Контактная система зажигания | whatisvehicle
1 — аккумуляторная батарея; 2 — генератор; 3 — выключатель зажигания; 4 — катушка зажигания; 5 — распределитель зажигания; 6 — свечи зажигания.
Принцип работы:Контактная система зажигания предназначена для принудительного воспламенения рабочей смеси в камере сгорания двигателя электрической искрой, возникающей между электродами свечи зажигания. Искра образуется в результате подачи импульса тока высокого напряжения на электроды свечи. Функции генератора импульсов тока высокого напряжения выполняет катушка зажигания, которая работает по принципу трансформатора и имеет вторичную обмотку (тонкий провод, много витков), намотанную на железный сердечник и первичную обмотку (толстый провод, мало витков), намотанную сверху на вторичную. При прохождении тока по первичной обмотке катушки зажигания в ней создается магнитное поле.
В контактной системе зажигания коммутация в первичной цепи зажигания осуществляется механическим кулачковым прерывательным механизмом.
При размыкании цепи первичной обмотки прерывателем магнитное поле исчезает, при этом его силовые линии пересекают витки первичной и вторичной обмоток. Во вторичной обмотке индуцируется ток высокого напряжения (до 25000 В), а в первичной — ток самоиндукции (напряжением до 300 В), который имеет то же направление, что и прерываемый ток.
Вторичное напряжение зависит от величины магнитного поля и интенсивности его уменьшения, т.е. от силы и скорости уменьшения тока в первичной обмотке. Ток самоиндукции сохраняет ток в первичной обмотке, вызывает искрение и соответственно обгорание контактов прерывателя(7 и 8).
Для повышения вторичного напряжения и уменьшения обгорания контактов прерывателя параллельно контактам подключают конденсатор(14). При размыкании контактов прерывателя, когда зазор еще минимальный и вполне может проскочить искра, идет зарядка конденсатора.
Далее конденсатор будет разряжаться через первичную обмотку катушки, создавая в начальный момент импульс тока обратного направления, что ускоряет исчезновение магнитного потока и способствует, как отмечалось выше, росту вторичного напряжения.
Добавочное сопротивление R(вариатор) (4) устраняет влияние снижения напряжения в бортовой сети при включении стартера. Для этого он при пуске закорачивается. При нормальной работе на нем падает часть напряжения так, что к катушке зажигания(5) подходит напряжение 7-8 В, на которое она рассчитана. Добавочный резистор выполняется из никелевой или константановой проволоки, имеет сопротивление 1-1,9 Ом и располагается либо на катушке зажигания, либо отдельно.
Теперь, давайте ознакомимся с усовершенствованием данной системы зажигания. Разбор данного улучшения в лице контактно-транзисторной системы зажигания приведено в следующей статье.
Понравилось это:
Нравится Загрузка…
Контактные системы зажигания, работа, схемы
Контактная система зажигания выделяется наличием в составе распределителя, от которого производится подача напряжения к свечам зажигания двигателя.
В чем особенности этой системы? Где она применяется, и как работает? Из каких элементов состоит, и с какими поломками может столкнуться автовладелец в процессе пользования транспортным средством? Рассмотрим эти моменты подробнее.
Где используется?
Прошлые и настоящие владельцы ВАЗ «классики», разбирающиеся в конструкции таких автомобилей, прекрасно знают слабые места и принципы функционирования схемы зажигания контактного типа.
Ее особенность заключается в распределении напряжения к камерам сгорания двигателя через контактные соединения (отсюда и название).
Современные автомобили оборудуются более современным (электронным) зажиганием, которое управляется микропроцессором.
К основным системам, работающим на контактном принципе, стоит отнести:
- КС3 (KSZ) — наиболее распространенный тип схемы, в структуре которой имеется распределитель, катушка и прерыватель.
- КТС3 (HKZ-2, JFU4, HKZk) — система зажигания с контактным датчиком и предварительным накоплением энергии.
- KTC3 (TSZi) — еще один тип системы, работающей на контактном принципе. В ее составе присутствуют транзистор и контакты, а также индукционный накопитель энергии.
Общий принцип работы
Наличие контактной системы зажигания в автомобиле подразумевает, что зажигание горючего в цилиндрах осуществляется по факту появления искры от свечи зажигания.
При этом сама искра возникает при поступлении импульса высокого напряжения от катушки зажигания.
Ключевую функцию выполняет катушка зажигания, которая по принципу работы напоминает трансформатор.
Она состоит из двух обмоток (первичной и вторичной), намотанных на сердечник из металла.
Сначала напряжение подводится к первичной обмотке, после чего в катушке создается ток.
Как только происходит кратковременный разрыв первичной цепи, магнитное поле нивелируется, но во вторичной обмотке возникает высокое напряжение (около 25000 Вольт).
В этот момент на первичной обмотке также присутствует напряжение, равное 300 Вольтам.
Причина его появления — токи самоиндукции. Именно из-за появления этого тока возникает обгорание и искрение контактов прерывателя.
Из сказанного выше можно сделать вывод, что вторичное напряжение напрямую зависит от следующих аспектов:
- Магнитного поля;
- Уровня интенсивности падения тока в первичной обмотке.
Для роста вторичного напряжения и снижения риска обгорания контактной группы, в цепочку включается конденсатор (устанавливается параллельно). Даже при незначительном размыкании конденсатор заряжается.
Принципиальная схема контактной системы зажигания показана ниже.
Разряд емкости происходит через первичную обмотку, посредством формирования импульсного тока обратного напряжения. Благодаря этой особенности, магнитное поле исчезает, а вторичное напряжение растет.
Оптимальная емкость конденсатора для контактной системы зажигания составляет 0,17-0,35 мкФ. Для примера, в «Жигулях» отечественного производства установлен конденсатор, имеющий емкость в 0,2-0,25 мкФ (при частоте от 50 до 1000 Гц).
Если система зажигания автомобиля работает без сбоев, вторичное напряжение должно постоянно расти. Оно зависит от двух основных параметров — размера зазора между свечными электродами, а также давления в цилиндрах машины.
Для контактной системы зажигания этот параметр (вторичное напряжение) должен находиться на уровне 8-12 Вольт.
Чтобы система работала без сбоев, в момент прерывания упомянутый показатель вырастает до 16-25 кВ. Наличие подобного запаса позволяет избежать неблагоприятных последствий от тех или иных колебаний в системе зажигания.
К упомянутым выше проблемам можно отнести корректировки состава горючей смеси или изменение расстояния между электродами свечи.
К примеру, снижение уровня кислорода в топливно-горючей смеси приводит к росту напряжения до 20 кВ.
Несмотря на ряд проведенных мероприятий, полностью избежать подгорания контактной группы создателям контактной системы зажигания не удалось. Оптимальным способом снижения этого эффекта является четкое выдерживание зазора на минимальном уровне (0,3-0,4 мм).
В качестве примера можно привести отечественные машины ВАЗ, в которых величина зазора в прерывателе равна 0,35-0,45 мм, что соответствует углу в 52-58 градусов (при условии, что контактная группа находится в замкнутом состоянии).
В случае изменения этого угла корректируется и напряжение во вторичной обмотке. В итоге искры появляются не только на контактах, но и на бегунках. По этой причине уменьшается качество искры, и мотор теряет мощность.
Отдельного внимания заслуживает надежность контактной системы зажигания, которая зависит от целого ряда факторов:
- Формы, энергии и времени появления искры;
- Количества искр на определенной площади;
- Вторичного напряжения (одна из наиболее важных характеристик). Чем больше этот параметр, тем меньше зависимость системы от состава горючей смеси и уровня чистоты электродов.
Устройство
Не секрет, что контактная система зажигания состоит из множества различных элементов:
- АКБ;
- Механический прерыватель и распределитель. Первый дает ток низкого, а второй — высокого напряжения;
- Замок, катушка и свечи зажигания;
- Регуляторы опережения зажигания представлены двумя видами — центробежным и вакуумным;
- Высоковольтные провода.
Рассмотрим основные элементы подробно:
- Прерыватель — узел, который обеспечивает кратковременное разделение цепочки тока в обмотке низкого напряжения. В момент разрыва во вторичной цепи формируется высокое напряжение.
- Конденсатор — деталь, целью которой является предотвращение подгорания контактов в цепи прерывателя. Монтаж емкости производится параллельно контактной группе, что позволяет поглощать изделию больший объем энергии. К дополнительной функции конденсатора стоит отнести повышение напряжения на вторичной обмотке.
- Распределитель — элемент контактной системы зажигания, который обеспечивает раздачу потенциала напряжения на каждую из свечей цилиндров. Конструктивно устройство состоит из крышки и ротора. В верхней части расположены контакты, а потенциал от катушки направляется на центральный контакт, а через боковые контакты к свечам.
- Катушка зажигания — устройство, которое преобразует напряжение (из низкого в высокое). Находится деталь в моторном отсеке, как и большая часть элементов контактной системы зажигания. Конструктивно в изделии предусмотрено две обмотки. Одна — низкого, а другая — высокого напряжения.
- Трамблер — представляет собой устройство, в котором вместе находятся прерыватель и распределитель, функционирующие от коленчатого вала мотора.
- Центробежный регулятор — узел, который обеспечивает изменение угла опережения зажигания. Этот параметр представляет собой угол поворота коленвала, в момент достижения которого на свечи подается напряжение. Чтобы гарантировать полное сгорание горючей смеси, рассматриваемый угол устанавливается с опережением.
Конструктивно регулятор — пара грузиков, которые действуют на пластинку с размещенными на ней кулачками прерывателя. Здесь стоит отметить, что пластинка свободно перемещается, но угол опережения ставится за счет позиции трамблера мотора.
- Регулятор вакуумного типа — устройство, которое обеспечивает изменение угла опережения на фоне корректировки уровня нагрузки на мотор (меняется при нажатии на педаль газа). Регулятор объединяется с полостью дроссельного узла и корректирует угол с учетом уровня разрежения.
- Свечи зажигания — стандартные элементы запала, которые преобразуют энергию в искру, необходимую для поджигания топливной смеси в цилиндрах мотора. В момент передачи импульса на свечи формируется искра, зажигающая горючую смесь.
- Высоковольтные провода (бронепровода) — неизменный элемент контактной системы зажигания, с помощью которых высокое напряжение передается по пути «катушка — распределитель — свечи зажигания». Конструктивно изделие представляет собой гибкий проводник большого сечения с одной жилой из меди и многослойной изоляцией.
Принцип действия
Для полноценного обслуживания контактной системы зажигания важно понимать ее принцип действия, а также особенности взаимодействия различных элементов.
Пока контур прерывателя замкнут, ток проходит только по первичной обмотке.
Как только происходит разъединение цепи с помощью прерывающего устройства, во второй обмотке формируется высокое напряжение.
В этот же момент созданный импульс направляется по проводам к крышке распределительного устройства, а дальше — к свечам зажигания. При этом распределение производится под определенным углом опережения.
Обороты коленчатого и распределительного валов находятся в полном взаимодействии. Это значит, что при росте оборотов первого, частота вращения второго также возрастает.
Здесь в работу вступает регулятор центробежного типа, грузики которого расходятся и передвигают передвижную пластинку с кулачками.
Немногим раньше производится разъединение цепочки прерывателя, а угол опережения растет.
В случае снижения оборотов коленвала происходит обратный процесс — снижение угла опережения.
Схема работы показана ниже.
Контактно-транзисторная система зажигания
С целью оптимизации схемы разработчики добавили в конструкцию транзисторный коммутатор, который устанавливается в первичной обмотке. Его управление производится с помощью контактов прерывателя.
Принципиальная схема показана ниже.
Особенность системы в том, что применение дополнительного устройства позволило снизить ток в цепи и продлить ресурс контактной группы прерывателя (она стала меньше подгорать).
Контактно-транзисторная схема, благодаря незначительным изменениям, получила лучшие характеристики, если сравнивать ее с классическим вариантом зажигания. Из-за применения транзистора в системе был добавлен новый узел — коммутатор.
Преимущество транзистора в этой схеме в том, что даже небольшого тока, направленного на управление (в базу), достаточно для контроля тока большей величины.
Как уже отмечалось, новая система контактно-транзисторного типа имеет небольшие отличия от прежней версии системы. Ее особенность заключается в особых характеристиках, которыми не может похвастаться стандартная контактная схема.
Главное отличие заключается в том, что прерыватель взаимодействует напрямую с транзистором, а не с «бобиной». В остальном работа контактно-транзитной системы аналогична.
Как только происходит прерывание тока в первичной обмотке, во второй цепи возникает импульс высокого напряжения.
Если не обращать внимания на конструктивные особенности и принципы подключения коммутатора, можно выделить одно главное преимущество — возможность повышения первичного тока, благодаря применению транзистора.
При этом удается решить ряд задач:
- Увеличить зазор между свечными электродами;
- Поднять вторичное напряжение;
- Устранить проблемы с пуском при низкой температуре;
- Оптимизировать процесс образования искры;
- Поднять число оборотов и мощность мотора.
Еще одна особенность контактно-транзисторной схемы заключается в необходимости использования катушки с отдельной первичной и вторичной обмоткой.
Рассмотренные изменения схемы позволили снизить нагрузку на контактную группу прерывателя и уменьшить проходящий через нее ток. В итоге контакты служат дольше, а надежность системы возрастает.
Несмотря на рассмотренные плюсы, нельзя не отметить и ряд минусов контактно-транзисторной системы, которые связаны с работой прерывателя.
Так, в схеме формируется искра в момент, когда происходит разрывание тока в «бобине». Ток, который поступает в транзистор, имеет достаточную величину для влияния на работу детали.
Кроме того, уменьшение тока на контактной группе прерывателя негативно сказывается на определенных характеристиках системы.
Неисправности и их причины
От эффективности работы контактной системы зажигания зависит стабильность пуска автомобиля. Вот почему автовладелец должен знать, какие бывают неисправности, и чем они вызваны.
К основным поломкам можно отнести:
Мощность мотора падает или возникают перебои в его работе.
Причин может быть несколько:
- Нарушение целостности крышки распределителя;
- Повреждение ротора;
- Выход из строя свечи зажигания или нарушение зазора между электродами;
- Ошибочно выставленный угол зажигания.
Для устранения поломки можно сделать следующее — отрегулировать угол опережения, поменять вышедшие из строя элементы или выставить необходимые зазоры в прерывателе и электродах свечей.
На свечах отсутствует искра.
Подобная неисправность может быть вызвана:
- Обгоранием контактов прерывателя и отсутствием необходимого зазора;
- Плохим контактом или обрывом проводов во вторичной цепи;
- Выходом из строя конденсатора, ротора, катушки зажигания, бронепроводов или свечей.
Для устранения неисправности требуется отрегулировать зазор контактов прерывателя, поменять неисправные элементы и (или) проверить исправность цепей обеих обмоток (высшей и низшей).
Рассмотренные выше поломки могут возникать по нескольким причинам — естественный износ деталей, несоблюдение правил эксплуатации, применения неоригинальных элементов схемы, а также негативное воздействие на узлы.
На современном этапе контактная система зажигания уходит в прошлое и напоминает о себе только при обслуживании старых автомобилей.
На ее смену пришли современные, точные и более надежные схемы, построенные на микропроцессорном принципе.
Работа контактной системы зажигания карбюраторного двигателя
На основной массе «классических» автомобилей ВАЗ 2101, 2102, 2103, 2104, 2105, 2106, 2107, 2121 установлена контактная система зажигания. Контактная — так как в основе ее работы лежит размыкание контактов прерывателя в трамблере. Зная ее принцип действия и порядок работы можно быстро и эффективно устранять многие неполадки в работе двигателя автомобиля и самой системы.
Контактная система зажигания карбюраторного двигателя автомобилей ВАЗ
Устройство контактной системы зажигания автомобилей ВАЗ 2101, 2102, 2103, 2104, 2105, 2106, 2107, 2121
Контактная система перечисленных выше автомобилей имеет две электрических цепи: низкого и высокого напряжения (первичная и вторичная цепи). Цепь низкого напряжения — это:
АКБ —
— вывод «30» генератора —
— монтажный блок предохранителей и реле —
— замок зажигания —
— первичная обмотка катушки зажигания (вывод «Б») —
— вывод прерывателя в трамблере (контакты).
На автомобилях ВАЗ 2101, 2102, 2103, 2106, 2121 монтажный блок в цепь низкого напряжения не входит.
Цепь высокого напряжения:
Вторичная обмотка катушки зажигания —
— центральный высоковольтный провод от катушки зажигания к крышке трамблера —
— распределитель зажигания —
— высоковольтные провода к свечам зажигания —
— свечи зажигания.
Откуда приходит электрический ток в контактную систему зажигания
Электрический ток в систему зажигания поступает с аккумуляторной батареи через первичную цепь или, когда напряжение выдаваемое генератором становится выше напряжения АКБ, то с вывода «30» генератора так же через первичную цепь.
Принцип действия контактной системы зажигания
Электрический ток протекая по первичной обмотке катушки зажигания создает вокруг ее витков сильное магнитное поле. Когда контакты прерывателя под действием четырехгранного кулачка на валу трамблера размыкаются, ток в первичной обмотке исчезает. Магнитное силовое поле резко сокращается и пересекая витки первичной и вторичной обмоток катушки зажигания, индуктирует в них ЭДС, пропорциональную числу витков. ЭДС во вторичной обмотке катушки достигает значения 12000 — 24000 В.
Через вторичную цепь этот электрический ток высокого напряжения поступает на свечи зажигания, создавая искру между их контактами, тем самым воспламеняя топливную смесь.
Схемы контактных систем зажигания
Схема контактной системы зажигания автомобилей ВАЗ 2105, 2107Схема контактной системы зажигания автомобилей ВАЗ 2101, 2102, 2103, 2106, 2121Примечания и дополнения
— ЭДС (электродвижущая сила) физическая величина характеризующая действие сторонних сил в источнике тока, измеряемая в вольтах. Она появляется в источниках тока при возникновении изменения в магнитном поле.
Еще статьи по системам зажигания ВАЗ 2101, 2102, 2103, 2104, 2105, 2106, 2107, 2121
— Принцип действия бесконтактной системы зажигания
— Схема бесконтактной системы зажигания автомобилей ВАЗ 2104, 2105, 2107
— Схема контактной системы зажигания автомобилей ВАЗ 2105, 2107
— Свечи зажигания Finvwhale на ВАЗ 2104, 2105, 2107
— Свеча зажигания А-17 ДВ, применяемость, устройство, характеристики
— Проверка высоковольтных проводов ВАЗ 2104, 2105, 2107
— Конденсатор трамблера, зачем нужен?
— Система зажигания ВАЗ 2106, схема
Принцип работы контактной системы зажигания
При замкнутом контакте прерывателя ток низкого напряжения протекает по первичной обмотке катушки зажигания. При размыкании контактов во вторичной обмотке катушки зажигания индуцируется ток высокого напряжения. По высоковольтным проводам ток высокого напряжения подается на крышку распределителя, от которой распределяется по соответствующим свечам зажигания с определенным углом опережения зажигания.
При увеличении оборотов коленчатого вала двигателя, увеличиваются обороты вала прерывателя распределителя. Грузики центробежного регулятора опережения зажигания под действием центробежной силы расходятся, перемещая подвижную платину с кулачками прерывателя. Контакты прерывателя размыкаются раньше, тем самым увеличивается угол опережения зажигания. При уменьшении оборотов коленчатого вала двигателя угол опережения зажигания уменьшается.
Дальнейшим развитием контактной системы зажигания являетсяконтактно-транзисторная система зажигания. В цепи первичной обмотки катушки зажигания применен транзисторный коммутатор, управляемый контактами прерывателя. В данной системе за счет применения транзисторного коммутатора уменьшена сила тока в цепи первичной обмотки, тем самым увеличен срок службы контактов прерывателя.
Схема контактной системы зажигания
Схема подготовлена по материалам сайта autodoki.com
генератор
выключатель зажигания
распределитель
прерыватель
свечи зажигания
катушка зажигания
аккумуляторная батарея
Бесконтактная система зажигания
Бесконтактная система зажигания является конструктивным продолжение контактно-транзисторной системы зажигания. В даннойсистеме зажигания контактный прерыватель заменен бесконтактным датчиком. Бесконтактная система зажигания стандартно устанавливается на ряде моделей отечественных автомобилей, а также может устанавливаться самостоятельно вместо контактной системы зажигания.
П рименение бесконтактной системы зажигания позволяет повысить мощность двигателя, снизить расход топлива и выбросы вредных веществ за счет более высокого напряжения разряда (30000В) и соответственно более качественного сгорания топливно-воздушной смеси.
Бесконтактная система зажигания имеет следующее устройство:
источник питания;
выключатель зажигания;
датчик импульсов;
транзисторный коммутатор;
катушка зажигания;
распределитель;
центробежный регулятор опережения зажигания;
вакуумный регулятор опережения зажигания;
провода высокого напряжения;
свечи зажигания.
Схема бесконтактной системы зажигания
В целом устройство бесконтактной системы зажигания аналогичноконтактной системе зажигания, за исключением следующих устройств: датчика импульсов и транзисторного коммутатора.
Датчик импульсов предназначен для создания электрических импульсов низкого напряжения. Различают датчики импульсов следующих типов:
Наибольшее применение в бесконтактной системе зажигания нашел датчик импульсов использующий эффект Холла (возникновение поперечного напряжения в пластине проводника с током под действием магнитного поля). Датчик Холла состоит из постоянного магнита, полупроводниковой пластины с микросхемой и стального экрана с прорезями (обтюратора).
Прорезь в стальном экране пропускает магнитное поле и в полупроводниковой пластине возникает напряжение. Стальной экран не пропускает магнитное поле, и напряжение на полупроводниковой пластине не возникает. Чередование прорезей в стальном экране создает импульсы низкого напряжения.
Датчик
импульсов конструктивно объединен с
распределителем и образуют одно
устройство – датчик-распределитель.
Датчик-распределитель внешне подобен
прерывателю-распределителю и имеет
аналогичный
привод от
Транзисторный коммутатор служит для прерывания тока в цепи первичной обмотки катушки зажигания в соответствии с сигналами датчика импульсов. Прерывание тока осуществляется за счет отпирания и запирания выходного транзистора.
ᐉ Блок Mepart » статьи про запчасти, замену запчастей и ремонт автомобилей
Контактная система зажигания предназначена непосредственно для создания и распределения электрического заряда, создающего искру между электродами свечи. При этом искра должна поджечь горючую смесь в каждом цилиндре в определенный момент, слегка опережая верхнюю мертвую точку.
Развитие научно-технического процесса не стоит на месте и с лидирующих позиций контактную систему подвинули:
— контактно-транзисторная, являющаяся модификацией контактной системы;
— конденсаторная, которая позволила убрать механическую составляющую предшествующих систем;
— электронная, использующая передовые достижения современных технологий;
— бесконтактно-транзисторная, являющаяся продолжением контактно-транзисторного зажигания и обладающая схожей конструкцией;
— микропроцессорная, управление которой происходит при помощи микрочипа.
Несмотря на это, спрос на запчасти данной системы зажигания до сих пор не пропал. На дорогах еще достаточно много классических автомобилей, стареньких Lada Samara и иномарок.
Устройство контактной системы зажигания
Создание высокого напряжение и распределение его между рабочими цилиндрами ДВС, в описываемой системе происходит с помощью контактов. Элементами, из которых состоит контактная система, являются:
— аккумуляторная батарея, поддерживающая постоянную величину напряжения первичной цепи независимо от оборотов двигателя;
— генератор, обеспечивающий питание цепи;
— катушка зажигания контактного зажигания, повышающая напряжение из 12-14 вольт до 25 кВ;
— трамблер, определяющий в каком цилиндре должна произойти вспышка;
— регуляторы опережения зажигания, позволяющие регулировать момент зажигания, наиболее оптимально поджигая смесь, в зависимости от оборотов и нагрузки двигателя;
— свечей зажигания, обеспечивающих непосредственный поджиг искрой между электродами;
— высоковольтные провода, подающие напряжение с катушки контактной системы на свечи;
— замка зажигания, на транспортных средствах с контактной системой обычно реализованного с применением ключа.
В зависимости от модели автомобиля, устройство контактной системы может несущественно отличаться, но принципиальная конструкция останется прежней.
Обзор контактной системы
Принцип работы достаточно прост. Для образования искры требуется подать напряжение, достаточное, чтобы пробить диэлектрический воздушный зазор между электродами свечи. Последовательность и момент подачи напряжения определяют трамблер и устройство опережения зажигания. Для повышения уровня напряжения используется трансформатор, который называется катушкой зажигания. Для обеспечения цепи напряжением, используется генератор и аккумуляторная батарея. Отметим, питание зажигания от АКБ происходит в следующих случаях:
— во время запуска двигателя;
— обрыва ремня привода генератора;
— неисправности генератора;
— выхода из строя выпрямителя.
Команда, о необходимости запустить двигатель подается при помощи ключа.
Неисправности системы зажигания
В процессе эксплуатации транспортного средства с контактным зажиганием, со временем могут появиться проблемы, связанные с отсутствием искры на свече. Определить причину поломки и выполнить ремонт можно самостоятельно.
Наиболее частые причины неисправности:
— окисление какого либо контакта;
— подгорание контактов, чего удалось избавиться в бесконтактных системах;
— дефекты крышки распределителя;
— пробой катушки зажигания;
— повреждение либо физическое старение изоляции высоковольтных проводов;
— излишняя влага.
Для устранения неисправностей следует:
1. Произвести контроль каждого элемента при помощи мультиметра;
2. Очистить все контакты от окислов и нагара;
3. Отрегулировать зазоры и прочие нормируемые параметры;
4. Заменить элементы вызывающие подозрение и сделать пробный пуск.
Несмотря на моральное устаревание контактной системы, она имеет высокую ремонтопригодность и в свое время считалась высокоперспективной и долговечной.
К слову, в интернет-магазине Mepart.Ru большой выбор запчастей на автомобили с контактной системой зажигания. Для получения информации о наличии какого-либо товара, вы можете позвонить по бесплатному номеру 8 (800) 301-30-88. Действует доставка по Москве и за МКАД. Кроме того, товар можно забрать самостоятельно из точек самовывоза.
Контактная система зажигания — Энциклопедия по машиностроению XXL
На характерных осциллограммах цепей низкого и высокого (рис. 9.15) напряжений батарейной контактной системы зажигания отражен процесс для одного цилиндра, происходящий за 90° угла поворота кулачка распределителя зажигания для 4-цилиндро-вого и 45″ — для 8-цилиндрового двигателя. В точке О происходит размыкание контактов прерывателя. При этом во вторичной цепи за счет токов индукции напряжение U достигает 8-12 кВ, при котором происходит искровой пробой меж-электродного промежутка свечи. Участок О—1 отражает процесс горения искры, который поддерживается при напряжении порядка 1,0—1,5 кВ. [c.166]Схема контактной системы зажигания восьмицилиндрового двигателя предста- [c.87]
Такая система обеспечивает более высокое напряжение во вторичной цепи, что позволяет увеличивать зазоры между электродами свечей зажигания, получать более мощный и длительный разряд и более устойчивое воспламенение смеси на различных режимах работы двигателя. Вследствие отсутствия в прерывателе трущихся изнашиваемых элементов момент зажигания в такой системе не изменяется в зависимости от срока работы системы, что характерно для контактной системы зажигания. [c.96]
Батарейная контактная система зажигания состоит из источника электрической энергии, катушки зажигания, прерывателя и распределителя, свечей зажигания, включателя зажигания й проводов низкого и высокого напряжения. При включении выключателя зажигания и замыкании контактов прерывателя в первичной цепи начинает проходить ток от аккумуляторной батареи или генератора по следующему пути + аккумуляторной батареи — контакты замка зажигания — первичная обмотка катушки зажигания — контакты прерывателя — корпус автомобиля — — аккумуляторной батареи. При размыкании кулачком контактов прерывателя во вторичной цепи индуцируется э.д.с. до 24000 В и ток высокого напряжения проходит по следующему пути вторичная обмотка катушки зажигания — распределитель — свеча зажигания — корпус автомобиля — — аккумуляторной батареи. [c.105]
КОНТАКТНАЯ СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ [c.74]
СХЕМА И ЭЛЕМЕНТЫ КОНТАКТНОЙ СИСТЕМЫ ЗАЖИГАНИЯ [c.77]
Основными элементами контактной системы зажигания (рис. [c.77]
Рис. 4.2. Схема контактной системы зажигания |
Наиболее важным недостатком контактной системы зажигания является уменьшение развиваемого вторичного напряжения с увеличением частоты вращения и числа цилиндров двигателя, а также при низкой частоте вращения коленчатого вала. [c.91]
Недостатки контактной системы зажигания не позволяют развивать двигатели внутреннего сгорания в части увеличения степени сжатия и частоты вращения коленчатого вала, а также применения на грузовых автомобилях восьмицилиндровых двигателей. Указанные тенденции в развитии двигателей требуют такого повышения вторичного напряжения, которое контактная система зажигания при условии сохранения на необходимом уровне надеж- [c.91]
Следует отметить, что включение в схему контактной системы зажигания транзистора не полностью исключает присущие ей недостатки. В частности, у многоцилиндровых двигателей возможно возникновение такого весьма вредного эффекта, присущего механическим прерывателям, как вибрации рычажка прерывателя при высоких частотах вращения, которые приводят к многократному замыканию и размыканию контактов на протяжении одного цикла. При этом вместо одной появляются несколько искр, но значительно меньшей мощности. Нарушается также установленный момент искрообразования. Рассмотренное явление получило название дребезга контактов. [c.93]
Распределители, которые применяются в контактно-транзисторной системе, в отличие от распределителей контактной системы зажигания не имеют конденсатора. [c.101]
Катушка зажигания 27.3705 аналогична по конструкции катушке зажигания контактной системы зажигания. Соединение обмоток выполнено по автотрансформаторной схеме. Особенностью конструкции является относительно низкое сопротивление первичной обмотки (0,5 Ом), что позволяет получать стабильные выходные характеристики при уменьшении напряжения питания до б1 В. В конструкции предусмотрена зашита катушки зажигания От взрыва при выходе из строя электронного коммутатора. [c.113]
Частые разрывы тока значительной величины (3—4 А) вызывают эрозию и подгорание контактов прерывателя, работающего в контактной системе зажигания. Это приводит к увеличению переходного сопротивления и изменению угла замкнутого состояния. Интенсивность износа контактов увеличивается при их загрязнении. [c.118]
Распределитель контактной системы зажигания необходимо снять с двигателя очистить наружную поверхность от пыли, грязи и масла очистить внутреннюю поверхность крышки проверить состояние контактов и угол замкнутого состояния проверить работу автоматов опережения зажигания смазать подшипники, фильц, ось рычажка и кулачковую втулку. [c.118]
Электронные системы зажигания отличаются от обычных систем наличием в первичной цепи транзистора, на базу которого подается управляющий импульс либо от прерывателя (электронная контактная система зажигания), либо от датчика (электронная бесконтактная система зажигания). [c.165]Электронная контактная система зажигания показана на рис. 111. В такой системе в цепи прерывателя возникает слабый ток базы — ток управления транзистором, в результате чего значительно улучшаются условия работы контактов прерывателя и появляется возможность увеличения силы тока в цепи первичной обмотки катушки зажигания. [c.165]
Скважность ( 2) входного сигнала МЭД определяет замкнутое или разомкнутое состояние силовой цепи коммутатора (см. рис. 7.19), что ограничивает возможность запаса необходимой энергии при высоких значениях п, относительно, например, контактной системы зажигания, где скважность управляющего сигнала равна 1,5…1,65. [c.230]
Одним из важных эксплуатационных требований к системе зажигания является сохранение ее исходных характеристик в течение срока службы двигателя при минимальном уходе. Указанным выше требованиям контактная система зажигания не вполне отвечает, поэтому стали применяться контактно-транзисторные и бесконтактные системы зажигания. [c.109]
Рабочий процесс в контактной системе зажигания можно разделить на три периода. Первый период — замыкание первичной цепи контактами прерывателя. В течение этого периода конденсатор С1 (рис. 64) замкнут накоротко контактами прерывателя 55. Вторичная цепь разомкнута и не влияет на процессы в первичной цепи. [c.127]
При вращении ротора меняется магнитный поток, пронизывающий обмотку датчика, и импульсы синусоидального напряжения поступают на вход транзисторного коммутатора. Для установки начального момента зажигания, при котором поршень первого цилиндра находится в ВМТ, на роторе и статоре имеются радиальные риски. Их совпадение соответствует началу размыкания контактов в контактной системе зажигания. [c.135]
Контактная система зажигания [c.111]
Принцип действия контактной системы зажигания. Она (рис. 11.1, а, б) состоит из катушки зажигания 3, прерывателя-распределителя 5, искровых свечей 4 и выключателя зажигания 1. Система зажигания получает питание от аккумуляторной батареи 2 или генератора. Катушка зажигания, прерыватель-распределитель и свечи соединены между собой проводами высокого напряжения. [c.111]
I, 3 — транзисторная система зажигания, 2, 4 — контактная система зажигания, / р — значение пробивных напряжений, 5 — работавшая свеча, 5 — но вая свеча, 7 — (7 р в режиме пуска двигателя [c.115]
Применение в новых двигателях более высокой степени сжатия и повышение их максимальной частоты вращения и числа цилиндров привело к тому, что контактная система зажигания в этих условиях не обеспечивает надежной работы двигателя. Для повышения вторичного напряжения и энергии искры необходимо увеличить силу тока первичной цепи, что невозможно из-за снижения срока службы контактов прерывателя. Поэтому все более широко применяют контактно-транзисторную систему зажигания, имеющую ряд преимуществ. К ним относят увеличение вторичного напряжения, энергии и длительности искрового разряда (ж в [c.126]
Число пар полюсов наконечников статора, так же как и ротора, равно числу цилиндров двигателя. При вращении ротора изменяется магнитный поток, пронизывающий обмотку датчика, и импульсы синусоидального напряжения поступают на вход транзисторного коммутатора. Для установки начального момента зажигания, при котором поршень первого цилиндра находится в МВТ, на роторе и статоре имеются радиальные риски. Их совпадение соответствует началу размыкания контактов в контактной системе зажигания. [c.131]
Объясните принцип действия контактной системы зажигания и назначение ее отдельных аппаратов. [c.132]
Батарейная контактная система зажигания (рис. 53) включает следующие элементы источник тока ОВ низкого напряжения — аккумуляторную батарею и генератор переменного или постоянного тока реле-регулятор катушку зажигания с первичной обмоткой 7 и вторичной 5 прерыватель-распределитель с ро- [c.73]
Схема контактной системы зажигания дви1 ателя ЗИЛ-130 [c.88]
Принципиальных отличий элементы контактной системы зажигания, применяемые на различных современных автомобилях, практически не имеют. Поэтому рассмотрены будут таповые конструкции и конструктивные отличия различных элементов. [c.79]
Время замкнутого состояния контактов прерывателя влияет на величину и 2тах через ток разрыва /р. Увеличение tз приводит к увеличению /р, и здесь действует уже известное ограничение, связанное с величиной /р. Однако влияние /з на вторичное напряжение этим не ограничивается. Конструктивно прерывательный механизм контактной системы зажигания выполнен так, что время /з задается УЗСК з, который зависит только от профиля кулачка и является постоянной величиной при различных частотах враии ния. Время замкнутого состояния с увеличением частоты вращения будет уменьшаться. [c.89]
Мы рассмотрели процессы, протекающие в контактной системе зажигания при отсутствии пробоя высоким напряжением искрового промежутка свечи зажигания. В действительности напряжение, достаточное для пробоя, / р значительно меньше напряжения и 2п,ах- Поэтому при достижении равенства происходит искровой разряд и колебательный процесс, характеризуемый гармоническими колебаниями, нарушается. Отношение (] 2тах/ пр характеризует предельные возможности системы зажигания и называется коэффициентом запаса. Для обеспечения нормальной работы двигателя коэффициент запаса должен быть около 1,5. [c.90]
Недостатком контактной системы зажигания является наличие механических контактов в механизме прерывателя. Механические контакты ограничивают уровень первичного тока и вследствие этого вторичное напряжение. Кроме того, возникающие при размыкании контактов электрические разряды приводят в процессе эксплуатации к их износу. При этом контакты подвержены одновременно эрозии и коррозии. Эрозия контактов связана с явлением переноса металла с одного контакта на другой, что приводит к образованию на одном из контактов бугров, а на другом — впадин. Это приводит к ухудшению условий размыкания и нарушению установленного УЗСК. Коррозия вызывает ухудшение электрического контакта за счет появления непроводящих пленок. Эрозия и корро,зия контактов, нарушая их нормальную работу, приводят к перебоям в искрообразовании. [c.91]
Особенностью работы магнитоэлектрического датчика является зависимость амплитуды импульса э. д. с. от частоты вращения ротора, определяемой частотой вращения коленчатого вала Двигателя. Ее увеличение вызывает увеличение амплитуды импульса г> 1 (см. рис. 5. 2,6). Это вызывает изменение момента открытия и закрытия транзистора по углу поворота коленчатого вала, что аналогично изменению угла замкнутого состояния контактов в контактной системе зажигания. Описанное изменение момента открытия и закрытия транзистора называют элeктpичe кимvyглoм опережения зажигания. Оно приводит в конечном счете к изменению момента зажигания при различной частоте вращения, что учитывается при определении характеристики центробежного регулятора. [c.94]
Добавочный резистор СЭ107 (см. рис. 5.4) выполнен из двух секций / д/ и Секция Яц2 включена в цепь первичной обмотки катушки зажигания постоянно. Секция RJ при пуске закорачивается контактами реле стартера или дополнительного реле. Таким образом компенсируется (как и в контактной системе зажигания) уменьшение напряжения батареи при питании стартера. [c.99]
Катушка зажигания Б114 отличается от катушек контактной системы зажигания обмоточными данными и имеет электрически разделенные обмотки для предотвращения перегрузки тран зистора коммутатора от высокого напряжения вторичной обмотки. [c.99]
На ]>ис. 64 изображена приннлшиальная схема контактной системы зажигания. При замыкании контактов выключателя зажигания и замкнутых контакта, прерывателя по первичной обмотке катушки зажигания будет проходить ток 1, Первич- 26 [c.126]
Схема включает транзисторный коммутатор I (ТКЮ2), катушку зажигания Т (Б 114), прерыватель 51 и распределитель 54, блок резисторов II (СЭ107), составленный из резисторов / 1 (0,5 Ом) и / д2 (0,5 Ом), выключатель добавочного резистора 82. Резистор / д1 ограничивает максимальную силу тока 1 в первичной цепи, а резистор / д2 выполняет функции добавочного резистора, как в контактной системе зажигания. Катушка зажигания Б114 имеет первичную обмотку 1 из 180 витков провода диаметром 1,25 мм, марки ПЭВ и вторичную Ь2 из 41 ООО витков провода диаметром 0,06 мм марки ПЭЛ. Сопротивление первичной обмотки 0,38 Ом, вторичной 20 500 Ом. Индуктивность первичной обмотки 3,7 мГн, а вторичной 150—170 Гн. Коэффициент трансформации К-х = = 228. Уменьшение числа витков [c.132]
Практическое занятие на тему «Контактная система зажигания»
ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«БОРИСОВСКИЙ АГРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ»
План-конспект практического занятия
по МДК 01.01. «Назначение и общее устройство тракторов, автомобилей и сельскохозяйственных машин»
Тема «Контактная система зажигания»
Разработал
преподаватель профессионального цикла
Калошин Сергей Михайлович
Практическая работа
Тема: «Контактная система зажигания»
Цель: Сформировать практические навыки по сборке контактной системы зажигания. Закрепить знания теоретического материала.
Оборудование и материалы.
1. Детали и узлы контактной системы зажигания.
2. Комплект инструментов
3. Обтирочный материал.
4. Учебная литература.
Теоретический обзор.
Контактная система зажигания имеет следующее устройство:
источник питания;
выключатель зажигания;
механический прерыватель тока низкого напряжения;
катушка зажигания;
механический распределитель тока высокого напряжения;
центробежный регулятор опережения зажигания;
вакуумный регулятор опережения зажигания;
высоковольтные провода;
свечи зажигания.
Схема контактной системы зажигания
Механический прерыватель предназначен для размыкания цепи низкого напряжения (цепи первичной обмотки катушки зажигания). При размыкании контактов во вторичной цепи катушки зажигания наводится высокое напряжение. Для защиты контактов от обгорания в цепь параллельно контактам включен конденсатор.
Катушка зажигания служит для преобразования тока низкого напряжения в ток высокого напряжения. Катушка имеет две обмотки – низкого и высокого напряжения.
Механический распределитель обеспечивает распределение тока высокого напряжения по свечам цилиндров двигателя. Распределитель состоит из ротора (обиходное название «бегунок») и крышки. В крышке выполнены центральный и боковые контакты. На центральный контакт подается высокое напряжение от катушки зажигания. Через боковые контакты высокое напряжение передается на соответствующие свечи зажигания.
Прерыватель и распределитель конструктивно объединены в одном корпусе и приводятся в действие от коленчатого вала двигателя. Данное устройство имеет общее название прерыватель-распределитель (обиходное название – «трамблер»).
Центробежный регулятор опережения зажигания служит для изменения угла опережения зажигания в зависимости от числа оборотов коленчатого вала двигателя. Конструктивно центробежный регулятор состоит из двух грузиков. Грузики воздействуют на подвижную пластину, на которой расположены кулачки прерывателя.
Углом опережения зажигания называется угол поворота коленчатого вала двигателя, при котором происходит подача тока высокого напряжения на свечи зажигания. Для того, чтобы топливно-воздушная смесь полностью и эффективно сгорела зажигание производится с опережением, т.е. до достижения поршнем верхней мертвой точки.
Установка угла опережения зажигания производится регулировкой положения прерывателя-распределителя в двигателе.
Вакуумный регулятор опережения зажигания обеспечивает изменение угла опережения зажигания в зависимости от нагрузки на двигатель. Нагрузка на двигатель определяется степенью открытия дроссельной заслонки (положением педали газа). Вакуумный регулятор соединен с полостью за дроссельной заслонкой и, в зависимости от степени разряжения в полости, изменяет угол опережения зажигания.
Высоковольтные провода служат для подачи тока высокого напряжения от катушки зажигания к распределителю и от распределителя на свечи зажигания.
Свеча зажигания предназначена для воспламенения топливно-воздушной смеси путем образования искрового разряда.
Принцип работы контактной системы зажигания
При замкнутом контакте прерывателя ток низкого напряжения протекает по первичной обмотке катушки зажигания. При размыкании контактов во вторичной обмотке катушки зажигания индуцируется ток высокого напряжения. По высоковольтным проводам ток высокого напряжения подается на крышку распределителя, от которой распределяется по соответствующим свечам зажигания с определенным углом опережения зажигания.
При увеличении оборотов коленчатого вала двигателя, увеличиваются обороты вала прерывателя распределителя. Грузики центробежного регулятора опережения зажигания под действием центробежной силы расходятся, перемещая подвижную платину с кулачками прерывателя. Контакты прерывателя размыкаются раньше, тем самым увеличивается угол опережения зажигания. При уменьшении оборотов коленчатого вала двигателя угол опережения зажигания уменьшается.
Задание.
1. Выполнить сборку контактной системы зажигания.
2. Ответить на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы
1. На каких автомобилях применяется контактная система зажигания?
2.Из каких деталей и узлов состоит контактная система зажигания?
3.Принцип работы контактной системы зажигания.
Литература:
В.М.Котиков,А.В.Ерхов.Тракторы и автомобили:учебник для учреждений СПО/2-е изд.-М.:Издательский центр «Академия»,2014
В.А.Родичев.Грузовые автомобили:7-е изд.- М.:Издательский центр«Академия»,2009.
В.А.Родичев.Тракторы:8-е изд.- М.:Издательский центр«Академия»,2009.
В.В.Курчаткин.Техническое обслуживание и ремонт машин в сельском хозяйстве: .- М.:Издательский центр«Академия»,2003.
Понимание систем зажигания точки прерывания — Журнал газовых двигателей
Персоналом
1/4
Рисунок 1: Точки зажигания должны быть правильно выстроены, когда они закрыты.Если они не закрываются (слева) или не выровнены (в центре), система не будет работать.
2/4
Рисунок 2: Испытательное сопротивление катушки с мультиметром, установленным на Ом. Проверить заземление аккумуляторной батареи с помощью мультиметра, установленного на вольт постоянного тока.
3/4
Рисунок 3: Проверка на короткое замыкание в точках с мультиметром, установленным на непрерывность. Проверка выключателя зажигания с помощью мультиметра, установленного на вольт постоянного тока. Измеритель должен показывать от 12 до 13 вольт.
4/4
Рисунок 4
❮ ❯Системы зажигания с точкой прерывания использовались до появления электронных систем зажигания на миллионах двигателей.От двигателей ромовиков 1930-х годов до всех этих джипов времен Второй мировой войны — все они имели системы зажигания с точкой прерывания. Простые в устранении и ремонте, они, как и все остальное, бесконечно сложны, если вы не понимаете основ их работы.
Основные сведения о точке прерывания
Цепь системы зажигания прерывателя запускается и заканчивается аккумулятором. Когда двигатель работает, аккумулятор постоянно заряжается генератором переменного тока или, в старых системах, генератором.Ток течет от положительного полюса аккумуляторной батареи к замку зажигания и катушке зажигания. Катушка зажигания на самом деле представляет собой трансформатор, который увеличивает 12-вольтовый ток батареи примерно до 25000 вольт. В двигателях со средней и высокой степенью сжатия такое напряжение необходимо для надежной дуги в зазоре свечи зажигания и создания достаточного количества огня для воспламенения топливно-воздушной смеси в цилиндре.
Катушка имеет две цепи; первичная обмотка, которая проходит от положительного вывода катушки к отрицательному выводу катушки; и вторичная цепь, которая идет от положительной клеммы на катушке к проводу зажигания в центре крышки распределителя.Отрицательный провод в первичной цепи проходит от катушки к основанию распределителя и к точкам прерывания внутри. Это может показаться немного запутанным, но это имеет смысл, если вы поймете, что точки действуют, открывая и замыкая цепь заземления.
Точки прерывателя размыкаются и закрываются при вращении вала распределителя. Одна половина набора точек зафиксирована, другая половина вращается, и на подвижной половине набора точек имеется натяжной блок. Вал распределителя имеет выступы, контактирующие с трущимся блоком.Эти выступы действуют как кулачки, открывая точки, тем самым разрывая электрическое соединение между точками. Острия имеют пружинный зажим, который удерживает точки в закрытом состоянии, и эта пружина заставляет подвижную точку снова входить в контакт с неподвижной точкой, установленной на распределительной пластине, когда кулачок выходит из контакта. Если это неясно, снимите крышку распределителя с двигателя, оборудованного точкой прерывателя, и проверните двигатель вручную, наблюдая за движением деталей. Взаимодействие станет очевидным.
Пружинный зажим электрически изолирован от корпуса распределителя, так что первичная цепь заземляется только при замкнутых точках. Когда точки соприкасаются друг с другом, электричество проходит от аккумулятора через катушку и к блоку двигателя, который заземлен на отрицательную клемму аккумулятора. Ток, протекающий через обмотки катушки зажигания, создает мощное электрическое поле, которое возникает при разделении точек. Электричество, которое больше не может заземляться через точки, устремляется через вторичную цепь к проводу катушки к верхней части крышки распределителя, где оно передается на ротор распределителя.
Ротор прикреплен к верхней части вала распределителя и вращается вокруг внутренней части распределителя, его контакт дает каждому столбу на окружности крышки распределителя разряд электричества, когда он проходит мимо. К стойкам прикреплены провода, которые ведут к свечам зажигания, воспламеняющим топливно-воздушную смесь в цилиндре.
Искра должна быть синхронизирована так, чтобы она выделяла газ в правой части поршневого цикла, обычно, когда поршень находится рядом с верхней частью цилиндра.На большинстве двигателей установка угла опережения зажигания осуществляется ослаблением прижимного болта распределителя и вращением распределителя для увеличения или уменьшения угла опережения зажигания. Старые гаражные жокеи устанавливали время на слух, поворачивая распределитель до тех пор, пока двигатель не зазвучал «правильно». Большинство механиков используют индикатор времени, который принимает сигнал от провода свечи зажигания и испускает импульс света каждый раз, когда через провод свечи зажигания проходит электричество. Свет направлен на один из шкивов в передней части двигателя, и распределитель поворачивается до тех пор, пока выемка на шкиве не совпадет с меткой на кожухе шкива.
Поиск и устранение неисправностей
Знание того, как работает система точек прерывания, поможет вам отремонтировать ее, когда она выйдет из строя. Если ваш двигатель не работает, и вы подозреваете, что система зажигания работает, первое, что нужно сделать, это осмотреть все, что явно не так, например, ослабленные или обрываемые провода.
Сильно надавите на чехлы на концах проводов свечей зажигания, чтобы убедиться, что они надежно закреплены. Взгляните на точки; если они выглядят корродированными, замените их.Проверьте зазор между точками (пространство, образовавшееся, когда точки максимально открыты) с помощью щупа, получив надлежащую спецификацию зазора из руководства по ремонту. Типичная настройка составляет от 0,015 до 0,020 дюйма. Используйте головку и прерыватель, чтобы повернуть двигатель так, чтобы острия находились в самом широком зазоре. Калибр типа проволоки или щупа должен просто скользить между точками, не раздвигая их.
Если это не решит проблему, попробуйте отследить всю цепь, начиная с батареи.Проверьте аккумулятор с помощью вольтметра и ареометра. Вы хотите, чтобы батарея показывала не менее 12,6 вольт, если у вас есть система на 12 вольт. Если аккумулятор необходимо перезарядить, обязательно используйте зарядное устройство с постоянным током — зарядное устройство, рассчитанное на ток не более 2 ампер. Зарядные устройства с высоким усилителем могут испортить аккумулятор при частом использовании, чему мне пришлось усвоить на собственном горьком опыте.
Еще раз проверьте аккумулятор с помощью ареометра.
Обязательно используйте брызгозащитные очки. Каждая ячейка должна читаться почти так же, как другие.Если вы получаете совершенно разные показания в одной ячейке, возможно, у вас плохой аккумулятор.
С помощью вольтметра снимите показания на концах кабелей аккумуляторной батареи. Напряжение должно быть таким же, как на самом аккумуляторе. Если нет, очистите концы кабелей и попробуйте еще раз. Если вы все еще наблюдаете падение напряжения на концах кабелей, выбросьте их и купите новые. Пока вы это делаете, попробуйте пошевелить кабелями, надежно прикрепив щупы вольтметра. Если вы видите низкие или несуществующие показания, значит, кабель корродирован изнутри.
Предполагая, что у вас исправная, полностью заряженная батарея, хорошие кабели батареи и чистые, плотные соединения, вы можете начать тестирование других частей схемы. Поместите положительный щуп измерительного прибора на положительную клемму аккумуляторной батареи, а отрицательный щуп на чистую часть блока цилиндров. Это проверяет заземление между отрицательной клеммой аккумуляторной батареи и блоком. Если показания вольтметра ниже, чем у батареи, необходимо очистить и / или подтянуть заземляющее соединение.
Вы можете пройти по всей цепи, проверяя напряжение на каждом проводе и компоненте.Если вы обнаружите значительное падение напряжения, остановитесь, чтобы проверить плохое соединение или провод. Некоторые двигатели имеют внешний резистор рядом с катушкой зажигания. Это повлияет на показания напряжения, которые вы получите в зависимости от силы резистора.
Проверить резистор можно омметром. Получите сопротивление резистора из руководства к вашему двигателю (на некоторых резисторах может быть указано их номинальное сопротивление). Катушку можно проверить таким же образом.
С помощью вольтметра проверьте, нет ли замыкания на массу между аккумулятором и точками.Заблокируйте открытые точки с помощью небольшого куска дерева и поместите один щуп на соответствующую клемму аккумулятора, а другой щуп на саму точку. Просто убедитесь, что у вас ровная полярность. С открытыми заблокированными точками одна будет положительной, а другая отрицательной. Если измеритель не показывает напряжение, когда зонд находится на «пружинном зажиме», возможно, у вас плохая изолирующая шайба на распределителе, которая пропускает электричество на землю через блок перед переходом к точкам. Проверьте целостность цепи между блоком и отрицательной клеммой катушки, чтобы подтвердить эту теорию.Проверьте целостность цепи между блоком и неподвижной точкой, прикрепленной к распределительной пластине.
Проверните двигатель, пока точки не закроются. Используйте мультиметр, чтобы проверить хорошее соединение между точками. Небольшой промежуток, когда точки должны быть закрыты, помешает вашей машине работать.
Если у вас нет тестового прибора, вы можете использовать тестовую лампу с автономным питанием, чтобы сделать то же самое. Всегда используйте контрольную лампу при отключенном аккумуляторе. Когда цепь замкнута, свет будет светиться.Если у вас есть неисправность в цепи, например, обрыв провода, свет не загорится.
Пуск от аккумуляторной батареи, кабели проходят по цепи, проверяя каждый провод и соединение. Заблокируйте открытые точки и поместите каждый датчик в одну из точек. Если индикатор горит, значит, проблема обнаружена. Внимательно посмотрите, чтобы найти оголенный участок изоляции или недостающую резиновую шайбу на проводе распределителя.
Когда точки соприкасаются, а щупы на каждой точке, свет должен сиять для вас.Если свет не горит, они на самом деле не касаются друг друга или они настолько корродированы, что не проводят электричество. Вы можете спилить их или, еще лучше, заменить. Рекомендуется одновременно заменить точечный конденсатор. Конденсатор обычно находится внутри распределителя, но иногда прикрепляется к внешнему корпусу. Он имеет единственный вывод, который подключается к точкам, где присоединяется отрицательный провод от катушки зажигания.
Если вам все еще не повезло, попробуйте проверить сопротивление проводов свечей зажигания.Я знаю, что многие из нас ненавидят руководства, но хорошо иметь спецификации для вашего железяка, чтобы вы могли это проверить. Любые провода свечей зажигания с потрескавшейся изоляцией следует заменить.
Используйте мультиметр для проверки свечей зажигания. Между верхней частью вилки и электродом должна быть непрерывность. Между резьбой винта и электродом не должно быть непрерывности. Вставьте конец свечи в чехол на конце провода зажигания и проверьте целостность цепи между электродом и концом провода свечи.Это исключит плохой провод вилки или плохое соединение между вилкой и проводом.
Если вы прошли через все это и по-прежнему не видите искры, обратите внимание на крышку и ротор. Обычно это первые детали, которые заменяются при повреждении системы зажигания. Если они выглядят старыми или поврежденными, я заменю их.
Пройдя через все это, вы должны хорошо понимать, как работает ваша система зажигания точки прерывания, и как действовать, когда у вас возникают проблемы, связанные с зажиганием.Понимание того, как работает система, является ключевым моментом, и если вы не торопитесь и отследите систему, вы всегда найдете способ заставить ее работать.
Свяжитесь с энтузиастом двигателей Гэри Гриннеллом по адресу: 9 Laurel Park, Northampton, MA 01060-1196.
Опубликовано 1 октября 2002 г.
СТАТЬИ ПО ТЕМЕ
Посмотреть 4HP 1910 года Fairbanks, Morse and Co.Тип T расположен в здании муниципальных работ Музея энергии Кулспринг.
Прочтите третью часть жизни пионера газовых двигателей Фрэнка М. Андервуда, рассказывающую о его патентах после Ламберта, когда он жил в Сандаски, штат Огайо.
Узнайте об интригующей истории газового двигателя Benz и его изобретателе Карле Бенце.
Страница не найдена | Институт науки и технологий Сатьябамы (считается университетом)
СостояниеВыберите StateAndaman и NicobarAndhra PradeshArunachal PradeshAssamBiharChandigarhChhattisgarhDadra И Нагар HaveliDaman И DiuDelhiGoaGujaratHaryanaHimachal PradeshJammu и KashmirJharkhandKarnatakaKeralaLakshadweepMadhya PradeshMaharashtraManipurMeghalayaMizoramNagalandOdishaPuducherryPunjabRajasthanSikkimTamil NaduTelanganaTripuraUttar PradeshUttarakhandWest Бенгальский
Курсы— Select -Undergraduate Courses (UG) Инженерные курсы (B.E. / B.Tech / B.Arch / B.Des) BE — Компьютерные науки и инженерия B.E — Компьютерные науки и инженерия со специализацией в области искусственного интеллектаB.E — Компьютерные науки и инженерия со специализацией в Интернете вещей B.E — Компьютеры Наука и инженерия со специализацией в области науки о данных B.E — компьютерные науки и инженерия со специализацией в области искусственного интеллекта и робототехники B.E — компьютерные науки и инженерия со специализацией в области искусственного интеллекта и машинного обучения B.E — Компьютерные науки и инженерия со специализацией в технологии цепочек блоков B.E — Компьютерные науки и инженерия со специализацией в области кибербезопасности B.E — Электротехника и электроника B.E — Электроника и коммуникационная техника B.E — Машиностроение B.E — Автомобильная инженерия B.E — Мехатроника B.E — Авиационная техника B.E — Гражданское строительство B.Tech — Информационные технологии B.Tech — Химическая инженерия B.Tech — БиотехнологияB.Tech — Биомедицинская инженерия B.Arch — Бакалавр архитектуры B.Des. — Бакалавр дизайна, инженерные курсы (BE / B.Tech) — Неполный рабочий деньB.E — Компьютерные науки и инженерияB.E — Электротехника и электроникаB.E — Электроника и коммуникационная инженерияB.E — МашиностроениеB.E — Гражданское строительствоB.Tech — Химическая промышленность Инженерное искусство и научные курсыB.BA — Бакалавр делового администрированияB.Com. — Бакалавр коммерцииB.Com. — Финансовый учет — Визуальная коммуникация, бакалавр наук — Медицинские лабораторные технологии, бакалавриат — Клиника, питание и диетология.Sc. — Физика — Химия — Компьютерные науки — Математика — Биохимия, бакалавр наук. — Дизайн одежды — BioTechnologyB.Sc. — MicroBiologyB.Sc. — Психология — Английский — Биоинформатика и Data ScienceB.Sc — Специализация в области компьютерных наук в области искусственного интеллекта — Бакалавр медсестер — Курсы авиационного права LL.B. (С отличием) B.B.A. LL.B. (С отличием) B.Com.LL.B. (С отличием) Бакалавр фармацевтических курсов, бакалавр фармации, степень бакалавра фармацевтики, диплом фармацевта, аспирантура, инженерные курсы M.E. Компьютерные науки и инженерия Прикладная электроника Компьютерный дизайн Структурная инженерия Силовая электроника и промышленные приводы Биотехнология Медицинское оборудование Встраиваемые системы и IoTM.Arch. Устойчивая архитектура Программа управления зданием MBA — Магистр делового администрирования Заочная аспирантура Компьютерные науки и инженерия Прикладная электроника Компьютерный дизайн Структурная инженерияМедицинское оборудование Биотехнология Магистр делового администрированияПрием на курсы PPG Arts & Science MA — английский и наук Бакалавр стоматологической хирургии (BDS) BDS — Бакалавр стоматологической хирургииМастер стоматологической хирургии (MDS) MDS — Ортодонтия и челюстно-лицевая ортопедия М.D.S — Консервативная стоматология и эндодонтияM.D.S — Педодонтия и профилактическая стоматология
Обычные системы зажигания (автомобили)
16.2.
Обычные системы зажигания Система скачкообразной искры, используемая сегодня в двигателе внутреннего сгорания, постепенно развивалась через этапы нагрева проволоки, искрового тремблера обрыва, причем каждая ступень
демонстрирует явное улучшение по сравнению с предыдущей. Две системы генератора с искровым зажиганием, которые используются сегодня, — это аккумуляторная катушка и магнето, последний в основном ограничивается небольшими двигателями, используемыми на мотоциклах и газонокосилках.
16.2.1.
В 1908 году система зажигания с индуктивной батареей была представлена C.F. Kettering of Delco, но только в середине 1920-х годов она смогла получить коммерческий статус в качестве преемника магнето. До того времени очень немногие автомобили использовали аккумулятор, поэтому магнето было обычным явлением, представляя собой автономный генератор зажигания. С появлением электрического освещения становится необходимым использование батарей. Из-за этого, а также из-за сложности запуска двигателя с магнитным зажиганием была введена индукционная система аккумуляторной батареи, обычно известная как катушечное зажигание.
Обычные цепи катушечного зажигания. Схема, показанная на рис. 16.1, предназначена для катушечной системы зажигания с основными компонентами. Сердцем системы является катушка зажигания, которая преобразует низковольтное (LT) питание 12 В, подаваемое аккумулятором, в высоковольтное (HT) с напряжением, необходимым для образования искры на свече зажигания.
Рис. 16.1. Катушечная система зажигания.
Катушка имеет первичную и вторичную обмотки, образующие две полные цепи, составляющие полную систему.Первичная цепь LT питается от батареи, а вторичная цепь HT включает в себя распределитель и свечи зажигания. Конец вторичной обмотки в катушке заземляется, что достигается подключением обмотки либо к клемме катушки LT (обычно отрицательной), либо к дополнительной клемме катушки, которая соединена внешним кабелем с землей. Последняя конфигурация катушки называется изолированной возвратной (IR) катушкой, чтобы отличать ее от типа с общим заземлением (ER), и она необходима на автомобиле, использующем инфракрасную систему.
Контактный выключатель прерывает первичный постоянный ток, чтобы индуцировать высокое напряжение во вторичной обмотке в момент, когда требуется искра. Чтобы получить точное время искры, разрыв в первичной цепи должен быть внезапным, и во избежание возникновения дуги на этой критической стадии конденсатор устанавливается «поперек» контактного выключателя.
Работа катушечной системы зажигания основана на принципах взаимной индукции и действия трансформатора. Когда и переключатель зажигания, и контактный прерыватель замкнуты, через первичную обмотку катушки протекает ток силой около 3 А, создавая сильный магнитный поток вокруг обмотки 90–110.Контактный выключатель размыкается в нужный момент кулачком, приводимым в действие со скоростью распределительного вала двигателя, то есть половиной скорости вращения коленчатого вала. Этот разрыв первичной цепи вызывает внезапный коллапс магнитного потока в катушке и индуцирует ЭДС во вторичной обмотке, которая имеет примерно в 60 раз больше витков, чем первичная обмотка. Действие трансформатора в сочетании с эффектом самоиндуцированного напряжения в первичной обмотке повышает напряжение до уровня, необходимого для образования искры на свече.Однако с увеличением вторичного напряжения пропорционально уменьшается ток.
Вторичная обмотка подключена к отрицательному выводу катушки LT, благодаря чему первичная и вторичная обмотки расположены последовательно. Это соединение называется подключением автотрансформатора, которое добавляет самоиндуцированную ЭДС в первичной обмотке к взаимно индуцированной ЭДС во вторичной обмотке, обеспечивая более высокий выходной сигнал.
В одноцилиндровом двигателе для передачи высокотемпературного тока непосредственно на свечу зажигания используется хорошо изолированный провод.Но в многоцилиндровом двигателе необходим распределитель, чтобы распределять ток HT на соответствующую свечу зажигания. Распределитель представляет собой поворотный переключатель HT, состоящий из распределителя и ротора, вращающегося со скоростью распределительного вала. Выводы вилки соединены с латунными электродами в крышке, поддерживающими порядок зажигания цилиндров. Вывод из башни змеевика контактирует с угольной щеткой, которая трется о латунный нож, являющийся частью плеча ротора. Механизм автоматического продвижения, установленный рядом с выключателем контактора, изменяет синхронизацию искры в соответствии с частотой вращения двигателя и нагрузкой.Он изменяет синхронизацию зажигания, перемещая кулачок и опорную пластину, на которой установлен прерыватель контактов. Блок, называемый распределителем зажигания, включает в себя распределитель, прерыватель контактов и механизм автоматического продвижения.
16.2.2.
Компоненты катушки зажигания.
Катушка зажигания (рис. 16.2) называется генератором импульсов, поскольку она обеспечивает выход HT только тогда, когда требуется искра. Катушка содержит в центре многослойный железный сердечник, вокруг которого расположена вторичная обмотка из примерно 20000 витков тонкого эмалированного провода 0.Диаметр намотки 06 мм. Поверх этой обмотки размещена первичная обмотка, отделенная от нее слоями лакированной бумаги. Для системы на 12 В первичная обмотка состоит примерно из 350 витков эмалированного провода диаметром 0,5 мм. Лакированная бумага помещается между каждым слоем проволоки для улучшения изоляции.
Для локализации магнитного потока внутри алюминиевого корпуса помещается железная оболочка с прорезями, а узел обмотки отделен от корпуса фарфоровой изолирующей опорой и герметичной крышкой из пластмассы.Выводы LT в крышке подключены к концам
первичной обмотки. Вторичная обмотка подключена к башне катушки, которая размещена удаленно от выводов LT. Это сводит к минимуму риск выброса высокотемпературного тока на землю или прослеживания его по крышке в присутствии влаги.
Рис. 16.2. Конструкция катушки.
Вспышка возникает, когда напряжение, необходимое для перехода тока HT к земле за пределами цилиндра, ниже, чем напряжение, необходимое для образования искры в цилиндре.Отслеживание происходит, когда ток HT идет альтернативным путем к земле по поверхности изолятора вместо искры на свече. Следы обжигают поверхность и оставляют осадок, который действует как проводник. Поверхности изолятора должны быть непористыми, чтобы избежать трекинга.
Обычно обмотки катушек погружены в масло. Это улучшает изоляцию, преодолевает эффект короны (слабое свечение света вокруг катушки) и уменьшает проблемы с влажностью. Также наличие масла улучшает охлаждение первичной обмотки.
Рис. 16.3. Контактный выключатель в сборе.
Контактный выключатель представляет собой кулачковый выключатель, который подает сигнал, когда для свечи зажигания требуется импульс HT. Поскольку кулачок вращается с половинной скоростью вращения коленчатого вала, все цилиндры срабатывают за один оборот кулачка. Для 4-тактного двигателя количество кулачков на кулачке такое же, как и количество цилиндров. Компоновка контактного прерывателя в сборе для 4-цилиндрового 4-тактного двигателя показана на рис.16.3. Два контакта, или точки, изготовлены из сплава вольфрама и стали, чтобы противостоять действию электрического горения. Один из контактов прикреплен к опорной пластине, а другой закреплен на пластиковом блоке, который трется о поверхность кулачка. Полосовая пружина из нержавеющей стали плотно прижимает пятку блока к кулачку, удерживает контакты замкнутыми, когда пятка свободна от выступа кулачка, а также действует как проводник для прохождения тока.
Кулачок на рисунке расположен в точке, где контакты только что размыкаются, что соответствует моменту возникновения искры.Дальнейшее вращение кулачка расширяет контакты, делая зазор наибольшим; типичный зазор составляет 0,38 мм, который можно проверить с помощью щупа. Изменение контактного зазора изменяет время зажигания. Меньший зазор приводит к тому, что кулачок позже ударяет о пятку контакта, поэтому искра задерживается.
После долгой службы прерывателя контактов обнаруживается, что металл с одного контакта испарился и переместился на другой контакт, как показано на рис. 16.4. Кратер обычно возникает на положительной стороне, которая меняется на противоположную при использовании конденсатора меньшего размера.Электрическое горение приводит к почернению контактной поверхности, образуя оксид, устойчивый к току. Когда контакты достигают этой стадии, они требуют замены.
Для преодоления воронки и проблем горения используются различные методы. В одном методе используется контакт на положительной стороне, в центре которого формируется зацепка. В другом методе используется скользящий контакт (рис. 16.5), при котором рабочее движение опорной пластины приводит к уменьшению контакта для перемещения через другой контакт. Это протирочное действие имеет очищающий эффект.Такая конструкция уменьшает точечную коррозию контакта и увеличивает срок его службы до 40 000 км.
Рис. 16.4. Язвы и нагромождения контактов.
Рис. 16.5. Контактный выключатель скользящего типа.
Угол, образованный в течение периода «закрыто-открыто», называется фазовым углом или углом зажигания и выражается как 360 / (количество цилиндров). Следовательно, для 4-цилиндрового двигателя этот угол составляет 90 градусов (рис.16.6), 6-цилиндровый двигатель имеет угол 60 градусов, а 8-цилиндровый 45 градусов.
Угол задержки (или угол кулачка) — это угол, перемещаемый кулачком в течение периода закрытия контакта. Измеритель выдержки используется для более точного измерения угла, поскольку этот метод снимает показания во время работы двигателя. Для получения правильного угла задержки размер контактного зазора (в мм) должен находиться в указанных пределах. Однако это плохо удерживается при ношении блока
. Увеличение контактного зазора уменьшает угол задержки, что на аналогичную величину увеличивает опережение зажигания.Например, при уменьшении угла остановки с 54 до 51 градус зажигание увеличивается на 3 градуса. Типичный угол остановки для 4-цилиндрового двигателя составляет 54 ± 5 градусов, то есть 49-59 градусов. Угол дуэли зависит от типа распределителя и количества цилиндров двигателя. Влияние задержки на момент зажигания требует, чтобы задержка на каждом выступе кулачка была одинаковой, в противном случае из-за изменения времени между цилиндрами двигатель работает хаотично. Задержка также указывается как задержка в процентах, где угол задержки связан с фазовым углом и рассчитывается как:
Задержка в процентах = (угол задержки / фазовый угол) x 100
Угол задержки в 54 градуса для 4-цилиндрового двигателя имеет процент задержки (54/90 x 100 =) 60%.Это означает, что контакты замкнуты на 60% и разомкнуты на 40% во время фазы, в которой возникает искра для одного цилиндра. Контактный зазор и задержка взаимосвязаны. Чем больше зазор, тем раньше контакты размыкаются, тем самым сокращая время ожидания. Следовательно, изменение угла выдержки изменяет синхронизацию зажигания. При изменении угла задержки с 54 до 59 градусов искра возникает на 5 градусов позже.
Конденсатор минимизирует образование дуги и, следовательно, ускоряет схлопывание магнитного потока.При вращении кулачка при отключенном конденсаторе на контактах возникает сильная дуга. Если контакты разомкнуты, в первичной цепи генерируется наведенная ЭДС более 400 В, что вызывает скачок искры через контакты при их первоначальном разъединении. Из-за прохождения этого индуцированного тока в форме искры через контакты вместо внезапного падения происходит постепенное падение первичного тока. Эта дуга влияет на скорость схлопывания магнитного потока
и быстро разрушает поверхность контактов.
Конденсатор действует как буферное устройство в цепи зажигания. Конденсатор обеспечивает альтернативный путь для импульсного тока, когда контакты только что разъединились. Вместо того, чтобы прыгать через небольшой контактный промежуток, ток течет в конденсатор, заряжая его. Через долю секунды конденсатор разряжается, но к этому времени контактный зазор становится слишком широким, чтобы искра могла перепрыгнуть через него.
Конденсатор подключается параллельно выключателю и размещается рядом с выключателем, чтобы минимизировать индуктивность и сопротивление провода.Цилиндрический тип
Рис. 16.6. Угол пребывания.
Рис. 16.7. Конденсатор. Конденсатор
обычно используется с катушечной системой зажигания (рис. 16.7) и имеет типичную емкость около 0,2 мкФ. В нем используются два свернутых листа металлизированной бумаги, отделенные друг от друга диэлектрическим изолятором. Один лист присоединяется к заземленному контейнеру из алюминиевого сплава, а другой — к изолированному выводу, прикрепленному к «хвостовику».
Точная синхронизация искры обеспечивает максимальную мощность и экономичность. Неправильная синхронизация искры по отношению к положению поршня приводит к таким проблемам, как перегрев, появление пазов, повреждение поршня и загрязнение выхлопных газов. Чтобы преодолеть эти проблемы, синхронизация зажигания должна обеспечивать максимальное давление в цилиндре примерно через 12 градусов после ВМТ. Между возникновением искры и достижением максимального давления в цилиндре проходит определенное время. Для конкретного двигателя это время зависит от соотношения воздух-топливо и давления сжатия, которое, однако, регулируется открытием дроссельной заслонки.
Выбор времени для искры, соответствующей скорости. Даже если есть возможность синхронизировать искру, чтобы дать необходимое давление в нужный момент, учитывая только давление и качество смеси, но это время подходит только для одной конкретной скорости. На более высокой скорости коленчатый вал перемещается на больший угол во время горения, поэтому искра должна возникать раньше, а это означает, что зажигание необходимо опережать.
Для требования опережения зажигания двигателя на рис. 16.8A время горения равно 0.004 секунды, и, следовательно, при 1000 об / мин момент зажигания составляет 10 градусов до ВМТ, а максимальное давление составляет 12 градусов после ВМТ. После этой скорости общий период горения составляет 22 градуса. На рисунке 16.8B показано время зажигания для скорости 2000 об / мин. Если предположить, что время горения постоянное и составляет 0,004 секунды, угол поворота коленчатого вала и опережения зажигания будет следующим:
Скорость | Угол при прожиге | Переход от ВМТ |
(об / мин) | (градусы) | (градусы) |
1000 | 22 | 10 |
2000 | 44 | 32 |
3000 | 66 | 54 |
На практике время горения не остается постоянным, и с учетом изменения требование опережения зажигания показано на рис.16.8C.
Один из типов механизма центробежного продвижения, чувствительного к скорости, представлен на рис. 16.9. Основной принцип работы одинаков для всех остальных типов строительства. В конструкции с подвижным контактом, показанной на рисунке, используются два грузика, шарнирно прикрепленные к опорной плите, которая приводится в движение шпинделем распределителя. Профилированная поверхность на ведущей стороне каждого грузика воздействует на пластину кулачка, на которой закреплен кулачок контактного выключателя. Этот кулачок опирается только на приводной шпиндель и приводится в движение грузиками.Между опорной пластиной и кулачковой пластиной расположены две пружины растяжения, которые прочно удерживают пластину кулачка против грузиков. Сила пружин контролирует движение грузиков относительно центробежной силы, развиваемой при заданной скорости.
Рис. 16.8. Опережение зажигания. А. 1000 об. / Мин. Б. 2000 об. / Мин. C. Требование опережения зажигания.
Рис. 16.9. Чувствительный к скорости центробежный механизм продвижения.
Поскольку грузики перемещаются наружу с увеличением частоты вращения двигателя, кулачковая пластина также перемещается вперед по отношению к опорной пластине, заставляя кулачок раньше открывать точки.Это действие обеспечивает прогрессивное продвижение, соответствующее увеличению скорости, до тех пор, пока не будет достигнут полный ход наилегчайшего веса. Изменение либо силы пружины, либо контура грузика изменяет угол опережения для заданной скорости. На рисунке 16.10 представлена взаимосвязь между продвижением и скоростью. Для типичного механического механизма подачи максимальное продвижение составляет около 46 градусов коленчатого вала.
В некоторых механизмах подачи используются пружины разной прочности, как показано на рис. 16.11. Сильная пружина провисает на своей стойке, тогда как более слабая пружина находится под напряжением.Более слабая пружина препятствует перемещению грузиков наружу только при частоте вращения двигателя около 1000 об / мин. При скорости выше
обе пружины работают вместе. Этот тип конструкции обеспечивает большую скорость продвижения до 1000 об / мин и меньшую скорость продвижения выше этой скорости.
Рис. 16.10. Типичное продвижение обеспечивается центробежным механизмом продвижения.
Рис. 16.11. Центробежный блок продвижения с пружинами разной силы.
Выбор момента зажигания для соответствия нагрузке.Для повышения экономичности некоторые карбюраторы подают в двигатель слегка слабую смесь при работе с малой нагрузкой, когда автомобиль движется по крейсерскому режиму1. Чтобы компенсировать медленное горение слабой смеси, требуется дополнительное продвижение искры. Понижение давления во впускном коллекторе зависит от нагрузки на двигатель. При легкой нагрузке депрессия высокая, а при большой нагрузке — очень низкая, так что давление чуть ниже атмосферного. Следовательно, депрессия в коллекторе используется механизмом опережения и карбюратором для определения состояния крейсерского режима.Депрессия коллектора или общий термин «вакуум» (но технически неверный) управляет подпружиненной диафрагмой для управления синхронизацией искры.
Типичный вакуумный опорный узел, способный обеспечить опережение коленчатого вала примерно на 13 градусов, показан на рис. 16.12. Мембранная камера этого агрегата установлена сбоку от распределительного устройства и соединена с впускным коллектором резиновым шлангом. Небольшое отверстие на невакуумной стороне диафрагмы выходит в атмосферу.Диафрагма соединена с опорной пластиной выключателя через рычажный механизм. Для продвижения искры опорная пластина перемещается в направлении, противоположном вращению кулачка, так что пятка контактного выключателя перемещается к выступу кулачка.
Рис. 16.12. Контроль вакуума.
Блок вакуумного опережения не должен обеспечивать опережение при работе двигателя на холостом ходу, даже если разрежение в коллекторе очень велико. Для этого к карбюратору подсоединяется вакуумная трубка рядом с дроссельной заслонкой.На холостом ходу дроссельная заслонка почти закрыта, поэтому разрежение в коллекторе не может воздействовать на блок опережения (рис. 16.13).
Рис. 16.13. Присоединение вакуумной трубы. A. Крейсерское состояние (легкая нагрузка). B. Медленное рабочее состояние.
При малых открытиях дроссельной заслонки максимальное давление действует на диафрагму, вызывая разницу давлений на диафрагме, которая перемещает ее, преодолевая сопротивление пружины, и ускоряет зажигание. При других отверстиях дроссельной заслонки уменьшенное разрежение обеспечивает опережение в соответствии с условиями цилиндра.На крейсерской скорости резкое открытие дроссельной заслонки немедленно разрушает депрессию коллектора. Это желательно, потому что подача вакуума замедляет зажигание и противодействует тенденции двигателя к розовому цвету в этих условиях большой нагрузки. На рис. 16.14 показано продвижение, обеспечиваемое устройством подачи вакуума. Клапан задержки / поддержания искры и блок с двумя диафрагмами — это два дополнения из многих, введенных в базовую систему опережения вакуума для соответствия нормам по выбросам выхлопных газов.
Рис. 16.14. Типичное продвижение, обеспечиваемое устройством подачи вакуума.
Этот клапан двойного назначения может быть установлен одним из двух способов в зависимости от конкретного двигателя. На рисунке 16.15 схематически показаны односторонний клапан и перепускное отверстие для выпуска воздуха. Блок установлен в резиновой трубке между блоком опережения вакуума и карбюратором.
Когда труба A, показанная на схеме, присоединяется к карбюратору, устройство работает как клапан задержки искры, который улучшает управляемость и снижает выбросы за счет задержки полного опережения зажигания до тех пор, пока воздушно-топливная смесь не стабилизируется.На некоторых автомобилях
Рис. 16.15. Клапан задержки искры. Устройство
называется системой контроля искры. Когда труба B подсоединена к карбюратору, устройство действует как искроустойчивый клапан, который поддерживает опережение вакуума в течение короткого времени после нажатия дроссельной заслонки. Хотя клапан мало влияет на работу прогретого двигателя, он обеспечивает значительное улучшение управляемости при холодном двигателе. Таким образом, клапан приспособлен для работы желаемым образом.
Эта система управления обеспечивает уменьшение выбросов выхлопных газов, поскольку она вызывает дополнительное замедление во время замедления двигателя с закрытым дросселем, а также на холостом ходу. Выбросы на холостом ходу улучшаются, если дроссельная заслонка открывается шире, чем обычно, а затем двойная диафрагма замедляет зажигание, чтобы компенсировать увеличение скорости. Устройство (рис. 16.16A) использует вторую диафрагму для управления упором, который ограничивает замедленное движение первой диафрагмы.Давление в коллекторе используется для определения состояния холостого хода, и для этого резиновая трубка соединяет точку, расположенную далеко от дроссельной заслонки карбюратора в коллекторе, со второй камерой диафрагмы.
Во время холостого хода двигателя высокое разрежение, действующее на вторую диафрагму, перемещает верхнюю часть влево (рис. 16.16B). В этом положении давление в коллекторе не действует на основную диафрагму, и, следовательно, первичная возвратная пружина удерживает первичную диафрагму напротив подвижного упора, который настроен для получения дополнительного замедления искры.На рисунке 16.16C показано положение диафрагмы, показывающее открытие дроссельной заслонки более чем на четверть. В этом положении основная диафрагма обеспечивает максимальное продвижение.
Рис. 16.16. Регулировка вакуума диафрагмы Duel. А. Система управления. Б. Двигатель на холостом ходу.
C. Частичная нагрузка. D. Полная нагрузка.
Рисунок 16.16D показывает дроссельную заслонку в полностью открытом состоянии, и в обеих камерах действует небольшое разрежение, когда обе диафрагмы находятся в возвращенном положении. Сильная вторичная пружина толкает подвижный упор вправо.Если это положение сохраняется, первичная диафрагма опережает искру по сравнению с синхронизацией холостого хода. Однако система центробежного опережения обеспечивает основное управление при высоких оборотах двигателя.
Когда цилиндр настроен на зажигание, свечи зажигания многоцилиндрового двигателя подключаются к вторичной обмотке катушки. Распределитель выполняет эту работу через вращающийся рычаг ротора, который передает импульс HT на соответствующие фиксированные электроды в крышке.Когда конец рычага ротора оказывается рядом с электродом крышки, через небольшой воздушный зазор возникает искра, вызванная высоким напряжением. Для передачи тока к свечам зажигания каждый электрод подключается к кабелю с высокой изоляцией.
Вид сверху компоновки распределителя показан на рис. 16.17. Плечо ротора запрессовано в выступ, образованный на кулачке выключателя контактов. Положительный привод достигается на половине частоты вращения коленчатого вала за счет зацепления выступа ротора с прорезью в ведущей втулке. Подпружиненная угольная щетка или ленточная пружина, прикрепленная к рычагу ротора, обеспечивает электрический контакт между центральным выводом со шкворнем и латунным лезвием.
В некоторых конструкциях лопастей ротора электродный конец лопасти выступает в сторону следующего электрода в направлении вращения. Такое расположение снижает риск вращения двигателя
задним ходом. Если коленчатый вал начинает двигаться назад, ротор подает ток высокой температуры на свечу цилиндра, поршень которого находится в области НМТ, а не в положении зажигания.
Колпачок распределителя изготовлен из хрупкого антислеживающего фенольного материала, залитого вокруг неподвижных электродов и кабельных соединений.Колпачок обычно фиксируется с помощью пружинных зажимов с быстрым действием, предотвращающих попадание пыли и воды. Поскольку при искрообразовании образуются коррозионные газы оксид азота и озон, для предотвращения повреждения металлических поверхностей газами предусмотрена некоторая форма вентиляции или защиты.
В распределителе (рис. 16.18A) размещены прерыватель контактов, механический механизм и механизмы подачи вакуума, а также собственно распределитель HT.Вал поддерживается двумя подшипниками из спеченного железа, а привод от распределительного вала на половинной скорости коленчатого вала передается косозубой шестерней или смещенным кулачком (рис. 16.18B). Распределитель крепится к двигателю с помощью пластины и зажима, прижимного болта или фланца корпуса. Распределитель имеет приспособление для частичного вращения своего корпуса для регулировки момента, а вращение против направления вращения способствует опережению зажигания.
Рис. 16.17. Распределитель на виде в плане.
Фиг.16.18. Дистрибьютор и диски. А. Дистрибьютор. Б. Приводы.
В прошлом многожильный медный кабель с резиновым покрытием обычно использовался в качестве кабеля HT. В последнее время вместо резины используется ПВХ, так как он обеспечивает лучшую защиту от масла и воды, но менее эффективен, чем резина, для работы при высоких температурах. Какой бы материал ни использовался, необходимо предотвратить замыкание высокотемпературного тока на землю.
Каждый вывод не должен находиться рядом со всеми низковольтными кабелями и другими выводами HT, чтобы предотвратить проблемы из-за взаимной индукции.Любой путь утечки снижает напряжение, подаваемое на свечу зажигания, что может вызвать затруднения при холодном пуске. Также влага может создавать проблемы, если провода пористые или когда вода контактирует с катушкой, крышкой распределителя или свечами зажигания. В этих случаях силикон, нанесенный аэрозолем, распыляется для рассеивания влаги, а также для защиты от влаги.
Радиочастотная энергия, вырабатываемая металлическим HT-кабелем системы зажигания, вызывает серьезные помехи для теле- и радиоприемников, даже если они расположены на значительном расстоянии от транспортного средства: законодательство ограничивает эти помехи, и это устраняется путем увеличения электрическое сопротивление цепи HT за счет уменьшения емкостного тока, который разряжается каждый раз при срабатывании вилки.Такое высокое сопротивление достигается за счет использования специального кабеля подавления для всех выводов HT. Этот специальный кабель содержит сердечник из пропитанного графитом, скрученный и тканый вискозу или шелк, который изолирован покрытием из ПВХ или неопрена. Специальные разъемы соединяют неметаллическую жилу кабеля с клеммой компонента. Сопротивление типичного кабеля составляет около 13000 — 26000 Ом на метр. Сопротивление кабеля поддерживается в рекомендуемых пределах, чтобы исключить его влияние на работу двигателя.Также за счет ограничения тока разряда снижается вероятность возгорания электрода распределителя и свечи зажигания.
Балластный резистор, установленный в первичной цепи, улучшает холодный пуск и снижает колебания выходной мощности катушки в зависимости от скорости.
Балластный резистор холодного пуска. Падение p.d. аккумулятора, которое происходит, когда двигатель запускается холодным утром, снижает напряжение катушки ниже того, которое необходимо для образования искры на свече.Низкое напряжение, приложенное к катушке во время работы пускового двигателя, ощущается несколькими способами. В одном случае двигатель не запускается при работающем стартовом двигателе, но он легко запускается при отбойном пуске. Точно так же некоторые двигатели не запускаются, пока не будет отпущен выключатель стартера, когда импульс коленчатого вала дает достаточное движение для запуска двигателя. Однако в настоящее время такие ситуации встречаются нечасто. По прошествии примерно 5 секунд выходное напряжение многих батарей значительно падает.С другой стороны, если выключатель стартера отпустить через короткое время и не задействовать повторно в течение нескольких секунд, тогда у аккумулятора есть шанс восстановиться.
Многие проблемы холодного пуска удалось решить с помощью балластного резистора или резистивного кабеля между батареей и катушкой зажигания. На рис. 16.19 балластный резистор 2 Ом последовательно соединен с замком зажигания и катушкой на 7,5 В. При токе в цепи 2,25 А падение напряжения на резисторе составляет 4,5 В. Благодаря разработке катушки, соответствующей напряжению используемого балластного резистора, вторичный выход поддерживается в пределах, требуемых двигателем.
Холодный запуск двигателя дополнительно улучшен за счет использования дополнительного кабеля, параллельного балластному резистору. Концы этого кабеля подключаются к дополнительной клемме на переключателе электромагнитного клапана стартера и катушке зажигания. При работе стартера на катушку соленоида поступает ток, который идет в обход балластного резистора, так что на катушку подается полное напряжение батареи, даже если оно может составлять всего 10 В.
Рис. 16.19. Балластный резистор холодного пуска.
Рис. 16.20. Время роста для первого контура.
Для достижения максимального значения первичного тока после замыкания контактного выключателя требуется сравнительно больше времени. На рисунке 16.20 показано время нарастания для типичной катушки зажигания. В этом случае требуется время около 0,01 секунды, прежде чем будет достигнут максимальный первичный ток.
Когда контактный выключатель замыкается, начинается ток, который продолжает нарастать в течение периода ожидания.Хотя требуется, чтобы угол задержки оставался постоянным с увеличением скорости, время задержки
в секундах сокращается. Когда время выдержки для этой катушки составляет менее 0,01 секунды, первичный ток больше не может достигать своего максимума; в результате мощность катушки постепенно падает с увеличением скорости выше этой точки.
На рисунке 16.21 показано изменение времени простоя для 4- и 6-цилиндровых двигателей. Как только время выдержки для конкретной скорости и двигателя получено из этого графика, можно определить первичный ток на этой скорости, используя рис.16.20. Эти графики показывают, что с увеличением скорости двигатель с 6 или более цилиндрами постепенно падает на выходе катушки. Балластный резистор управления выходом, если он установлен последовательно с первичной цепью, компенсирует это изменение выхода.
Из-за высокого температурного коэффициента резистора с металлической проволокой, горячее сопротивление примерно в три раза превышает сопротивление холоду. Поскольку температура резистора зависит от тока, проходящего через него, длительное время выдержки приводит к тому, что резистор перегревается, когда двигатель работает на низкой скорости.В результате средний ток в первичной обмотке уменьшается, так что катушка работает холоднее, а также уменьшается искровая эрозия из-за высокого напряжения. Кроме того, нормальное падение первичного тока при увеличении частоты вращения двигателя позволяет балластному резистору охлаждаться. Это вызывает уменьшение его значения сопротивления и, как результат, увеличивает первичный ток, чтобы компенсировать падение из-за скорости. Балластный резистор этого типа имеет холодное сопротивление около 0,25 Ом. Резистор может быть установлен как внутри катушки, так и снаружи в цепи.
Самоиндукция катушки ограничивает рост тока в первичной обмотке катушки. По мере постепенного увеличения первичного тока самоиндукция в обмотке создает обратную ЭДС, которая препятствует любому изменению тока. Это противодействие росту тока также возрастает с увеличением числа витков первичной обмотки.
Двигатели с большим количеством цилиндров, особенно 8-цилиндровые, нуждаются в змеевике, способном производить более быстрый рост, чем у обычного змеевика.Поэтому в этих двигателях используется катушка с высокой выходной мощностью, называемая катушкой с низкой индуктивностью. Поскольку первичная обмотка катушки с низкой индуктивностью имеет меньше витков, длина провода короче, из-за чего ток примерно в три раза больше протекает при остановке двигателя. Следовательно, эрозионный износ обычного выключателя контактов высок. В результате большой ток и, следовательно, катушка с низкой индуктивностью часто используется в транзисторных системах выключателя.
Компактные отбойные молотки Twin используются для сокращения времени простоя, связанного с работой 8-цилиндровых двигателей на высоких оборотах.Эта система сокращает время отключения первичного контура.
СКОРОСТЬ ДВИГАТЕЛЯ. RPM
Рис. 16.21. Изменение времени пребывания.
, потому что он обеспечивает один набор контактов для замыкания цепи сразу после возникновения искры.
На рисунке 16.22 показано устройство сдвоенных контактов, в котором группа контактов A подключается параллельно группе контактов B. Следовательно, цепь прерывается только тогда, когда оба контакта размыкаются одновременно. Как только группа контактов A размыкается, чтобы вызвать искру на свече, другая группа замыкается, чтобы нарастить первичный ток.Двухконтактное устройство устарело из-за введения транзисторной системы.
16.2.3.
Магнито — это автономное устройство, способное генерировать собственное электричество и повышать напряжение, чтобы обеспечить искру на свече в нужное время. Он не использует батарею. Выходное напряжение улучшается с увеличением частоты вращения двигателя. Это два преимущества магнето перед катушечной системой зажигания. Основным недостатком этой системы является ее низкая производительность при проворачивании коленчатого вала, из-за чего катушечная система зажигания стала универсальной для автомобилей.Однако магнето до сих пор используется с небольшими двигателями, такими как мотоциклы, косилки и т. Д.
Вращающийся магнит Магнит. Небольшие двигатели включают этот тип магнето из-за наличия постоянных магнитов с улучшенными магнитными материалами. Магнето маховика использует магнит, отлитый в маховик из цветных металлов, и классифицируется как тип вращающегося магнита, основная конструкция которого показана на рис. 16.23. В этой конструкции якорь из ламинированного мягкого железа содержит обмотки катушки и является неподвижным.Кулачок, сформированный на ступице маховика, приводит в действие размыкатель контактов.
При вращении магнита с маховиком через якорь проходит переменный магнитный поток. Поскольку первичная обмотка намотана на этот якорь, ток индуцируется в катушке каждый раз, когда происходит изменение магнитного потока. Движение магнита через всю арматуру обеспечивает полное изменение направления потока, что приводит к возникновению переменного тока, достигающего пика каждый раз, когда происходит изменение направления потока.
После генерации собственного первичного тока магнето преобразует низкое напряжение в напряжение, достаточное для образования искры на свече.Для этого схема (рис. 16.24) содержит контактный выключатель и две обмотки, первичную и вторичную, соединенные между собой так же, как в цепи зажигания с катушкой, но без батареи. Конденсатор в цепи ускоряет схлопывание магнитного потока за счет уменьшения дуги на контактах. Контактный выключатель остается замкнутым во время нарастания первичного тока до максимума. Контактный выключатель размыкается непосредственно перед тем, как первичная обмотка начинает падать, чтобы нарастить в другом направлении.Это прерывание взаимно индуцирует высокое напряжение во вторичной обмотке, которая соединена со свечой зажигания.
Рис. 16.22. Двухконтактные выключатели.
Рис. 16.23. Вращающийся магнит магнето.
Многие магнето содержат искровой разрядник для защиты изоляции катушки магнето, когда либо отсоединяется вывод вилки, либо размыкается цепь HT.
Рис. 16.24. Схема магнето.
В магнето, особом типе генератора переменного тока с приводом от двигателя, в качестве источника энергии используется постоянный магнит.Благодаря использованию постоянного магнита (основное магнитное поле), катушки с проводом (сосредоточенные отрезки проводника) и относительного движения магнитного поля в проводе генерируется ток. Сначала магнето вырабатывает электроэнергию за счет вращения двигателя постоянного магнита и протекания тока в обмотках катушки. Когда ток течет через обмотки катушки, он создает собственное магнитное поле, окружающее обмотки катушки. В нужное время этот ток останавливается, магнитное поле схлопывается во втором наборе обмоток катушки, и генерируется высокое напряжение.Это напряжение, используемое для образования дуги в промежутке свечи зажигания. В обоих случаях для выработки высокого напряжения, которое заставляет искру прыгать через зазор свечи зажигания в каждом цилиндре, необходимы три основных элемента, необходимых для выработки электроэнергии. Работа магнето синхронизирована с двигателем, так что искра возникает только тогда, когда поршень находится на правильном ходе при определенном количестве градусов коленчатого вала перед положением поршня в верхней мертвой точке.
Теория работы высоковольтной магнитной системы
Магнито-система высокого напряжения может быть разделена для целей обсуждения на три отдельные цепи: магнитную, первичную электрическую и вторичную электрические цепи.
Магнитная цепь
Магнитная цепь состоит из постоянного многополюсного вращающегося магнита, сердечника из мягкого железа и полюсных наконечников. [Рис. 1] Магнит соединен с двигателем самолета и вращается в зазоре между двумя полюсными наконечниками, создавая магнитные силовые линии (поток), необходимые для создания электрического напряжения. Полюса магнита расположены с чередующейся полярностью, так что поток может выходить из северного полюса через сердечник катушки и обратно к южному полюсу магнита.Когда магнит находится в положении, показанном на Рисунке 1A, количество магнитных силовых линий, проходящих через сердечник катушки, является максимальным, потому что два магнитно противоположных полюса идеально совмещены с полюсными наконечниками.
Рисунок 1. Магнитный поток в трех положениях вращающегося магнита |
Это положение вращающегося магнита называется положением полного регистра и создает максимальное количество магнитных силовых линий, поток потока по часовой стрелке через магнитную цепь и слева направо через сердечник катушки.Когда магнит перемещается из положения полного регистра, величина магнитного потока, проходящего через сердечник катушки, начинает уменьшаться. Это происходит из-за того, что полюса магнита удаляются от полюсных наконечников, позволяя некоторым линиям магнитного потока проходить по более короткому пути через концы полюсных наконечников.
По мере того, как магнит перемещается дальше от положения полного регистра, через концы полюсных наконечников закорачивается больше линий магнитного потока. Наконец, в нейтральном положении 45 ° от положения полного регистра все магнитные линии закорочены, и поток через сердечник катушки не протекает.[Рисунок 1B] По мере того, как магнит перемещается из полного регистра в нейтральное положение, количество магнитных линий через сердечник катушки уменьшается таким же образом, как и постепенное схлопывание потока в магнитном поле обычного электромагнита.
Нейтральное положение магнита — это когда один из полюсов магнита находится по центру между полюсными наконечниками магнитной цепи. Когда магнит перемещается по часовой стрелке из этого положения, магнитные линии, которые были закорочены через концы полюсных башмаков, снова начинают протекать через сердечник катушки.Но на этот раз магнитные линии проходят через сердечник катушки в противоположном направлении. [Рис. 1C] Поток магнитного потока меняется на противоположный, когда магнит перемещается из нейтрального положения, потому что северный полюс вращающегося постоянного магнита находится напротив правого полюсного наконечника, а не левого. [Рисунок 1A]
Когда магнит снова перемещается на 90 °, достигается другое положение полного регистра с максимальным потоком потока в противоположном направлении. Ход магнита на 90 ° показан на рисунке 2, где кривая показывает, как плотность потока в сердечнике катушки без первичной катушки вокруг сердечника изменяется при вращении магнита.
Рисунок 2. Изменение плотности магнитного потока при вращении магнита |
На рисунке 2 показано, что когда магнит перемещается из положения полного регистра 0 °, поток уменьшается и достигает нулевого значения, когда он перемещается в нейтральное положение 45 °. Пока магнит движется через нейтральное положение, поток потока меняется на противоположный и начинает увеличиваться, как показано кривой под горизонтальной линией. В положении 90 ° достигается другое положение максимального магнитного потока.Таким образом, для одного оборота на 360 ° четырехполюсного магнита есть четыре положения максимального магнитного потока, четыре положения нулевого потока и четыре реверсирования потока.
Это обсуждение магнитной цепи демонстрирует, как вращающийся магнит влияет на сердечник катушки. Он подвергается воздействию увеличивающегося и уменьшающегося магнитного поля и изменения полярности на каждые 90 ° хода магнита.
Когда катушка с проволокой как часть первичной электрической цепи магнето наматывается вокруг сердечника катушки, на нее также влияет переменное магнитное поле.
Первичная электрическая цепь
Первичная электрическая цепь состоит из набора точек контакта выключателя, конденсатора и изолированной катушки. [Рис. 3] Катушка состоит из нескольких витков толстого медного провода, один конец которого заземлен на сердечник катушки, а другой конец — на незаземленную сторону точек прерывателя. [Рис. 3] Первичная цепь замыкается только тогда, когда незаземленная точка выключателя контактирует с заземленной точкой выключателя. Третий блок в цепи, конденсатор (конденсатор), подключается параллельно с точками выключателя.Конденсатор предотвращает возникновение дуги в точках размыкания цепи и ускоряет разрушение магнитного поля вокруг первичной катушки.
Рисунок 3. Первичная электрическая цепь высоковольтного магнето |
Первичный выключатель замыкается примерно в положении полного регистра. Когда точки прерывания замкнуты, первичная электрическая цепь замыкается, и вращающийся магнит индуцирует ток в первичной цепи.Этот поток тока генерирует собственное магнитное поле, направленное таким образом, что препятствует любому изменению магнитного потока контура постоянного магнита.
В то время как индуцированный ток протекает в первичной цепи, он препятствует любому уменьшению магнитного потока в сердечнике. Это соответствует закону Ленца, который гласит: «Индуцированный ток всегда течет в таком направлении, что его магнетизм противодействует движению или вызвавшему его изменению». Таким образом, ток, протекающий в первичной цепи, удерживает поток в сердечнике на высоком значении в одном направлении до тех пор, пока вращающийся магнит не успеет повернуться через нейтральное положение до точки на несколько градусов дальше нейтрали.Это положение называется положением E-зазора (E означает эффективность).
Когда магнитный ротор находится в положении E-зазора, а первичная катушка удерживает магнитное поле магнитной цепи с противоположной полярностью, очень высокая скорость изменения магнитного потока может быть получена путем размыкания точек первичного прерывателя. Открытие точек прерывания останавливает прохождение тока в первичной цепи и позволяет магнитному ротору быстро изменять направление поля через сердечник катушки. Это внезапное изменение магнитного потока вызывает высокую скорость изменения магнитного потока в сердечнике, который пересекает вторичную обмотку магнето (намотанную и изолированную от первичной обмотки), вызывая импульс высоковольтного электричества во вторичной обмотке, необходимый для зажигания свеча зажигания.По мере того как ротор продолжает вращаться приблизительно до положения полного регистра, точки первичного прерывателя снова замыкаются, и цикл повторяется для зажигания следующей свечи зажигания в порядке зажигания. Теперь можно более подробно рассмотреть последовательность событий, чтобы объяснить, как возникает состояние экстремального магнитного напряжения.
С точками прерывания, кулачком и конденсатором, подключенными в схему, как показано на рисунке 4, действие, которое происходит при вращении магнитного ротора, изображено кривой графика на рисунке 5.Вверху (A) рисунка 5 показана исходная кривая статического потока магнитов. Под кривой статического потока показана последовательность размыкания и замыкания точек магнитного выключателя. Обратите внимание, что открытие и закрытие точек выключателя синхронизируется кулачком выключателя. Точки закрываются, когда через сердечник катушки проходит максимальное количество магнитного потока, и открываются в положении после нейтрали. Поскольку кулачок имеет четыре выступа, точки прерывателя замыкаются и размыкаются одинаково для каждого из четырех нейтральных положений магнита ротора.Также примерно равны интервалы открытия и закрытия точки.
Рисунок 4. Компоненты цепи магнето высокого напряжения |
Рисунок 5. Кривые магнитного потока |
Начиная с положения максимального магнитного потока, обозначенного 0 ° в верхней части рисунка 5, происходит последовательность событий, описанных в следующих параграфах.
Когда магнитный ротор поворачивается в нейтральное положение, величина магнитного потока, проходящего через сердечник, начинает уменьшаться. [Рис. 5D] Это изменение магнитных потоков индуцирует ток в первичной обмотке. [Рис. 5C] Этот индуцированный ток создает собственное магнитное поле, которое противодействует изменению потоковых связей, вызывающих ток. В отсутствие тока, протекающего в первичной катушке, поток в сердечнике катушки уменьшается до нуля, когда магнитный ротор поворачивается в нейтральное положение и начинает увеличиваться в противоположном направлении (пунктирная кривая статического потока на рисунке 5D).Но электромагнитное действие первичного тока предотвращает изменение потока и временно удерживает поле вместо того, чтобы позволить ему измениться (результирующая линия потока на рисунке 5D).
В результате процесса удержания в магнитной цепи возникает очень высокое напряжение к тому времени, когда магнитный ротор достигает положения, при котором точки размыкания вот-вот откроются. При размыкании точки прерывателя работают вместе с конденсатором, прерывая ток в первичной обмотке, вызывая чрезвычайно быстрое изменение потоковых связей.Высокое напряжение вторичной обмотки проходит через зазор в свече зажигания, воспламеняя топливно-воздушную смесь в цилиндре двигателя. Каждая искра фактически состоит из одного пикового разряда, после которого происходит серия небольших колебаний.
Они продолжаются до тех пор, пока напряжение не станет слишком низким для поддержания разряда. Ток течет во вторичной обмотке в течение времени, необходимого для полного разряда искры. К моменту замыкания контактов энергия или напряжение в магнитной цепи полностью рассеиваются для образования следующей искры.Узлы прерывателя, используемые в системах магнитного зажигания высокого напряжения, автоматически размыкают и замыкают первичный контур в нужное время в зависимости от положения поршня в цилиндре, в который подается искра зажигания. Прерывание первичного тока достигается через пару точек контакта прерывателя, сделанных из сплава, который сопротивляется точечной коррозии и горению.
Большинство точек прерывания, используемых в системах зажигания самолетов, относятся к бесшарнирному типу, в которых одна из точек прерывания является подвижной, а другая — неподвижной.[Рис. 6] Подвижная точка прерывателя, прикрепленная к пластинчатой пружине, изолирована от корпуса магнето и соединена с первичной обмоткой. [Рис. 6] Стационарная точка прерывателя заземлена на корпус магнето для замыкания первичной цепи, когда точки замкнуты, и может быть отрегулирована так, чтобы точки могли размыкаться в нужное время.
Рисунок 6. Бесшпиндельный выключатель в сборе и кулачок |
Другой частью узла прерывателя является толкатель кулачка, который подпружинен против кулачка металлической пластинчатой пружиной.Кулачковый толкатель представляет собой блок Micarta или аналогичный материал, который движется по кулачку и движется вверх, чтобы оттеснить подвижный контакт прерывателя от неподвижного контакта прерывателя каждый раз, когда выступ кулачка проходит под толкателем. На нижней стороне металлической рессоры расположена войлочная масленка для смазки и предотвращения коррозии кулачка.
Кулачок, приводящий в действие прерыватель, может приводиться в действие непосредственно валом ротора магнето или через зубчатую передачу от вала ротора. В большинстве больших радиальных двигателей используется компенсированный кулачок, предназначенный для работы с конкретным двигателем и имеющий по одному выступу для каждого цилиндра, который запускается магнето.Лепестки кулачков шлифуются на станке с неравными интервалами, чтобы компенсировать эллиптическую траекторию шарнирных шатунов. Этот путь вызывает изменение положения верхней мертвой точки поршней от цилиндра к цилиндру в отношении вращения коленчатого вала. Компенсированный 14-лепестковый кулачок вместе с двух-, четырех- и восьмилепестковым некомпенсированным кулачком показан на Рисунке 7.
Рис. 7. Типовые узлы выключателя |
Неравномерный интервал компенсированных кулачков кулачка, хотя и обеспечивает одинаковое относительное положение поршня для воспламенения, вызывает небольшое изменение положения электронного зазора вращающегося магнита и, таким образом, небольшое изменение высоковольтных импульсов, генерируемых электродвигателем. магнето.Поскольку расстояние между каждым выступом адаптировано к конкретному цилиндру конкретного двигателя, компенсированные кулачки отмечены, чтобы показать серию двигателя, расположение главных стержней, выступ, используемый для синхронизации магнето, направление вращения кулачка и спецификация E-зазора в градусах относительно нейтрали вращения магнита. В дополнение к этим отметкам на лицевой стороне кулачка прорезается ступенька, которая при совмещении с отметками на корпусе магнето помещает вращающийся магнит в положение E-зазора для синхронизирующего цилиндра.Поскольку точки прерывателя должны начать открываться, когда вращающийся магнит перемещается в положение E-зазора, совмещение ступеньки на кулачке с метками на корпусе обеспечивает быстрый и простой метод определения точного положения E-зазора для проверки и регулировки. точки прерывания.
Вторичная электрическая цепь
Вторичный контур содержит вторичные обмотки катушки, ротор распределителя, крышку распределителя, провод зажигания и свечу зажигания. Вторичная обмотка состоит из обмотки, содержащей примерно 13 000 витков тонкого изолированного провода; один конец которого электрически заземлен с первичной обмоткой или с сердечником обмотки, а другой конец подсоединен к ротору распределителя.Первичная и вторичная обмотки заключены в непроводящий материал. Затем весь узел крепится к полюсным наконечникам винтами и зажимами.
Когда первичная цепь замкнута, ток, протекающий через первичную катушку, создает магнитные силовые линии, которые пересекают вторичные обмотки, создавая электродвижущую силу. Когда ток в первичной цепи прекращается, магнитное поле, окружающее первичные обмотки, схлопывается, в результате чего вторичные обмотки перерезаются силовыми линиями.Сила напряжения, индуцированного во вторичных обмотках, когда все остальные факторы постоянны, определяется количеством витков провода. Поскольку большинство высоковольтных магнето имеют много тысяч витков провода во вторичной обмотке катушки, во вторичной цепи генерируется очень высокое напряжение, часто достигающее 20 000 вольт. Наведенное во вторичной катушке высокое напряжение направляется к распределителю, который состоит из двух частей: вращающейся и неподвижной. Вращающаяся часть называется ротором распределителя, а неподвижная часть — блоком распределителя.Вращающаяся часть, которая может принимать форму диска, барабана или пальца, изготовлена из непроводящего материала со встроенным проводником. Стационарная часть состоит из блока, также сделанного из непроводящего материала, который содержит клеммы и клеммные колодки, в которые крепится проводка провода зажигания, соединяющая распределитель со свечой зажигания. Это высокое напряжение используется для перепрыгивания через воздушный зазор электродов свечи зажигания в цилиндре для воспламенения топливно-воздушной смеси.
Когда магнит перемещается в положение E-зазора для No.1 цилиндр и точки прерывания просто разделяются или открываются, ротор распределителя совмещается с электродом № 1 в блоке распределителя. Вторичное напряжение, индуцируемое при размыкании точек прерывателя, попадает в ротор, где образует небольшой воздушный зазор с электродом № 1 в блоке.
Поскольку распределитель вращается с половинной частотой вращения коленчатого вала на всех четырехтактных двигателях, блок распределителя имеет столько же электродов, сколько цилиндров двигателя, или столько же электродов, сколько цилиндров, обслуживаемых магнето.Электроды расположены по окружности вокруг распределительного блока, так что, когда ротор вращается, цепь замыкается на другой цилиндр и свечу зажигания каждый раз, когда происходит совмещение между пальцем ротора и электродом в распределительном блоке. Электроды распределительного блока пронумерованы последовательно в направлении движения ротора распределителя. [Рисунок 8]
Рис. 8. Связь между номерами клемм распределителя и номерами цилиндров |
Номера распределителей представляют собой порядок зажигания магнето, а не номера цилиндров двигателя.Электрод-распределитель с маркировкой «1» подключается к свече зажигания в цилиндре №1; электрод-распределитель с пометкой «2» ко второму зажигающемуся цилиндру; распределительный электрод с пометкой «3» к третьему цилиндру, который будет поджигаться, и так далее.
На рисунке 8 палец ротора распределителя совмещен с электродом распределителя, обозначенным «3», который запускает цилиндр № 5 девятицилиндрового радиального двигателя. Поскольку порядок зажигания девятицилиндрового радиального двигателя составляет 1-3-5-7-9-2-4-6-8, третий электрод в порядке зажигания магнето обслуживает электрод №5 цилиндр.
Магнето и вентиляция распределителя
Поскольку узлы магнето и распределителя подвергаются резким перепадам температуры, при их проектировании учитываются проблемы конденсации и влаги. Влага в любом виде — хороший проводник электричества. При поглощении непроводящим материалом в магнето, таким как распределительные блоки, распределительные пальцы и корпуса катушек, он может создать паразитный электрический проводящий путь. Ток высокого напряжения, который обычно проходит через воздушные зазоры распределителя, может мигать через влажную изолирующую поверхность на землю, или ток высокого напряжения может быть неправильно направлен на какую-то свечу зажигания, отличную от той, которая должна быть зажжена.Это состояние называется пробоем и обычно приводит к пропускам зажигания в цилиндре. Это может вызвать серьезное состояние двигателя, называемое преждевременным зажиганием, которое может привести к его повреждению. По этой причине змеевики, конденсаторы, распределители и роторы распределителей покрыты воском, так что влага на таких блоках выделяется отдельными каплями и не образует замкнутый контур для перекрытия.
Пробой может привести к слежению за углеродом, которое проявляется в виде тонкой карандашной линии на устройстве, поперек которой происходит пробой. Углеродный след возникает в результате сжигания электрической искрой частиц грязи, содержащих углеводородные материалы.Вода в углеводородном материале испаряется во время пробоя, оставляя углерод, который образует проводящий путь для тока. Когда влаги больше нет, искра продолжает идти по углеродистой дорожке к земле. Это предотвращает попадание искры на свечу зажигания, поэтому цилиндр не загорается.
Магнето не может быть герметично закрыто, чтобы предотвратить попадание влаги в устройство, потому что магнито подвержено изменениям давления и температуры на высоте. Таким образом, адекватные дренажные системы и надлежащая вентиляция снижают склонность к перекрытию и слежению за углеродом.Хорошая магнито-циркуляция также обеспечивает унос агрессивных газов, образующихся в результате нормального образования дуги через воздушный зазор распределителя, таких как озон. В некоторых установках герметизация внутренних компонентов магнето и других различных частей системы зажигания является существенной для поддержания более высокого абсолютного давления внутри магнето и устранения пробоя из-за полета на большой высоте. Этот тип магнето используется в двигателях с турбонаддувом, которые работают на больших высотах. Вероятность возникновения пробоев на большой высоте выше из-за более низкого давления воздуха, что облегчает прохождение электричества через воздушные промежутки.Путем повышения давления внутри магнето поддерживается нормальное давление воздуха, а электричество или искра удерживаются в соответствующих областях магнето, даже если окружающее давление очень низкое.
Даже в находящемся под давлением магнето воздух может проходить через корпус магнето и выходить из него. За счет подачи большего количества воздуха и выпуска небольшого количества воздуха для вентиляции магнето остается под давлением. Независимо от используемого метода вентиляции, воздухоотводчики или клапаны не должны иметь препятствий.Кроме того, воздух, циркулирующий через компоненты системы зажигания, должен быть свободен от масла, поскольку даже незначительное количество масла на деталях зажигания приводит к перекрытию и отслеживанию нагара.
Жгут зажигания
Провод зажигания направляет электрическую энергию от магнето к свече зажигания. Жгут проводов зажигания содержит изолированный провод для каждого цилиндра, который магнето обслуживает в двигателе. [Рис. 9] Один конец каждого провода подсоединяется к блоку распределителя магнето, а другой конец подсоединяется к соответствующей свече зажигания.Жгуты проводов зажигания служат двойной цели. Он обеспечивает проводящий путь для высокого напряжения к свече зажигания. Он также служит экраном для рассеянных магнитных полей, которые окружают провода, поскольку они мгновенно переносят ток высокого напряжения. Проводя эти магнитные силовые линии к земле, жгут проводов зажигания снижает электрические помехи для радио самолета и другого электрически чувствительного оборудования.
Рисунок 9.Жгут зажигания высокого напряжения |
Магнито — это устройство, излучающее высокочастотное излучение (радиоволны) во время его работы. Волновые колебания, создаваемые в магнето, неконтролируемы, охватывают широкий диапазон частот и должны быть экранированы. Если бы провода магнето и зажигания не были экранированы, они образовывали бы антенны и принимали случайные частоты от системы зажигания. Свинцовая защита представляет собой оплетку из медной сетки, которая окружает поводок по всей длине.Свинцовая защита предотвращает излучение энергии в окружающую среду.
Емкость — это способность сохранять электростатический заряд между двумя проводящими пластинами, разделенными диэлектриком. Свинцовая изоляция называется диэлектриком, что означает, что она может накапливать электрическую энергию в виде электростатического заряда. Примером накопления электростатической энергии в диэлектрике является статическое электричество, накопленное в пластиковом гребне для волос. Когда вокруг провода зажигания помещается экран, емкость увеличивается за счет сближения двух пластин.Электрически провод зажигания действует как конденсатор и может поглощать и накапливать электрическую энергию. Магнето должно производить достаточно энергии, чтобы зарядить емкость, вызванную проводом зажигания, и иметь достаточно энергии, чтобы зажечь свечу.
Емкость выводов зажигания увеличивает электрическую энергию, необходимую для образования искры в зазоре свечи. Для зажигания вилки с экранированным проводом требуется больший первичный ток магнето. Эта емкостная энергия разряжается в виде пламени через зазор свечи после каждого зажигания свечи.Путем изменения полярности во время обслуживания путем поворота свечей в новые места износ свечей выравнивается на электродах. В самом центре провода зажигания находится высоковольтный носитель, окруженный силиконовым изоляционным материалом, который окружен металлической сеткой или экраном, покрытым тонким силиконовым резиновым покрытием, которое предотвращает повреждение двигателя из-за тепла, вибрации или погодных условий.
Вид в разрезе типичного провода зажигания показан на рисунке 10. Провода зажигания должны быть проложены и зажаты правильно, чтобы избежать горячих точек на выхлопе и точек вибрации, когда провода проложены от магнето к отдельным цилиндрам.Провода зажигания обычно являются всепогодными, жестко соединены с распределителем магнето и прикреплены к свече зажигания с помощью резьбы. Клемма свечи зажигания с экранированным проводом зажигания доступна для любых погодных условий с диаметром цилиндра 3/4 дюйма и цилиндрической гайкой зажигания диаметром 5/8 дюйма. [Рис. 11] Для заглушки 5/8 — 24 нужен гаечный ключ 3/4 на ходовой гайке, а для заглушки 3/4 — 20 — гаечный ключ на 7/8 на ходовой гайке. В конструкции 3/4 дюйма, предназначенной для любых погодных условий, используется клеммное уплотнение, обеспечивающее лучшую изоляцию клеммной колодки.Это рекомендуется, поскольку вывод свечи зажигания полностью защищен от влаги.
Рисунок 10. Провод зажигания |
Рис. 11. Конец свечи зажигания Конец свечи зажигания |
Жгут проводов зажигания более старого типа для радиального двигателя представляет собой коллектор, предназначенный для размещения вокруг картера двигателя с гибкими удлинителями, оканчивающимися на каждой свече зажигания.Типичный высоковольтный жгут зажигания показан на рисунке 12. Многие старые однорядные системы зажигания самолетов с радиальным двигателем используют систему двойного магнето, в которой правый магнето подает электрическую искру для передних свечей в каждом цилиндре, а левый. магнето зажигает задние свечи.
Рис. 12. Жгут проводов зажигания девятицилиндрового двигателя, устанавливаемый на аксессуарах |
Выключатели зажигания
Все блоки в системе зажигания самолета управляются выключателем зажигания.Тип используемого переключателя зависит от количества двигателей на самолете и типа используемых магнето. Однако все переключатели включают и выключают систему примерно одинаково. Выключатель зажигания отличается по крайней мере в одном отношении от всех других типов выключателей: когда ключ зажигания находится в выключенном положении, цепь замыкается через выключатель на массу. В других электрических переключателях выключенное положение обычно размыкает или размыкает цепь.
Выключатель зажигания имеет одну клемму, подключенную к первичной электрической цепи между катушкой и точками контакта выключателя.Другой вывод переключателя подключен к наземной конструкции самолета. Как показано на Рисунке 13, замкнуть первичный контур можно двумя способами:
- Через замкнутый прерыватель указывает на землю и
- Через замкнутый ключ зажигания на массу
Рис. 13. Типовой выключатель зажигания в выключенном положении |
На рисунке 13 показано, что первичный ток не прерывается при размыкании контактов выключателя, поскольку еще есть путь к земле через замкнутый или выключенный переключатель зажигания.Поскольку первичный ток не прекращается, когда контактные точки размыкаются, не может быть внезапного схлопывания магнитного поля первичной катушки и высокого напряжения, индуцированного во вторичной катушке, чтобы зажечь свечу зажигания.
Когда магнит вращается за положение электрического зазора (E-зазора), происходит постепенный пробой поля первичного магнитного потока. Но этот пробой происходит так медленно, что индуцированное напряжение становится слишком низким для зажигания свечи зажигания. Таким образом, когда ключ зажигания находится в выключенном положении с замкнутым переключателем, точки контакта так же полностью закорочены, как если бы они были удалены из цепи, и магнето не работает.
Когда переключатель зажигания помещается в положение «включено», выключатель разомкнут, прерывание первичного тока и быстрое падение магнитного поля первичной катушки снова контролируются или запускаются размыканием точек контакта выключателя. [Рис. 14] Когда переключатель зажигания находится в положении «включено», переключатель абсолютно не влияет на первичный контур.
Рис. 14. Типовой выключатель зажигания в положении «включено» |
Выключатель зажигания / стартера или выключатель магнето управляет включением и выключением магнето, а также может подключать соленоид стартера для включения стартера.Когда пусковой вибратор, коробка, излучающая пульсирующий постоянный ток (DC), используется на двигателе, переключатель зажигания / стартера используется для управления вибратором и точками замедления. Эта система подробно описывается далее в этой главе. Некоторые переключатели зажигания и стартера имеют функцию включения зажигания во время цикла запуска. Эта система позволяет дополнительному топливу распыляться во впускной канал цилиндра во время цикла запуска.
Одинарная и двойная система высокого напряжения Magnetos
Магнето системы высокого напряжения, используемое в авиационных двигателях, представляет собой магнето одинарного или двойного типа.Конструкция с одним магнето включает в себя распределитель в корпусе с узлом выключателя магнето, вращающимся магнитом и катушкой. [Рис. 15] Двойной магнето включает в себя два магнето, размещенных в одном корпусе. Один вращающийся магнит и кулачок являются общими для двух наборов прерывателей и катушек. В магнето смонтированы два отдельных распределительных устройства. [Рисунок 16]
Рисунок 15. Вырез магнето |
Рисунок 16.Двойной магнето с двумя распределителями |
Магнитные системы крепления
Фланцевые магнето прикреплены к двигателю фланцем вокруг ведомого конца вращающегося вала магнето. [Рис. 17] Удлиненные прорези на монтажном фланце позволяют регулировку в ограниченном диапазоне, чтобы помочь синхронизировать магнито с двигателем. Некоторые магнето устанавливаются за фланец и используют зажимы с каждой стороны, чтобы прикрепить магнето к двигателю. Эта конструкция также позволяет регулировать время.Установленные на основании магнето используются только на очень старых или старинных авиационных двигателях.
Рисунок 17. Монтажный фланец магнето |
Магнитная система низкого напряжения
Системы зажигания высокого напряжения претерпели множество доработок и улучшений в конструкции. Это включает в себя новые электронные системы, которые управляют не только зажиганием цилиндров. Высокое напряжение создает определенные проблемы с передачей высокого напряжения от магнето внутри и снаружи к свечам зажигания.В первые годы было трудно обеспечить изоляторы, которые могли бы удерживать высокое напряжение, особенно на больших высотах, когда давление воздуха было снижено. Еще одно требование к высоковольтным системам заключалось в том, что все погодные и радиооборудованные летательные аппараты должны иметь провода зажигания, закрытые экраном для предотвращения радиопомех из-за высокого напряжения. Многие самолеты были с турбонаддувом и эксплуатировались на повышенных высотах. Низкое давление на этих высотах могло бы позволить высоковольтной утечке еще больше.Для решения этих проблем были разработаны системы зажигания низкого напряжения.
Электронно система низкого напряжения отличается от системы высокого напряжения. В системе низкого напряжения низкое напряжение генерируется в магнето и течет к первичной обмотке катушки трансформатора, расположенной рядом со свечой зажигания. Там напряжение повышается до высокого под действием трансформатора и подводится к свече зажигания по очень коротким высоковольтным проводам. [Рисунок 18]
Рисунок 18.Упрощенная схема низковольтной системы зажигания |
Система низкого напряжения практически исключает перекрытие как в распределителе, так и в жгуте проводов, поскольку воздушные зазоры внутри распределителя были устранены за счет использования распределителя щеточного типа, а высокое напряжение присутствует только в коротких проводах между трансформатором и искрой. затыкать.
Хотя определенная степень утечки электрического тока характерна для всех систем зажигания, она более выражена на радиоэкранированных установках, поскольку металлический кабелепровод находится под потенциалом земли и находится близко к проводам зажигания по всей их длине.Однако в системах низкого напряжения эта утечка значительно снижается, поскольку ток по большей части системы передается с потенциалом низкого напряжения. Хотя провода между катушками трансформатора и свечами зажигания низковольтной системы зажигания короткие, они являются высоковольтными проводниками высокого напряжения и подвержены тем же сбоям, что и в высоковольтных системах. Системы зажигания низкого напряжения имеют ограниченное применение в современных самолетах из-за превосходных материалов и защиты, доступных для создания выводов зажигания высокого напряжения, и дополнительной стоимости катушки для каждой свечи зажигания с системой низкого напряжения.
СВЯЗАННЫЕ ЗАПИСИ
Система зажигания. Контактная система зажигания: схема, принцип действия
Система зажигания двигателя нужна для воспроизведения больших токов и распределения их на контактные свечи зажигания топлива. С учетом изменения оборотов коленчатого вала и нагрузок двигателя на свечи в заданный период подается импульс высокого напряжения. В наши дни автомобили оснащаются контактной и бесконтактной системами зажигания.
Контактная система зажигания
Источником энергии служат токи низкого напряжения, исходящие от генератора и автомобильного аккумулятора.
Как правило, величина такого напряжения составляет от двенадцати до четырнадцати вольт. А чтобы воспроизвести момент искры в свечах зажигания, нужно подать до двадцати тысяч вольт. Учитывая этот фактор, система зажигания имеет в своей конструкции две разные электрические цепи. Схема системы зажигания собрана из следующих устройств и элементов: АКБ, катушки, распределителя, регуляторов угла опережения зажигания вакуумного и центробежного типов, контактных вилок, электрических проводов, клавишных выключателей.
Отдельные элементы системы
Для преобразования токов низкого напряжения в высокое в конструкции предусмотрена установка устройства катушки зажигания. Он расположен в моторном отсеке, как и большинство элементов и механизмов зажигания. Основной способ работы заключается в следующем: электрические токи проходят через обмотки низковольтной обмотки, и в этот момент магнитное поле преобразуется около обмотки. В случае прекращения подачи напряжения в витки исчезнувшее магнитное поле возбуждает токи непосредственно в витках высокого напряжения.Процесс преобразования двенадцати вольт в двадцать тысяч происходит из-за разницы витков в обмотках катушек. Именно такой высоковольтный индикатор необходим для образования искры между контактами свечей.
Срабатывание выключателя
Правильная работа системы зажигания невозможна без такого механизма, как автоматический выключатель токовых напряжений низких показателей. Его работа — отключать токи в обмотках низкого напряжения. Это, в свою очередь, способствует образованию высокого напряжения.
Далее ток направляется на главный контакт, расположенный под крышкой распределительного устройства. Гибкая пружина подвижного контакта все время прижимает его к неподвижному элементу, и они расходятся лишь на короткое время. Это происходит при воздействии кулачка приводного ролика механизма измельчителя на молоток подвижного контакта.
Конденсатор
Чтобы исключить факт подгорания контактов в момент их размыкания, к ним параллельно подключают конденсатор.При расхождении контактов механизма распределителя между кулачками возможно искрение. В этом случае конденсатор служит для поглощения большей части электричества и сводит к минимуму возможность искрения. Кроме того, это сопровождает повышение напряжения на вторичных витках обмотки катушки. В момент срабатывания контактов выключателя конденсационное устройство отдает свой ток и тем самым создает обратные токи в цепи низкого напряжения. Это помогает ускорить исчезновение магнитных полей.И чем раньше это произойдет, тем выше будут токи в высоковольтной линии. В случае выхода из строя конденсатора распределителя двигатель также не запустится и не запустится. Параметры напряжения витков вторичной цепи будут слишком малы для возникновения оптимального искрения. Искра между электродами свечи зажигания будет «плохой», и этого недостаточно для воспламенения топливной смеси. Контакты слаботочного прерывателя и распределителя высокого напряжения установлены в корпусе распределителя и приводятся в движение коленчатым валом двигателя.
Крышка распределителя
Распределение высокого напряжения на свечи цилиндров силового агрегата осуществляется за счет крышки распределителя. После образования высоких скоростей в змеевике они попадают на главный контакт крышки распределителя-прерывателя и только потом через подвижный элемент — на пластину ротора. В то время, когда ротор вращается, напряжение скатывается с пластины на контакты крышки распределителя.
Затем короткие импульсы по высоковольтным бронепроводам поступают прямо на свечи зажигания.Контакты крышки распределительного щита имеют определенную нумерологию, соответствующую конкретному цилиндру двигателя.
Так устанавливается момент срабатывания цилиндров. Определенный порядок работы предусматривает равномерное распределение нагрузки на коленчатый вал. В основном четырехцилиндровые двигатели имеют следующий порядок работы: 1-3-4-2. Но он может незначительно отличаться в зависимости от производителя. В данном случае формула порядка работы означает, что сначала зажигание происходит в первом цилиндре, затем в третьем, четвертом и втором.В этом случае система зажигания двигателя подает напряжение на свечи зажигания в конце такта сжатия. Это связано с установкой угла опережения зажигания.
Опережение момента искрообразования необходимо из-за высокой скорости движения поршней в цилиндрах. В том случае, если топливная смесь воспламенится немного позже или раньше, чем предполагалось, эффективность расширяющихся газов будет значительно снижена. Следовательно, зажигание топлива должно производиться в определенный момент, когда поршень приближается к ВМТ.Если угол опережения установлен правильно, на поршень будет воздействовать оптимальное количество газа, необходимое для нормальной работы двигателя. Угол опережения устанавливается поворотом корпуса выключателя. Так выбирается определенный момент, когда замыкаются контакты выключателя.
Центробежный регулятор
Центробежный регулятор обеспечивает правильную установку угла опережения зажигания в зависимости от частоты вращения двигателя. Конструкция механизма регулятора представляет собой пару грузов, которые, вращаясь, воздействуют на пластину с контактами прерывателя.
Регулятор вакуума
В зависимости от степени нагрузки двигателя момент искрообразования регулируется регулятором вакуума. Это устройство установлено на корпусе распределителя. Регулятор вакуума состоит из двух камер, разделенных диафрагмой. Одна камера взаимодействует с атмосферой, а вторая с помощью насадки с дроссельной заслонкой. С помощью стержня диафрагма соединяется с пластиной, на которой установлены контакты прерывателя.
С увеличением угла поворота дроссельной заслонки разрежение в полости дроссельной заслонки уменьшается.В этом случае диафрагма перемещает пластину вместе с контактами на незначительный угол в сторону кулачка привода прерывателя. Исходя из этого, открытие происходит с задержкой, и, соответственно, меняется угол.
Свечи зажигания (контактная система зажигания)
Система зажигания оснащена стандартными предохранительными элементами. Контактные элементы искрообразования нужны для преобразования электрической энергии в искру, для воспламенения топливной смеси в цилиндрах двигателя. В период, когда на свечи передается электрический импульс, их контакты способствуют образованию искрового пробоя.Эта деталь является неотъемлемой частью системы зажигания.
Армированный провод
Контактная система зажигания, другие типы систем зажигания в своем комплекте оснащены армированными проводами, способными пропускать через себя высоковольтное напряжение без повреждений и потерь. В частности, это гибкий электрический провод с одной медной жилой и многослойной изоляцией.
В данном случае контактный провод выполнен в виде спирали, что исключает радиопомехи. Как правило, эти провода устанавливают на свечи.При длительной эксплуатации в изоляции проводов могут образоваться микротрещины, через которые могут возникать большие импульсные потери.
Неисправности системы зажигания и их устранение
Первой и самой частой неисправностью может стать отсутствие искры на свечах. Причинами такой неисправности могут быть следующие моменты:
- Обрыв электрических проводов в цепи низкого напряжения или окисление их соединительных контактов.
- Прожиг контактов распределителя и их регулировка.
- Выход из строя катушки, прогорание конденсатора, дефекты крышки распределителя, повреждение бронепровода и самих свечей.
- Чрезмерная влажность в устройствах.
Устранение неисправностей возможно с использованием следующего метода:
- Проверьте с помощью манометра всю цепь и проводку.
- Очистка контактов распределителя от нагара и регулировка зазора.
- Замена неисправных и подозрительных деталей системы.
Бывает, что при включении ключа зажигания не работает стартер, и все системы работают визуально, в этом случае необходимо обратить внимание на блок предохранительных элементов, так как возможно перегореть или окисляем гнездо предохранителя, отвечающего за запуск стартера.
Если двигатель автомобиля работает нестабильно и не развивает полную мощность, то причины могут заключаться в следующем:
- Отказ одной из свечей зажигания.
- Слишком большой или, наоборот, маленький зазор на свечах и контактах трамблера.
- Механическое повреждение ротора или крышки распределителя.
- Угол подъема установлен неправильно.
Ремонт выглядит следующим образом:
- Установка новых запчастей.
- Регулировка необходимых зазоров.
- Регулировка угла искры.
Схема контактной системы зажигания достаточно проста и широко применяется на различных автомобилях.
С применением новых технологий элементов зажигания автомобили постоянно совершенствуются и модифицируются.Например, в более новых моделях машин различных производителей уже давно используются электронные системы зажигания. При неисправности системы вы легко сможете определить причину их возникновения и провести ремонт. Контактная система зажигания автомобиля ВАЗ не имеет кардинальных отличий от элементов других производителей и отличается высокой эксплуатационной надежностью. При этом в ремонте недорого.
Система контактных транзисторов
По сравнению с обычной контактной системой, контактный транзистор имеет транзистор в своем оборудовании.Его использование помогает повысить производительность и производительность. С установкой транзистора систему начали оснащать переключателем.
Контактно-транзисторная система зажигания мало чем отличается от обычного зажигания и своим принципом действия. Но все же есть небольшие отличия.
Его главной отличительной особенностью является возможность воздействия прерывателя на транзисторный прибор, а не на обмотку катушки. При прерывании токов в обмотке низкого напряжения в витках обмотки высокого напряжения происходит его образование.
Контактная система зажигания (в том числе ВАЗ) имеет ряд положительных характеристик.
Управление процессами, присущими катушке зажигания, способствует возможности увеличения значений тока в первичной обмотке витка, и в результате этого возможно:
- Увеличить значения вторичного напряжения.
- Увеличение зазоров между электродами свечей.
- Улучшенный и более стабильный искровой момент.
- Облегчить запуск двигателя в холодное время года.
- Увеличьте обороты и мощность двигателя.
Такая система зажигания контактного транзистора предполагает соединение катушки с раздельными первичной и вторичной обмотками.
В то же время эта система снижает нагрузку на контакты выключателя и снижает риск их возгорания. Это возможно из-за снижения показателей проходящих токов. Благодаря этому повышается степень надежности и долговечности всей системы.
К недостаткам такого зажигания можно отнести следующее: напряжение токов, подводимых к транзистору, существенно влияет на его работу. Снижение показаний тока, связанных с состоянием контактов прерывателя, сильно влияет на рабочие характеристики зажигания контактного транзистора. Неисправности системы зажигания этого типа идентичны неисправностям обычной контактной системы и устраняются аналогичным образом. Но помимо этого могут возникнуть проблемы с нарушением нормальной работы транзистора и переключателя.
Система запуска двигателя
Запуск двигателя невозможен без дополнительных электронных устройств. В этом контексте мы поговорим о таком механизме, как автомобильный стартер. Этот механизм представляет собой электродвигатель, который приводит в движение коленчатый вал двигателя в начальном движении, пока он не воспламенится в цилиндрах и не запустит двигатель. Стартер включается поворотом ключа в замке в соответствующее положение. Токи через реле зажигания поступают от аккумуляторной батареи на витки стартера и питают его.
Если рассматривать подробно, то процесс пуска двигателя осуществляется в три этапа:
- Втягивающее устройство стартера включает пусковую шестерню в зацепление с ободом маховика.
- Далее ротор стартера вращается вместе с ведущей шестерней, а та, в свою очередь, передает крутящий момент на коленчатый вал, что приводит к запуску силового агрегата.
- После запуска двигателя и возврата ключа зажигания в исходное положение механизм втягивания отсоединяет ведущую шестерню стартера от маховика.
Назначение реле
Любое электрическое реле — это предохранительное устройство, снабженное системой зажигания. Контактное зажигание в этом плане не исключение. Его основное предназначение — размыкание и замыкание различных участков в электрических цепях автомобиля. Устройства имеют отличия в конструкции и способе подачи управляющего сигнала, а также в установке. На данный момент широко используются электромагнитные реле.
Проще говоря, данный вид электрооборудования автомобиля защищает различные элементы от сильноточных нагрузок.Он просто служит переключателем. В частности, в системе зажигания реле защищает стартер и генератор автомобиля от воздействия высоких токов. Например, для запуска двигателя нужно повернуть ключ зажигания и включить стартер, который, в свою очередь, потребляет от 80 до 300А.
В этом случае, если не использовать реле, может сгореть замок, а также некоторые элементы проводки. Чтобы этого не происходило, в систему включено реле зажигания. Когда изображение значка диода находится на корпусе устройства, это означает, что при его подключении важно соблюдать полярность клемм.В противном случае поломка неминуема.
Заключение
В конце стоит отметить, что первой, широко применяемой на автомобильном рынке, была контактная система зажигания. Эта система зажигания использовалась достаточно уверенно, но на данный момент считается морально устаревшей. Самым слабым местом его было как раз наличие контактной пары в конструкции трамблера. Ведь требовалось периодическое обслуживание, которое сводилось к необходимости проверять и регулировать зазор между контактами, очищать контактную поверхность от различных следов пригорания, которые могли существенно повлиять на работоспособность элементов в целом.Эта система была заменена на бесконтактную, не требующую такого технического обслуживания и характеризующуюся автомобилистами как более надежную.
Итак, мы выяснили, каков принцип работы контактно-транзисторной системы зажигания автомобиля.
Общие системы зажигания для классических велосипедов
Есть два распространенных типа зажигания, характерных для классических велосипедов: контактные точки и полностью электронное зажигание. В течение многих лет система зажигания в точке контакта была излюбленной системой для контроля момента зажигания искры.Однако по мере того, как электроника в целом становилась более надежной и менее дорогой в производстве, производители обратились к полностью электронным системам, исключив механические точки контакта.
Система зажигания контактной точки состоит из:
- Батарея или магнето для подачи тока низкого напряжения для искры
- Точки механического контакта для контроля точки воспламенения
- Вращающийся кулачок для приведения в действие точек контакта
- Конденсатор для уменьшения дуги на поверхностях точек контакта
- Катушка зажигания
- Свеча зажигания
Задача системы зажигания — подавать искру в цилиндр в нужное время.Искра должна быть достаточно сильной, чтобы проскочить зазор на электродах свечи зажигания. Для этого необходимо значительно увеличить напряжение в электрической системе мотоцикла (6 или 12 вольт) до примерно 25 000 вольт на вилке.
Чтобы добиться этого увеличения напряжения, в системе есть две цепи: первичная и вторичная. В первичной цепи источник питания на 6 или 12 вольт заряжает катушку зажигания. На этом этапе контактные точки закрываются. Когда точки контакта размыкаются, внезапное падение напряжения питания заставляет катушку зажигания высвобождать накопленную энергию в виде повышенного высокого напряжения.
Ток высокого напряжения проходит по проводу (HT-провод) к крышке свечи, прежде чем попасть в свечу зажигания через центральный электрод. Искра возникает при скачках высокого напряжения от центрального электрода к заземляющему.
Недостатки контактного пункта
Одним из недостатков системы зажигания в точке контакта является тенденция к износу пятки на точках контакта, что замедляет зажигание. Другой недостаток — перенос металлических частиц от одной точки контакта к другой, поскольку ток пытается перескочить через увеличивающийся зазор при открытии точек.Эти металлические частицы в конечном итоге образуют «выступ» на одной из поверхностей наконечника, что затрудняет установку правильного зазора во время обслуживания.
Конструкция точек соприкосновения имеет еще один недостаток: отскок точки (особенно на высокопроизводительных или высокооборотистых двигателях). Конструкция точек контакта требует использования пружинной стали для возврата точек в закрытое положение. Поскольку существует временная задержка между полностью открытыми точками и их возвращением в свое закрытое положение, высокие обороты мощных двигателей не позволяют пятке должным образом следовать за кулачком, стремясь отразить контактные поверхности.
Эта проблема, связанная с отскоком острия, создает в процессе горения искру, не имеющую отношения к месту.
Чтобы устранить все недостатки механических точек соприкосновения, конструкторы разработали систему зажигания, в которой нет движущихся частей, кроме спускового крючка на коленчатом валу. Эта система, ставшая популярной в 70-е годы компанией Motoplat, представляет собой твердотельную систему.
Твердотельное состояние — это термин, относящийся к электронной системе, в которой все усилительные и переключающие компоненты в системе используют полупроводниковые устройства, такие как транзисторы, диоды и тиристоры.
Самая популярная конструкция электронного зажигания — конденсаторно-разрядная.
Системы конденсаторно-разрядного зажигания (CDI)
Существует два основных типа источника тока для систем CDI: аккумулятор и магнето. Независимо от системы питания, основные принципы работы одинаковы.
Электроэнергия от аккумулятора (например) заряжает высоковольтный конденсатор. Когда подача питания прерывается, конденсатор разряжается и посылает ток на катушку зажигания, которая затем увеличивает напряжение до уровня, достаточного для проскока зазора свечи зажигания.
Тиристор для срабатывания
Переключение источника питания осуществляется с помощью тиристора. Тиристор — это электронный переключатель, которому требуется очень небольшой ток, чтобы контролировать его состояние или запускать его. Выбор момента зажигания достигается с помощью электромагнитного пускового механизма.
Электромагнитное срабатывание состоит из ротора (обычно прикрепленного к коленчатому валу) и двухполюсных электронных магнитов. Когда верхняя точка вращающегося ротора проходит через неподвижные магниты, на тиристор подается небольшой электрический ток, который, в свою очередь, вызывает искру зажигания.
При работе с системами зажигания типа CDI очень важно помнить о высоковольтном разряде свечи зажигания. Проверка на наличие искры на многих классических мотоциклах состоит в том, чтобы положить свечу на головку блока цилиндров (соединенную с крышкой свечи и проводом HT) и повернуть двигатель при включенном зажигании. Однако при зажигании CDI обязательно, чтобы вилка была правильно заземлена, и чтобы механик использовал перчатки или специальные инструменты, чтобы удерживать вилку в контакте с головкой, если необходимо избежать значительного поражения электрическим током.
Помимо предотвращения поражения электрическим током, механик должен также соблюдать все меры безопасности в мастерской при работе с электрическими цепями в целом и системами CDI в частности.
Типы, детали, работа, схема [PDF]
Из этой статьи вы узнаете, что такое система зажигания, как она работает? виды системы зажигания, работа, схема и прочее. А также вы можете скачать бесплатный PDF-файл этой статьи в конце.
Система зажигания
Система зажигания — одна из самых важных систем, используемых в I.Двигатели C. Двигатель с искровым зажиганием требует наличия какого-либо устройства для воспламенения сжатой топливовоздушной смеси. Воспламенение происходит внутри цилиндра в конце такта сжатия, для этого служит система зажигания.
Это часть электрической системы, которая передает электрический ток на вилку. Это дает искру для воспламенения топливовоздушной смеси в нужное время.
Прочтите нашу полную статью о I.C. Двигатели это одна из наших лучших статей. Вы получите всю информацию о четырехтактных и двухтактных двигателях.
Теперь вернемся к системе зажигания.
Типы систем зажиганияНиже приведены типы систем зажигания :
- Аккумуляторная система зажигания или катушечная система зажигания
- Магнитная система зажигания.
- Электронная система зажигания.
Обе системы зажигания основаны на принципе общей электромагнитной индукции. Аккумуляторная система зажигания в основном используется в легковых и легких грузовиках.
В аккумуляторной системе зажигания ток в первичной обмотке обеспечивается аккумулятором. В магнето к системе зажигания магнето производит и подает ток в первичную обмотку.
Детали системы зажигания- Аккумулятор,
- Переключатель распределителя зажигания
- Катушка зажигания
- Свечи зажигания и
- Необходимая проводка.
В некоторых системах используются транзисторы для уменьшения нагрузки на точки контакта распределителя.В других системах в распределителе используется комбинация транзисторов и магнитного датчика.
Двигатель с воспламенением от сжатия не имеет такой системы зажигания. В двигателе с воспламенением от сжатия в цилиндре сжимается только воздух. В конце такта сжатия впрыскивается топливо, которое загорается из-за высокой температуры и давления сжатого воздуха.
Зажигание в автомобилеСистема зажигания подавала выбросы высокого напряжения (до 30 000 вольт) на свечу зажигания.Эти скачки приводят к возникновению электрических искр в зазоре свечи зажигания. Искровое зажигание для воспламенения сжатой топливовоздушной смеси в камере сгорания.
Искрообразование должно происходить в правильное время в конце такта сжатия в каждом рабочем цикле. На высокой скорости или во время работы с частичным дросселем искра продвигается вперед. Так что это происходит несколько раньше в цикле, таким образом, смесь успевает сгореть и передать свою энергию.
Система зажигания должна эффективно работать на высоких и низких оборотах двигателя.Он должен быть простым в обслуживании, легким и компактным. Это не должно вызывать никаких помех.
Система зажигания от аккумулятораНа рисунке показана система зажигания от аккумулятора для 4-цилиндрового двигателя. Обычно используется батарея на 12 вольт. В первичном и вторичном контурах системы есть две основные цепи.
Первая цепь имеет аккумулятор, первичную обмотку катушки зажигания, конденсатор и контактный выключатель от первичной цепи. Вторичная обмотка катушки зажигания, распределитель и свечи зажигания образуют вторичные цепи.
Значение напряжения зависит от количества витков в каждой катушке. Затем высокое напряжение от 10 000 до 20 000 вольт переходит к распределителю.
Состоит из свечи зажигания цилиндра, вращающегося в зависимости от порядка зажигания двигателя. Это вызывает проскакивание искры высокой интенсивности через зазор. При этом воспламенение топливовоздушной смеси происходит во всех цилиндрах. Система зажигания от аккумулятора широко используется в легковых автомобилях, легких грузовиках, автобусах и т. Д.
Система зажигания от магнитаПринцип работы системы зажигания от магнето такой же, как и у системы зажигания от аккумулятора.В этом случае батарея не требуется, поскольку магнето действует как собственный генератор.
Он состоит либо из вращающихся магнитов в фиксированных катушках, либо из вращающихся катушек в фиксированных магнитах. Ток, производимый магнето, проходит через индукционную катушку, которая работает так же, как и система зажигания батареи.
Этот ток высокого напряжения затем подается к распределителю, который соединяет свечи зажигания во вращении в зависимости от порядка зажигания двигателя. Этот тип системы зажигания используется в небольших двигателях с искровым зажиганием, например в двигателях скутеров, мотоциклов и небольших моторных лодок.
Электронная система зажиганияВ традиционной электромеханической системе зажигания используются механические прерыватели контакта. Хотя это очень просто, у него есть следующие ограничения.
Для преодоления вышеуказанных недостатков в современных автомобилях используются электронные системы зажигания. В отличие от электромеханических систем, эта электронная система зажигания демонстрирует наилучшие характеристики при любых условиях и скоростях.
Система зажигания состоит из транзисторов, конденсаторов, диодов и резисторов.Они действуют как сверхмощные переключатели, управляя первичным током высоковольтной катушки зажигания.
Заключение
Итак, теперь мы надеемся, что мы развеяли все ваши сомнения относительно работы системы зажигания . Если у вас все еще есть сомнения по поводу « Типы системы зажигания », вы можете связаться с нами или задать вопрос в комментариях.
У нас также есть сообщество на Facebook для вас, ребята. Если вы хотите, вы можете присоединиться к нашему сообществу, вот ссылка на нашу группу в Facebook.
Спасибо, что прочитали. Если вам понравилась наша статья, поделитесь ею с друзьями. Если у вас есть какие-либо вопросы по какой-либо теме, вы можете задать их в разделе комментариев.