Файл: Учебное пособие издание второе, дополненное рекомендовано Министерством общего и профессионального.pdf

генератора при регулировке натяжения или замене привод- ного ремня (ремня вентилятора).
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
(рис. 119). В системе батарейного зажигания имеется две 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-
246

Рис. 119. Схема батарейного зажигания
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
247

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
(рис. 120): 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
Рис. 120. Катушка зажигания
248

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 (рис. 121) 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-
250

Рис. 121. Прерыватель
251

ка, благодаря чему напряжение во вторичной цепи повыша- ется. Конденсатор (рис. 122) 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 (рис. 123). После регули- ровки стопорный винт нужно завернуть. Замеряют зазор при полностью разомкнутых контактах пластинчатым щупом.
Рис. 123. Регулировка зазора в прерывателе
253

Рис. 124 а. Распределитель
Распределитель установлен сверху на корпусе прерыва- теля и состоит из ротора и крышки (рис. 124, а). Ротор изго- товлен в виде грибка из карболита, сверху в него вмонтиро- вана контактная пластина. Крепится ротор на выступе ку- лачка. Крышка распределителя изготовлена также из карбо- лита. На наружной ее части по окружности выполнены гнез- да по числу цилиндров, в которые вставляются провода, при- соединяемые к свечам зажигания. В крышке размещено цен-
254

тральное гнездо для крепления провода высокого напряже- ния от катушки зажигания. Внутри, против каждого гнезда, расположены боковые контакты, а в центре — угольный кон- такт с пружиной для соединения центрального гнезда с пла- стиной ротора.
Крепится крышка на корпусе прерывателя двумя пру- жинными защелками. Ротор, вращающийся вместе с кулач- ком, соединяет поочередно центральный контакт с боковы- ми контактами, замыкая цепь высокого напряжения через свечи тех цилиндров, где в данный момент должно проис- ходить воспламенение рабочей смеси.
Свечи зажигания. Электрический разряд — искра — об- разуется в цилиндре между электродами свечи зажигания.
Свеча (рис. 124, б) состоит из центрального электрода с изо- лятором (сердечник свечи) и стального корпуса, в котором он крепится. Корпус имеет нарезную ввернутую часть, кото- рой свеча ввернута в нарезное отверстие головки цилиндров двигателя, в нижней части корпуса имеется один боковой электрод. В верхней части корпус свечи зажигания имеет грани под ключ. Центральный электрод с изолятором за- вальцован в корпусе свечи. Для уплотнения между кромка- ми корпуса и буртиком изолятора проложены уплотняющие прокладки. На центральном электроде сверху установлен наконечник для крепления провода высокого напряжения.
Для обеспечения нормальных условий работы свечи за- жигания необходимо, чтобы температура нижней части изо- лятора была в пределах 500.. .600°С, при которой сгорает нагар и очищается свеча.
Тепловая характеристика свечи зажигания зависит от длины нижней части изолятора и условий его охлаждения.
Чрезмерный нагрев свечи приводит к калильному зажига- нию и разрушению изолятора, а переохлаждение — к за- брызгиванию электродов свечи маслом и нагару.
Выбирают свечи зажигания для двигателя по их обозна- чениям, где указаны диаметр нарезной части, длина нижней
255

Рис. 124 б. Свеча зажигания
части изолятора и материал изолятора. Диаметр нарезной части обозначается буквами Μ и А, где Μ соответствует диа- метру 18 мм и А — 14 мм. Цифрой обозначено калильное число. Длина резьбовой части обозначается буквами Η —
11 мм, Д — 19 мм. Если буквы нет, то длина ввернутой ча- сти равна 12 мм. Буква «В» обозначает, что выступает ниж- няя часть изолятора, а «Т» — что герметизация изолятора выполнена термоцементом.
На двигателях автомобилей ΓΑ3-53-12 и ЗИЛ-130 уста- навливают свечи A l l , где буква А обозначает, что диаметр
256

Рис. 124 в. Регулировка зазора между электродами свечи зажигания:
1 — проверка; 2 — регулировка
резьбы 14 мм, цифра 11 указывает калильное число, длина ввертной части корпуса — 12 мм. Большое влияние на рабо- ту свечи зажигания оказывает зазор между центральным и боковым электродами. Заводы рекомендуют зазоры
0,85...1,00 мм. Уменьшение зазора против нормы вызывает обильное нагарообразование на электродах свечи зажигания и перебои в ее работе. При большем зазоре из-за повышения сопротивления ухудшаются условия искрообразования, от- чего также будут возникать перебои в работе двигателя. Ре- гулируют зазор подгибанием бокового электрода, а его раз- мер проверяют круглым щупом (рис. 124, в). Центральный электрод подгибать нельзя, так как разрушается керамичес- кая изоляция и свеча зажигания отказывает в работе.
257

Выключатель зажигания. Включение и выключение при- боров батарейного зажигания и других потребителей элект- рического тока осуществляется при помощи выключателя зажигания. Он состоит из двух частей: замка с ключом и электрического выключателя. Замок состоит из корпуса, цилиндра, пружины и поводка. В задней части корпуса зам- ка расположен выключатель, состоящий из контактной пла- стины с тремя выступами и панели с тремя контактными винтами.
В автомобилях ЗИЛ-130 и ΓΑ3-53-12 ключ имеет три положения: первое (головка ключа расположена вертикаль- но) — зажигание выключено; второе (поворот ключа по ча- совой стрелке) — зажигание включено; третье (поворот ключа до отказа) — включены зажигание и стартер. Во всех случа- ях вместе с зажиганием включаются контрольно-измеритель- ные приборы.
Стартер
Надежный пуск двигателя возможен при условии, если его коленчатый вал вращается с частотой 60...80 мин
–1
. Так как достижение такой частоты вращения при помощи рукоят- ки требует от водителя значительных усилий, то для облегче- ния работы водителя при пуске применяют электрический двигатель — стартер. Основными частями стартера (рис. 125), как и генератора, являются: корпус, якорь с обмотками и кол- лектором, две крышки, щетки и щеткодержатели.
В связи с потреблением стартером значительной силы тока (до 900 А) обмотки возбуждения и якоря выполнены из толстого провода. Четыре секции обмотки возбуждения включены последовательно обмоткам якоря двумя параллель- ными ветвями по две обмотки возбуждения в каждой. Щет- ки для лучшей проводимости сделаны меднографитными.
Две щетки соединены с массой, а две — с обмотками воз-
258