26.03.20 861 Система зажигания. Устр-во авт-ей

  предназначена для воспламенения рабочей смеси в цилиндрах бензиновых двигателей.

Основными требованиями к системе зажигания являются:

• Обеспечение искры в нужном цилиндре (находящемся в такте сжатия) в соответствии с порядком работы цилиндров.
• 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, прежде всего, от оборотов двигателя и нагрузки на двигатель.
• Достаточная энергия искры. Количество энергии, необходимой для надежного воспламенения рабочей смеси, зависит от состава, плотности и температуры рабочей смеси.
• Общим требованием для системы зажигания является ее надежность (обеспечение непрерывности искрообразования).

В зависимости от способа управления процессом зажигания различают следующие типы систем зажигания: контактная, бесконтактная (транзисторная) и электронная (микропроцессорная).

В  контактной системе зажигания  управление накоплением и распределение электрической энергии по цилиндрам осуществляется механическим устройством - прерывателем-распределителем. Дальнейшим развитием контактной системы зажигания является контактная транзисторная система зажигания, в первичной цепи катушки зажигания которой применен транзисторный коммутатор.

Контактная система зажигания является самым старым типом  системы зажигания . В настоящее время данная система применяется на некоторых моделях отечественных автомобилей (т.н. «классике»). Создание высокого напряжения и распределение его по цилиндрам в данной системе происходит с помощью контактов.

Контактная система зажигания состоит из следующих элементов: источника питания, выключателя зажигания, механического прерывателя тока низкого напряжения, катушки зажигания, механического распределителя тока высокого напряжения, центробежного регулятора опережения зажигания, вакуумного регулятора опережения зажигания, свечей зажигания и высоковольтных проводов.

• генератор
• выключатель зажигания
• распределитель
• прерыватель
• свечи зажигания
• катушка зажигания
• аккумуляторная батарея

Прерыватель располагается в одном корпусе с распределителем высокого напряжения - поэтому распределитель зажигания в такой системе называют прерывателем-распределителем.

Принцип работы системы зажигания  заключается в накоплении и преобразовании катушкой зажигания низкого напряжения (12В) электрической сети автомобиля в высокое напряжение (до 30000В), распределении и передаче высокого напряжения к соответствующей свече зажигания и образовании в нужный момент искры на свече зажигания.

В работе системы зажигания можно выделить следующие этапы:

накопление электрической энергии,

преобразование энергии,

распределение энергии по свечам зажигания,

образование искры,

воспламенение топливно-воздушной смеси.

Центробежный регулятор опережения зажигания предназначен для изменения момента возникновения искры между электродами свечей зажигания, в зависимости от скорости вращения коленчатого вала двигателя.

Центробежный регулятор опережения зажигания находится в корпусе прерывателя-распределителя. Он состоит из двух грузиков, каждый из которых одним из своих концов закреплен на опорной пластине, жестко соединенной с приводным валиком. Шипы грузиков входят в прорези подвижной пластины, на которой закреплена втулка кулачков прерывателя.

Пластина с втулкой имеют возможность проворачиваться на небольшой угол относительно приводного валика прерывателя-распределителя. По мере увеличения числа оборотов коленчатого вала двигателя, увеличивается и частота вращения валика прерывателя-распределителя. Грузики, подчиняясь центробежной силе, расходятся в стороны, и сдвигают втулку кулачков прерывателя "в отрыв" от приводного валика. То есть набегающий кулачок поворачивается на некоторый угол по ходу вращения навстречу молоточку контактов. Соответственно контакты размыкаются раньше, угол опережения зажигания увеличивается.

1- вакуумная камера

2- пружина

3- шток

4- мембрана

5- подвижная пластина

Принцип действия вакуумного регулятора. а - холостой ход;

б - частичная нагрузка;

в - полная нагрузка.

1 - трубопровод; 2 – пружина диафрагмы; 3 – диафрагма; 4 - корпус; 5 - тяга; 6 – диск с контактами или датчиком; 7 – опорная пластина.

https://studfile.net/preview/3187849/page:3/

Катушка зажигания является сердцем  системы зажигания , т.к. обеспечивает в ней создание высокого напряжения. По своей сути катушка зажигания это трансформатор с двумя обмотками.

Катушка объединяет две обмотки – первичную и вторичную. Первичная обмотк а  содержит от 100 до 150 витков толстой медной проволоки. Для предупреждения скачков напряжения и короткого замыкания проволока изолирована. Первичная обмотка имеет два низковольтных вывода на крышке катушки зажигания.

Вторичная обмотка имеет от 15000 до 30000 витков тонкой медной проволоки. Вторичная обмотка находится внутри первичной обмотки. Один конец вторичной обмотки соединен с отрицательной клеммой первичной обмотки, другой – с центральной клеммой на крышке, обеспечивающей вывод высокого напряжения.

Для повышения силы магнитного поля обмотки располагаются вокруг железного сердечника. Обмотки вместе с сердечником помещены в корпус с изолирующей крышкой. Для предотвращения токового нагрева катушка заполнена трансформаторным маслом.

Основными характеристиками катушки зажигания являются сопротивление обмоток, которое для каждой модели индивидуальное. Для примера, сопротивление первичной обмотки составляет порядка 3-3,5 Ом, вторичной обмотки – 5000-9000 Ом. Отклонение величины сопротивления обмотки от нормативного значения свидетельствует о неисправности катушки.

• изолятор
• корпус
• изоляционная бумага
• первичная обмотка
• вторичная обмотка
• изоляция между обмотками
• клемма вывода первичной обмотки
• контактный винт
• центральная клемма
• крышка
• клемма вывода первичной и вторичной обмотки
• пружина центральной клеммы
• каркас вторичной обмотки
• наружная изоляция первичной обмотки
• скоба крепления катушки
• наружный магнитопровод
• сердечник

Конструкция проводов достаточно проста. Это токопроводящий элемент (медь, стекловолокно с пропиткой графитом), покрытый слоем изоляции, на концах которого имеются металлические наконечники. Один конец провода устанавливается в гнездо катушки зажигания, а второй на свечу зажигания через пластмассовый, резиновый либо силиконовый наконечник.

Изоляция является наиболее важным элементом, выполняя три основные функции:

• Защита токопроводящей жилы от попадания влаги;

• Минимальная утечка тока при работе;

• Сохранение эластичности в эксплуатации при различных температурах.

Свеча зажигания предназначена для непосредственного воспламенения топливно-воздушной смеси в бензиновом двигателе внутреннего сгорания.

Воспламенение смеси происходит при прохождении искры между электродами свечи.

Центральный электрод выполняет в свече зажигания, как правило, роль катода. Он изготавливается из хром–никелевого сплава.

• контактный стержень
• изолятор
• уплотнение
• резистор
• уплотнительная шайба
• резьба
• центральный электрод
• корпус
• боковой электрод

http://systemsauto.ru/fire/contact.html

Контактный стержень и центральный электрод расположены в изоляторе, выполняющем функции электрической изоляции и обеспечения заданного температурного режима свечи зажигания.

Изолятор изготовляется из тугоплавкой керамики. Для улучшения электрической изоляции и предотвращения утечки электроэнергии наружная часть изолятора выполняется ребристой. На наружной части изолятора наносится название фирмы-производителя и (или) логотип.

Тепловой режим свечи зажигания характеризуется нижней и верхней границами. Нижняя граница начинается с температуры, при которой на тепловом конусе начинают сгорать скопившиеся частицы сажи, и называется температурой самоочищения. Величина температуры самоочищения составляет 450°С. Верхняя граница составляет 850°С.

При данной температуре тепловой конус изолятора так сильно нагревается, что сам выступает источником воспламенения топливно-воздушной смеси. Такое неконтролируемое воспламенение смеси носит название  калильное зажигание  и может привести к детонации и серьезным поломкам двигателя.

Калильное число  является показателем тепловых свойств свечи (ее способности нагреваться при различных тепловых нагрузках двигателя). Оно пропорционально среднему давлению, при котором в процессе испытаний свечи на моторной тарировочной установке в ее цилиндре начинает появляться калильное зажигание (неуправляемый процесс воспламенения рабочей смеси от раскаленных элементов свечи).

Свечи с небольшим калильным числом называют горячими. Их тепловой конус нагревается до температуры 900°С (температура начала калильного зажигания) при относительно небольшой тепловой нагрузке. Такие свечи применяются на малофорсированных двигателях с небольшими степенями сжатия.

У холодных свечей калильное зажигание возникает при больших тепловых нагрузках, и они используются на высокофорсированных двигателях.

На свече зажигания российского производства должны быть указаны: - дата изготовления (месяц или квартал и (или) две последние цифры года изготовления); - товарный знак и (или) наименование предприятия-изготовителя; - условное обозначение типа свечи (расшифровка приведена далее); - надпись "Сделано в России" или RUS.

https://studfile.net/preview/3187849/page:8/

• Самостоятельно изучить презентацию Система зажигания
• Составить конспект слайдов 2,3,4,8,18,
• Составить схему с описанием слайды 5,6,20,21
• Ответить на контрольные вопросы используя знания, интернет ресурс при необходимости:

• Из каких составляющих состоит прерыватель-распределитель(сл.10)?
• Какую функцию выполняет центробежный и вакуумный регуляторы, за счет каких действия происходит установка раннего или позднего угла зажигания.
• Для чего необходимо изменять угол опережения зажигания?
• Из каких основных элементов состоит катушка зажигания?
• Чем является калильное число свечи зажигания?