16.11. то 207. мдк 01.01

16.11. ТО 207. МДК 01.01 Устройство автомобилей.

Преподаватель Великая Г.В. Электронный адрес почты: [email protected]

Задание выдано 16.11.2020. Задание выполнить до 19.11.2020г.

Литература: Лекция. Система зажигания

Задание: Выполнить конспект лекции по вопросам:

1 Назначение системы зажигания

2 Типы систем зажигания

3 Основные элементы любой системы зажигания (рис. 1)

4 Принцип работы системы зажигания

5 Устройство контактной системы зажигания (рис.2)

6 Цепь низкого напряжения(рис.3)

7 Цепь высокого напряжения(рис.4)

8 Принцип действия контактной системы зажигания

9 Особенности конструкции контактно-транзисторной системы зажигания

10 Схема управления первичной обмоткой катушки зажигания в контактно-транзисторной системе зажигания (рис.5)

Лекция. Система зажигания .

Назначение. Система зажигания обеспечивает надежное воспламенение горючей смеси в цилиндрах бензинового двигателя в нужный момент и изменяет момент зажигания (угол опережения зажигания) в зависимости от частоты вращения коленчатого вала и нагрузки на двигатель.

Основные требования к системе зажигания:

1. Обеспечение искры в нужном цилиндре (находящемся в такте сжатия) в соответствии с порядком работы цилиндров.

2. Своевременность момента зажигания. Искра должна происходить в определенный момент (момент зажигания) в соответствии с оптимальным при текущих условиях работы двигателя углом опережения зажигания, который зависит в основном от оборотов двигателя и нагрузки на двигатель.

3. Достаточная энергия искры. Количество энергии, необходимой для надежного вос-пламенения рабочей смеси, зависит от состава, плотности и температуры рабочей смеси.

4. Общим условием для системы зажигания является ее надежность (обеспечение непрерывности искрообразования).

Типы систем зажигания. В настоящее время на автомобилях применяются следующие типы систем зажигания: контактная (в том числе контактно-транзисторная); бескон-тактная (транзисторная); электронная (микропроцессорная).

Существуют различные варианты конструктивного исполнения системы зажигания, отличающиеся устройством и принципом действия. Основные элементы любой системы зажигания (рис. 1):

1 – источник тока; 2 – замок зажигания; 3 – устройство управления накоплением энергии; 4 – накопитель энергии; 5 – распределитель зажигания; 6 – провода высокого напряжения; 7 – свечи зажигания

Рисунок 1- Обобщенная структурная схема системы зажигания

 источник энергии (АКБ или генератор);

 выключатель зажигания (замок зажигания);

 устройство управления накоплением энергии (прерыватель, транзисторный комму-татор, электронный блок управления);

 накопитель энергии (катушка или конденсатор);

 распределитель зажигания (механический или статический);

 провода низкого и высокого напряжения;

 свечи зажигания.

Принцип работы системы зажигания заключается в накоплении и преобразовании катушкой зажигания низкого напряжения (12 В) электрической сети автомобиля в высокое напряжение (до 30 000 В), распределении и передаче высокого напряжения к соответствующей свече зажигания и в образовании искры на свече зажигания в нужный момент.

Контактная система зажигания

Устройство контактной системы зажигания. Основные элементы контактной си-стемы зажигания следующие: источник тока (АКБ и генератор), выключатель (замок) зажи-гания, катушка зажигания, прерыватель-распределитель, низковольтные и высоковольтные провода, свечи зажигания, регуляторы угла опережения зажигания (рис. 2).

Рис. 2. Схема контактной системы зажигания: 1 – генератор; 2 – выключатель зажигания; 3 – распределитель; 4 – прерыватель; 5 – свечи зажигания; 6 – катушка зажигания; 7 – аккумуляторная батарея

Систему зажигания можно условно разделить на две части:

низковольтную, обеспечивающую в нужный момент прерывание тока низкого напряжения в первичной обмотке высоковольтного трансформатора (катушки зажигания), и высоковольтную, обеспечивающую получение импульсов высокого напряжения и своевременное распределение их по свечам соответствующих цилиндров.

Цепь низкого напряжения (низковольтная часть системы зажигания) состоит из акку-муляторной батареи 2, выключателя (замка) зажигания 3, первичной обмотки 5 катушки зажигания 4, подвижного 7 и неподвижного 8 контактов прерывателя, изолирующего контакта 10 подвижного контакта, валика прерывателя 9 и конденсатора 6 (рис. 3). «Минусовая» клемма аккумулятора и неподвижный контакт прерывателя соединены с «массой» автомобиля в точке 1. 36

Рисунок 3 Цепь низкого напряжения

К рисунку3: Цепь низкого напряжения контактной системы зажигания: 1 – «масса» автомобиля; 2 – аккумуляторная батарея; 3 – замок зажигания; 4 – катушка зажигания; 5 – первичная обмотка катушки зажигания; 6 – конденсатор; 7 – подвижный контакт прерывателя; 8 – неподвижный контакт прерывателя; 9 – валик прерывателя; 10 – изолирующий контакт.

Цепь высокого напряжения (высоковольтная часть системы зажигания) состоит из вторичной обмотки 2 катушки зажигания 1, центрального высоковольтного провода 3, передающего импульсы высокого напряжения от высоковольтного вывода катушки зажигания через крышку распределителя зажигания и графитовый центральный контакт 9 к ротору-распределителю (бегунку), на котором установлен помехоподавляющий резистор 8 (рис. 14). Импульсы высокого напряжения пробивают воздушный зазор между концом бегунка и ближним к нему в этот момент контактом крышки, затем идут по высоковольтным проводам 5 к соответствующей свече зажигания 6.

Рис. 4. Цепь высокого напряжения: 1 – катушка зажигания; 2 – вторичная обмотка систе-мы зажигания; 3 – центральный высоковольтный провод; 4 – распределитель зажигания; 5 – высоко-вольтные провода; 6 – свечи зажигания; 7 – ротор (бегунок); 8 – помехоподавляющий резистор; 9 – центральный контакт; 10 – свечные контакты распределителя

Принцип действия контактной системы зажигания. Низковольтная часть системы работает следующим образом. При замкнутых контактах прерывателя ток течет от «+» аккумуляторной батареи через первичную обмотку катушки зажигания, замкнутые контакты прерывателя на «массу». При размыкании цепи (кулачок вала прерывателя поднимает подвижный контакт) цепь размыкается, ток в первичной обмотке резко падает от максимального значения до нуля, и в первичной обмотке возникает эдс (электродвижущая сила) самоиндукции, причем напряжение значительно превышает напряжение питания. Следствие резкого изменения тока – импульсное намагничивание сердечника, из-за чего появляется ток во вторичной обмотке. Поскольку число витков вторичной обмотки во много раз больше, чем в первичной, напряжение, получающееся на ее выводах, многократно больше эдс самоиндукции в первичной цепи (до 20 000...24 000 В). Этого хватает для пробоя воздушного зазора свечей (и распределителя, если он используется). От вторичной обмотки катушки зажигания ток по проводу высокого напряжения поступает на распределитель.

Распределитель, в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя, направляет ток по проводам напряжения к искровым свечам зажигания, где между электродами происходит искровой разряд, который зажигает рабочую смесь.

Конденсатор выполняет две функции. Во-первых, он препятствует возникновению между контактами прерывателя искрового разряда, который очень быстро вывел бы их из строя (конденсатор при начале разрыва контактов благодаря току заряда снимает это явление). Во-вторых, когда контакты полностью разрываются, заряженный конденсатор добавляет свое напряжение к напряжению питания, в результате чего сила тока (а следовательно, и напряжение во вторичной цепи, и энергия искры) получается намного больше. Поэтому конденсатор очень важен для системы зажигания «классического» типа. Его функция – запасать в себе часть энергии (другая запасается в катушке зажигания).

Оптимальный угол опережения зажигания для разных режимов работы двигателя различный. Поэтому его необходимо изменять в зависимости от режима работы двигателя. Для изменения угла опережения зажигания в зависимости от частоты вращения коленчатого вала и нагрузки на двигатель в конструкцию системы зажигания включены регуляторы угла опережения зажигания (вакуумный и центробежный).

Особенности конструкции контактно-транзисторной системы зажигания. Контактно-транзисторная система зажигания по конструкции и принципу действия в основном аналогична контактной, но есть некоторые принципиальные отличия.

1. Между контактами прерывателя и катушкой зажигания включен транзисторный коммутатор (рис. 5), который является исполнительным устройством прерывателя. Контактный механизм прерывателя только управляет работой коммутатора, который в свою очередь, управляет первичной обмоткой катушки зажигания. Такая конструкция имеет заметное преимущество перед прерывателем без транзисторного коммутатора – оно заключается в том, что контакты прерывателя обладают большей надежностью за счет того, что в такой системе через них протекает существенно меньший ток (соответственно практически исключается пригорание контактов прерывателя во время размыкания). Соответственно и конденсатор, подключенный параллельно контактам прерывателя, становится ненужным. Транзисторный коммутатор состоит из корпуса, транзистора, электронного блока защиты транзистора, импульсного трансформатора, резисторов, стабилитрона, диода, конденсатора.

2. Катушка зажигания имеет большее число витков во вторичной обмотке (41 500 витков). Это позволяет повысить напряжение на 25 %, т.е. увеличить зазор между электродами свечей, что обеспечивает более полное сгорание топлива.

Рис. 5. Схема управления первичной обмоткой катушки зажигания в контактно-транзисторной системе зажигания