мембрана изгибается и поворачивает диск прерывателя на некоторый угол.

Имеется также устройство для установки начального угла опережения (октан-корректор).

В результате применения топлива с большим октановым числом возникает детонация, связанная с чрезвычайно быстрым сгоранием смеси. Чтобы устранить детонацию, необходимо уменьшить угол опережения зажигания. Угол опережения зажигания изменяется в зависимости от сорта топлива октан-корректором вручную.

В первичной обмотке при размыкании прерывателя индуцируется ЭДС до 200…300 В, направленная в ту же сторону, что и первичный ток, который стремится задержать исчезновение последнего. При отсутствии конденсатора ЭДС самоиндукции вызывает образование между контактами прерывателя сильной искры, через которую будет проходить первичный ток еще некоторое время после момента размыкания контактов. Одновременно конденсатор способствует увеличению вторичного напряжения.

При пуске двигателя стартером напряжение аккумуляторной батареи снижается до 9…6 В, следовательно, уменьшаются сила тока в первичной обмотке катушки и напряжение во вторичной. Для устранения этого недостатка первичная обмотка рассчитывается на номинальное напряжение 9 В. Последовательно с этой обмоткой включается дополнительный резистор, который в момент пуска двигателя закорачивается, и ток через обмотку будет иметь номинальное значение.

Этот резистор обычно выполняется из материала с большим температурным коэффициентом. В контактно-батарейной системе зажигания он одновременно служит вариатором. При малой частоте вращения из-за большого тока резистор нагревается, его сопротивление значительно возрастает, а ток снижается. При большой частоте вращения сила тока уменьшается и, следовательно, уменьшаются его нагревание и сопротивление, что вызывает повышение тока разрыва и напряжения во вторичной обмотке.

Свечи зажигания предназначены для воспламенения рабочей смеси в цилиндрах двигателя. Они работают в сложных условиях. Температура в камере сгорания достигает 2200 °С и выше, а давление 6 … 7 Мпа. При этом температура наружного конуса свечи может колебаться от +85 до -600С. Вторичное напряжение, приложенное к электродам свечи, может, быть 20 кВ и выше. В процессе работы электроды свечи подвержены коррозии и эрозии.

К свечам предъявляются следующие основные требования:

высокая механическая прочность, обеспечивающая возможность выдержать давление газов в цилиндре, достигающее 7 МПа и более.

высокая электрическая прочность изолятора при нагревании до 2500 °С;

способность переносить резкие и частые колебания температур, обусловленные омыванием свечи сгорающей и свежей смесями, поступающими в цилиндры двигателя.

На современных карбюраторных двигателях применяются неразборные свечи зажигания, отличающиеся друг от друга размерами, формой, материалом изоляторов, способом крепления изолятора в корпусе свечи, конструкцией и материалом электродов.

Свеча зажигания (рис. 2.6) состоит из металлического корпуса с резьбой для ввертывания в головку цилиндра. В корпусе закреплен изолятор 3, внутри которого проходит контактный стержень 2, служащий центральным электродом 5. К торцу корпуса приварен боковой электрод 6.

Для бесперебойной работы свечи зажигания, температура нижней части изолятора должна быть в пределах 400…900 °С, при этом происходит сгорание нагара (самоочищение свечи). При температуре ниже 400 °С токопроводящий нагар откладывается на изоляторе. При этом в результате возникновения тока утечки напряжение, развиваемое катушкой зажигания, уменьшается и может оказаться меньше пробивного напряжения свечи, что приведет к перебоям в зажигании. При температуре 850… 900 °С может возникнуть самопроизвольное зажигание от накаленных частей свечи. Калильное зажигание вызывает преждевременное зажигание, падение мощности и является неуправляемым процессом, приводящим к значительным поломкам двигателя. Температура, до которой изолятор свечи нагревается, зависит от конструкция свечи , т.е от отношения площади нагрева к площади охлаждения.

Свечи с малой площадью и большой теплоотдачей называются «холодными». Свечи с большой площадью нагрева и малой теплоотдачей называются «горячими». «Холодные» свечи применяются на быстроходных двигателях с большой степенью сжатия, а «горячие » — на тихоходных с меньшей степенью сжатия.

Тепловую характеристику свечи оценивают калильным числом -отвлеченной величиной, пропорциональной среднему индикаторному дав- лению в цилиндре, при котором во время испытания свечи на специальной моторной установке возникает калильное зажигание.

По ГОСТ 2043-74 установлен определенный ряд калильных чисел 8, 11, 14, 17, 23, 26. Чем больше калильное число, тем холоднее свеча зажигания.

В табл. 2.1 приведены технические характеристики катушек зажигания, а в табл. 2.2 — свечей зажигания.

2.5. Принцип работы контактно-батарейной (классической) системы зажигания

При включенном ключе зажигания SA (см. рис. 2.1) и замкнутых контактах прерывателя в первичной цепи будет протекать ток от положительного полюса аккумуляторной батареи GB через резистор Rд, первичную обмотку катушки зажигания W1, контакты прерывателя К, отрицательный вывод аккумуляторной батареи. Ток, проходящий по первичной обмотке катушки зажигания, создает вокруг витков обмотки нарастающий по значению магнитный поток, который, пересекая витки первичной обмотки, индуцирует в них ЭДС самоиндукции, направленную навстречу току и, следовательно, замедляющую его нарастание, поэтому в витках вторичной обмотки будет индуцироваться ЭДС взаимоиндукции значением не более 2…3 кВ.

При размыкании контактов прерывателя магнитный поток резко уменьшается, пересекая витки первичной и вторичной обмоток и магнитопровод. При этом в первичной обмотке индуцируется ЭДС самоиндукции 200…300 В, а во вторичной обмотке — до 20 кВ и более. Высокое напряжение создает между электродами свечи зажигания искровой разряд.

Для уменьшения искрения между контактами прерывателя парал­лельно им включается конденсатор, вследствие чего уменьшается окисление контактов и повышается ЭДС во вторичной обмотке катушки зажигания. Конденсатор разряжается через первичную обмотку катушки, создавая в начальный момент импульс тока обратного направления, что ускоряет исчезновение магнитного поля и повышает ЭДС во вторичной обмотке.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о