Контактная система зажигания
Сжатая рабочая смесь в цилиндре двигателя зажигается
электрическим разрядом — искрой, образующейся между
электродами свечи зажигания.
Для образования электрического разряда в условиях сжа-
той рабочей смеси необходимо напряжение не менее 12—
16 кВ.
Преобразование тока низкого напряжения в ток высоко-
го напряжения и распределение его по цилиндрам двигателя
осуществляется приборами батарейного зажигания. Систе-
ма батарейного зажигания состоит из источников тока низ-
кого напряжения, катушки зажигания, прерывателя распре-
делителя, конденсатора, свечей зажигания, включателя за-
жигания и проводов низкого и высокого напряжений
цепи — низкого и высокого напряжения.
Цепь низкого напряжения питается от аккумуляторной
батареи или генератора. В эту цепь кроме источников тока
последовательно включены включатель зажигания, первич-
ная обмотка катушки зажигания с добавочным резистором и
прерыватель.
Цепь высокого напряжения состоит из вторичной обмот-
ки катушки зажигания, распределителя, проводов высокого
напряжения, свечей зажигания.
Образование тока высокого напряжения в катушке за-
жигания основано на принципе взаимоиндукции. При вклю-
ченном выключателе зажигания и сомкнутых контактах пре-
рывателя ток от аккумуляторной батареи или генератора
поступает на первичную обмотку катушки зажигания, вслед-
ствие чего вокруг нее образуется магнитное поле. При раз-
мыкании контактов прерывателя ток в первичной обмотке
катушки зажигания и магнитный поток вокруг нее исчеза-
ют. Исчезающий магнитный поток пересекает витки вто-
ричной и первичной обмоток катушки зажигания и в каж-
дом из них возникает небольшая ЭДС. Благодаря большо-
му числу витков вторичной обмотки, последовательно со-
единенных между собой, общее напряжение на ее концах
достигает 20...24 кВ.
От катушки зажигания через провод высокого напряже-
ния, распределитель и провода ток высокого напряжения
поступает к свечам зажигания, в результате чего между элек-
тродами свечей возникает искровой разряд, зажигающий
рабочую смесь.
ЭДС самоиндукции, возникающая в первичной обмотке
катушки зажигания, достигает 200...300 В, что вызывает за-
медление исчезновения магнитного потока и появление са-
мой искры между контактами прерывателя. Для предотвра-
щения этого явления параллельно контактам прерывателя
установлен конденсатор.
Катушка зажигания служит для преобразования тока
низкого напряжения в ток высокого напряжения (с 12 В до
20-24 кВ). Она состоит из следующих основных частей
: сердечника, первичной обмотки из 250...400 вит-
ков толстого изолированного медного провода диаметром
0,8 мм, картонной трубки, вторичной обмотки из 19...25 тыс.
витков тонкого провода диаметром 0,1 мм, железного кор-
пуса с магнитопроводами, карболитовой крышки, клемм и
добавочного резистора. Вторичная обмотка расположена под
первичной и отделена от нее слоем изоляции. Концы пер-
вичной обмотки выведены на клеммы карболитовой крыш-
ки. Один конец вторичной обмотки соединен с первичной
обмоткой, а второй выведен на центральную клемму карбо-
литовой крышки.
Сердечник изготовляют из отдельных изолированных
друг от друга полосок трансформаторной стали, чтобы умень-
шить образование вихревых токов. Нижний конец сердечни-
ка установлен в фарфоровый изолятор. Внутри катушка за-
жигания заполнена трансформаторным маслом.
Добавочный резистор состоит из спирали, керамических
гнезд и двух шин. Сопротивление колеблется от 0,7 до 20 Ом.
Один конец резистора соединен шиной с клеммой ВК, а дру-
гой — с ВКБ.
При малой частоте вращения коленчатого вала двигате-
ля контакты прерывателя продолжительное время находят-
ся в замкнутом состоянии, сила тока в первичной цепи воз-
растает, резистор нагревается, увеличивается сопротивление
в цепи, в катушку зажигания поступает ток небольшой силы,
этим она предохраняется от перегрева.
Когда частота вращения коленчатого вала двигателя уве-
личивается, время сомкнутого состояния контактов умень-
шается, сила тока в первичной цепи уменьшается, нагрев и
сопротивление добавочного резистора уменьшаются, что
препятствует понижению напряжения во вторичной цепи.
При включении стартера резистор закорачивается и пуск
двигателя облегчается.
Прерыватель-распределитель. Образование тока высо-
кого напряжения и распределение его по цилиндрам двига-
теля для своевременного воспламенения рабочей смеси дол-
жно соответствовать порядку работы цилиндров.
Чтобы индуктировать ток высокого напряжения во вто-
ричной обмотке катушки зажигания, необходимо периоди-
чески размыкать первичную цепь батарейного зажигания, что
249
и выполняет прерыватель. Для распределения тока высоко-
го напряжения по цилиндрам соответственно порядку рабо-
ты двигателя служит распределитель. Оба эти прибора объе-
динены в один — прерыватель-распределитель.
Прерыватель установлен на двигателе и при-
водится в действие от распределительного вала. Основными
частями прерывателя являются корпус, приводной вал. Под-
вижный диск (на котором размещены изолированный рыча-
жок с контактом и неподвижная стойка с контактом), непод-
вижный диск, центробежный и вакуумный регуляторы опе-
режения, октан-корректор и кулачок с выступами по числу
цилиндров. Кулачок соединен с приводным валиком через
центробежный регулятор. Контакты прерывателя наплавле-
ны тугоплавким металлом — вольфрамом. Рычажок преры-
вателя закреплен на диске шарнирно и своим контактом при-
жимается к неподвижному контакту пружиной. Вращающий-
ся приводной валик кулачками нажимает на текстолитовый
выступ рычажка прерывателя и за один оборот разомкнет, а
пружина сомкнет контакты столько раз, сколько имеется
выступов на кулачке.
Размыкание первичной цепи катушки зажигания вызы-
вает исчезновение магнитного потока, пересекающего не
только витки вторичной обмотки, а и первичной, вследствие
чего в них индуктируется ток самоиндукции напряжением
200...300 В. Этот ток, замедляя исчезновение тока в первич-
ной цепи, приводит к уменьшению ЭДС во вторичной цепи.
Ток самоиндукции также приводит к интенсивному искре-
нию между контактами прерывателя и их разрушению. Что-
бы предотвратить вредное воздействие ЭДС самоиндукции,
применяют конденсатор. Конденсатор включен параллель-
но контактам прерывателя и в момент проявления ЭДС са-
моиндукции заряжается, не допуская искрения на контак-
тах. Кроме того, заряженный конденсатор, разряжаясь в
обратном направлении, приводит к быстрому исчезновению
тока в первичной цепи, а следовательно, и магнитного пото-
ка, благодаря чему напряжение во вторичной цепи повыша-
ется. Конденсатор состоит из лакированной бума-
ги, на которую нанесен тонкий слой цинка и олова. Эта бу-
мага является обкладкой конденсатора и свернута в рулон.
К торцам рулона припаивается по одному гибкому провод-
нику. Рулон обернут кабельной бумагой и пропитан маслом.
Крепится конденсатор на корпусе снаружи или на подвиж-
ном диске прерывателя.
Емкость конденсатора 0,17...0,2 мкФ. Конденсаторы из
металлизированной бумаги обладают способностью самовос-
станавливаться при пробое диэлектрика за счет заполнения
отверстия маслом.
Большое влияние на работу батарейного зажигания ока-
зывает зазор между контактами прерывателя. Нормальная
работа батарейного зажигания будет при зазоре между кон-
тактами прерывателя в пределах 0,35...0,45 мм.
Если зазор будет большим, то время замкнутого состо-
яния контактов уменьшится и сила тока в первичной об-
мотке катушки зажигания не успеет возрасти до требуемо-
го значения и, как следствие этого, ЭДС вторичной цепи
не будет достаточной. Кроме того, при большой частоте
вращения коленчатого вала будут возникать перебои в ра-
боте двигателя.
При малом зазоре происходит сильное искрение между
контактами, их обгорание и, как следствие, перебои на всех
режимах работы двигателя. Зазор между контактами преры-
вателя регулируют перемещением пластины со стойкой не-
подвижного контакта и при помощи эксцентрика, отвернув
предварительно стопорный винт. После регули-
ровки стопорный винт нужно завернуть. Замеряют зазор при
полностью разомкнутых контактах пластинчатым щупом.