Рубрика: Система зажигания

Система зажигания ЗИЛ-130

Устройство контактно-транзисторной системы зажигания Зажигание батарейное, контактно-транзисторное. Схема включения приборов зажигания показана на первом рисунке, а принципиальная схема — на втором. В систему зажигания входят катушка зажигания Б114, распределитель Р4-Д, транзисторный коммутатор ТК102, добавочное двухсекционное сопротивление СЭ107, провода высокого напряжения, свечи, а также выключатель зажигания. Рис. Схема включения транзисторного зажигания: 1 — выключатель зажигания; 2 — добавочное сопротивление катушки зажигания; 3 — катушка зажигания; 4 — распределитель зажигания; 5 — стартер; 6 — коммутатор транзисторного зажигания; цифры 22—26 (включая цифры с буквенными обозначениями), написанные более мелко, указывают номера проводов схемы Рис. Принципиальная схема контактно-транзисторной системы зажигания: 1 — транзисторный коммутатор ТК102: 2 — катушка зажигания Б114; 3 — свечи зажигания; 4 — распределитель Р4-Д; 5 — добавочное сопротивление СЭ107; 6 — выключатель зажигания; 7 — аккумуляторная батарея; 8 — блок защиты транзистора; Т1 — германиевый транзистор; Тр — специальный трансформатор Катушка зажигания Б114 установлена под капотом на переднем щите кабины. Катушка имеет два выводных зажима обмотки первичной цепи. При установке катушки необходимо следить за правильностью присоединения проводов. К зажиму К надо подсоединить провода от одноименных выводов коммутатора и добавочного сопротивления, к выводу без маркировки — провод от коммутатора. Катушка зажигания Б114 предназначена для работы только с транзисторным коммутатором ТК102. Применение катушек зажигания других типов недопустимо. На хомуте катушки зажигания Б114 имеется надпись «Только для транзисторной системы» . Добавочное сопротивление СЭ107, состоящее из двух последовательно соединенных сопротивлений, установлено рядом с катушкой. При пуске двигателя стартером одно из сопротивлений последовательной цепи автоматически замыкается накоротко, чем достигается увеличение напряжения в момент пуска. Необходимо следить за правильностью подсоединений проводов к зажимам добавочного сопротивления: к зажиму ВК должен быть присоединен провод от стартера к зажиму ВК-Б — провод от выключателя зажигания к зажиму К — провод от вывода катушки зажигания Комбинированный выключатель зажигания и стартера ВК350 предназначен для включения и выключения цепей зажигания и стартера. Установлен он на переднем щите кабины. Выключатель имеет три положения, из которых два фиксированных. В положении О все выключено, ключ свободно вставляется в замок и вынимается из него. Положение I — включен зажим КЗ (зажигание) поворотом ключа по часовой стрелке. Положение II — включены зажимы КЗ (зажигание) и СТ (стартер) поворотом ключа по часовой стрелке. Положение II не фиксированное; возврат в положение I осуществляется пружиной после снятия усилия с ключа. Распределитель Р4-Д восьмиискровой, работает совместно с катушкой зажигания Б114, предназначен для прерывания тока низкого напряжения в первичной обмотке катушки зажигания и распределения тока высокого напряжения по свечам. Рис. Распределитель Р4-Д: 1 — валик; 2 — пластина; 3 — фильц; 4 — бегунок; 5 крышка; 6 — вывод высокого напряжения; 7 — пружина контактного уголька; 8 — контактный уголек; 9 — защелка крышки; 10 — центробежный регулятор; 11 — вакуумный регулятор; 12 — регулировочная гайка октан-корректора; 13 — регулировочный винт; 14 — рычажок; 15 — винт крепления прерывателя; 10 — фальц смазки кулачка; 17 — вывод низкого напряжения Особенностью контактно-транзисторной системы зажигания является отсутствие в распределителе шунтирующего конденсатора. На корпусе распределителя Р4-Д прикреплена фирменная табличка, на которой нанесена надпись «Только для транзисторной системы зажигания». Если по каким-либо причинам распределитель зажигания должен...

Свеча зажигания

Техническое обслуживание (ТО) системы зажигания

При ТО-1 проверяют и при необходимости подтягивают крепление прерывателя-распределителя и катушки зажигания  Поворотом крышки колпачковой масленки на один оборот смазывают валик привода кулачка и ротора распределителя. При ТО-2 проверяют состояние поверхности катушки зажигания, проводов низкого и высокого напряжения и сухой тряпкой очищают их от пыли, грязи и масла. Проверяют состояние свечей зажигания. Очищают свечи от нагара и регулируют зазор между электрода­ми или заменяют свечи. Снимают с двигателя прерыватель-распределитель и протирают сухой тряпкой внутреннюю и наружную поверхности крышки, ротор и корпус. Проверяют, нет ли в крышке и роторе трещин и обуглившейся поверхности изоляционного материала, а также состояние угольного контакта в центральном вводе крышки и подавительного резистора в роторе распределителя. Проверяют состояние контактов прерывателя, регулируют зазор между ними и зачищают рабочую поверхность от окиси металла. Протирают рабочую поверхность контактов прерывателя замшей, смоченной очищенным бензином или спиртом, а затем просушивают контакты.   Поворотом крышки колпачковой масленки на один оборот смазывают валик привода кулачка и ротора. Смазывают ось рычажка одной каплей масла. Снимают ротор, а затем фильц и закапывают 4…5 капель на втулку кулачка. Потом пропитывают фильц-щетку двумя каплями масла. Проверяют состояние других узлов и деталей. При подготовке машины к зимней эксплуатации прерыватель-распределитель разбирают и тщательно проверяют состояние подшипника подвижного диска, рычажка прерывателя, валика и скользящих подшип­ников его, кулачка, контактов прерывателя, центробеж­ного и вакуумного регуляторов опережения зажигания. Устраняют выявленные неисправности. Проверяют на стенде и при необходимости регулируют угол замкнутого состояния контактов прерывателя, центробежный и вакуумный регуляторы опережения зажигания, а также исправность ротора, крышки распределителя и конден­сатора. Техническое состояние приборов системы зажигания, снятых с автомобиля, трактора, проверяют на стендах КИ-968 и др.

Схема батарейной системы зажигания

Назначение систем зажигания

Система зажигания предназначена для воспламенения топливовоздушной смеси в цилиндрах бензинового двигателя. Топливовоздушная смесь воспламеняется в камере сгорания двигателя посредством электрического разряда между электродами свечи зажигания, установленной в головке цилиндров. Для создания искры между электродами свечи зажигания применяют системы зажигания от магнето и батарейные системы зажигания, источниками высокого напряжения в которых являются индукционные катушки. Рис. Схема батарейной системы зажигания Система зажигания состоит из следующих основных элементов: источник тока ИТ, функцию которого выполняет аккумуляторная батарея или генератор выключатель ВК цепи электроснабжения (выключатель зажигания) датчик Д углового положения коленчатого вала регуляторы момента зажигания РМЗ, которые задают определенный момент подачи высокого напряжения на свечу в зависимости от частоты вращения коленчатого вала, разрежения Δрк во впускном трубопроводе и октанового числа бензина источник высокого напряжения ИВН, содержащий промежуточный накопитель энергии НЭ и преобразователь низкого напряжения в высокое силовое реле СР, в качестве которого могут служить механические контакты прерывателя или электронный ключ (транзистор или тири­стор) распределитель Р импульсов высокого напряжения по свечам помехоподавительные устройства ПП (экранирующие элементы системы зажигания или помехоподавительные резисторы) свечи зажигания СВ, на которые подается высокое вторичное напряжение В батарейной системе зажигания источником энергии является аккумуляторная батарея или генератор (в зависимости от режима работы двигателя). Система зажигания от магнето принципиально отличается от батарейной тем, что источник электроэнергии в ней — магнитоэлектрический генератор, конструктивно объединенный с индукционной катушкой. Система зажигания от магнето в настоящее время на автомобилях практически не применяется, однако находит применение на пусковых бензиновых двигателях тракторных дизелей. Система зажигания обеспечивает генерацию импульсов высокого напряжения в нужный момент времени на тактах сжатия в цилиндрах двигателя и их распределение по цилиндрам в соответствии с порядком их работы. Момент зажигания характеризуется углом опережения зажигания УОЗ, который представляет собой угол поворота коленчатого вата от положения в момент подачи искры до положения, когда поршень проходит через верхнюю мертвую точку ВМТ. Электрическая искра вызывает появление в ограниченном объеме топливовоздушной смеси первых активных центров, от которых на­чинается развитие химической реакции оксидирования топлива, со­провождающейся выделением теплоты. Процесс сгорания рабочей смеси разделяют на три фазы: начальная, в которой формируется пламя, инициированное ис­кровым разрядом в свече основная, в которой пламя распространяется на большую часть камеры сгорания конечная, в которой пламя догорает у стенок цилиндра Рис. Система зажигания с накоплением энергии: а — в магнитном поле; б — в электрическом поле Для бесперебойного искрообразования на свечу зажигания необходимо подать напряжение до 30 кВ. Высокий уровень напряжения обеспечивает промежуточный источник энергии. По способу накопления энергии в промежуточном источнике различают системы с накоплением энергии в магнитном поле (в индуктивности) или в электрическом поле конденсатора (в емкости). В обоих случаях для получения импульса высокого напряжения используется катушка зажигания, представляющая собой трансформатор (или автотрансформатор), содержащий две обмотки: первичную L1 с малым числом витков и электросопротивле­нием в доли и единицы ома и вторичную обмотку L2 с большим числом витков и сопротивлением в единицы и десятки килоом. Автотрансформаторная связь обмоток упрощает конструкцию и технологию изготовления катушки, а также несколько увеличивает вторичное напряжение. Коэффициент трансформации катушек зажигания находится в пределах 50—225. В системах зажигания с накоплением энергии в катушках зажигания (в индуктивности) первичная обмотка L1 катушки подключается к источнику электроснабжения последовательно через механический или электронный прерыватель S2. В системах зажигания с накоплением энергии в электрическом поле конденсатора (в емкости) первичная обмотка катушки периодически подключается к конденсатору управляемым электронным переключателем S2. Конденсатор предварительно за­ряжается от источника электроснабжения на автомобиле через статический преобразователь напряжения.

Принцип работы элемента Холла

Системы зажигания с датчиком Холла

Магнитоэлектрический датчик Холла получил свое название по имени Э. Холла американского физика, открывшего в 1879 г. важное гальваномагнитное явление. Элемент Холла представляет собой тонкую пластинку, выполненную из полупроводникового материала (кремний, германий), с четырьмя электродами. Если через такую пластинку проходит ток I и на нее одновременно действует магнитное поле, вектор магнитной индукции В которого перпендикулярен плоскости пластинки, то на параллельных направлению тока гранях возникает э.д.с. Холла, которое определяется по следующему выражению: Uн = кхIВ/d, кх – постоянная Холла, зависящая от материала пластинки; d – толщина пластинки Рис. Принцип работы элемента Холла: 1 – магнит; 2 – пластинка из полупроводникового материала Через пластинку пропускается ток примерно 30 мА, тогда как напряжение Холла составляет 2 мВ, увеличиваясь с ростом температуры. Пластинка обычно представляет одно целое с интегральной схемой, осуществляемой усиление и формирование сигнала. Если между магнитом и полу­проводником поместить перемещающийся экран с прорезями, получим импульсный генератор Холла. Схема прерывателя-распределителя с датчиком Холла представлена на двух следующих рисунках. Рис. Принцип работы датчика Холла: 1 – постоянный магнит; 2 – ротор; 3 – элемент Холла; 4 – операционный усилитель; 5 – формирователь импульсов; 6 – выходной каскад; 7 – блок стабилизации Магнитное поле создается постоянным магнитом 1, а прерывание магнитного поля осуществляется ротором (экраном) 2 с окнами, укрепленным на валике распределителя. При прохождении окна ротора около постоянного магнита силовые линии его магнитного поля пронизывают поверхность элемента Холла и на его выходе возникает ЭДС. Если воздушный зазор между магнитом и элементом Холла перекрывается шторкой, магнитное поле замыкается на шторку экрана и не попадает на элемент Холла. Рис. Схема прерывания магнитного потока: 1 – датчик Холла; 2 – держатель датчика; 3 – воздушный зазор; 4 – магнитный поток; 5 – ротор Количество шторок и окон экрана соответствует количеству цилиндров двигателя. Ширина шторки экрана соответствует углу, при котором выходной транзистор коммутатора пропускает ток через первичную обмотку зажигания. Учитывая небольшое напряжение, вырабатываемое элементом Холла, оно обрабатывается и усиливается. Операционный усилитель 4 усиливает сигнал датчика и через формирователь импульсов 5 подает сигнал на базу выходного транзистора 6 и открывает его. Для исключения влияния на выходной сигнал датчика колебаний напряжения сети и температуры в схеме датчика имеется блок стабилизации 7. При нахождении шторки экрана в щели воздушного зазора, величина магнитного потока резко падает, вследствие замыкании магнитного потока на шторку. Рис. Импульсы датчика Холла: В – магнитная индукция; Uн – напряжение, вырабатываемое элементом Холла; Ug – напряжение, вырабатываемое датчиком Холла; I – ток первичной обмотки катушки зажигания; tz – момент зажигания электрической искры; а – изменение магнитной индукции; б – изменение напряжения, вырабатываемого элементом Холла; в – изменение напряжения, вырабатываемого датчиком Холла; г – изменение силы тока первичной катушки зажигания. Напряжение, вырабатываемое элементом Холла Uн, поступает на операционный усилитель, где происходит усиление сигнала. После этого ток поступает на формирователь импульсов и там происходит переработка из аналогового сигнала в цифровой. Затем полученный цифровой сигнал поступает на выходной каскад и окончательно усиливается до величины напряжения Ug, достаточного для работы транзисторного коммутатора. При этом напряжение Ug за счет инверсии выходного каскада вырабатывается в момент отсутствия напряжения Uн с входа элемента Холла, т.е. в момент перекрытия...

Компоненты транзисторной системы зажигания

Бесконтактная система зажигания (БСЗ)

Преимущества БСЗ Задача системы зажигания — обеспечение в нужный момент искры зажигания достаточной энергии для воспламенения топливной смеси. Чем точнее выполняется этот процесс, тем выше мощность и эффективность двигателя. Правильно выставленное зажигание позволяет повысить мощность двигателя, снизить расход топлива и выбросы вредных веществ. По теме: Устройство бесконтактной системы зажигания В последние годы и десятилетия эти цели приобретали все большую актуальность. Контактная система зажигания не смогла справиться с требованиями, которые к ней предъявлялись. Максимально передаваемую энергию, необходимую для зажигания рабочей смеси, увеличить не удалось, хотя это было необходимо для двигателей с высокой компрессией и мощностью, частота вращения которых становились все больше. Кроме того, из-за постоянного износа контактов не возможно обеспечить точное соблюдение заданного момента воспламенения. Это вызывало перебои в работе двигателя, повышение расхода топлива и выбросам вредных веществ атмосферу. Благодаря развитию электроники удалось инициировать процесс воспламенение бесконтактно, в результате чего решились проблемы износа и технического обслуживания. При этом заданный момент зажигания точно соблюдается практически в течение всего срока службы. В первую очередь, это достигается благодаря индуктивному формированию сигнала (бесконтактная транзисторная система зажигания с накоплением энергии в индуктивности) и формированию сигнала датчиком Холла (TSZ-h). Поскольку обе эти системы экономичны и относительно недорогие, они используются и сегодня на некоторых двигатетелях малого объема. Основные преимущества бесконтактной системы зажигания: отсутствие износа и технического обслуживания, постоянный момент воспламенения, отсутствие дребезга контактов и, как следствие, возможность увеличения частоты вращения, регулирование накопления энергии и ограничение первичного тока, более высокое вторичное напряжение системы зажигания отключение постоянного тока. Структура и функции БСЗ На основании рисунка кратко поясняется принцип работы системы: Рисунок. Компоненты транзисторной системы зажигания Аккумуляторная батарея Выключатель зажигания и стартера Катушка зажигания Коммутатор Датчик зажигания Датчик-распределитель Свеча зажигания При включении зажигания (2) подается напряжение питания на первичную обмотку катушки зажигания (3). Через первичную обмотку проходит ток, как только коммутатор (4) получит сигнал с датчика зажигания (5), ток первичной обмотки прерывается. Клемма 1 катушки зажигания по средством коммутатора соединяется с массой. Во вторичной обмотке индуцируется высокое напряжение более 20 кВ. Вторичное напряжение системы зажигания через клемму 4 катушки зажигания передается на датчик-распределитель на соответствующий цилиндр и свечу зажигания. Блок управления определяет частоту вращения коленчатого вала (сигналы датчика) и на ее основании управляет временем накопления тока первичной обмотки катушки зажигания (длительностью открытого состояния выходного транзистора или тиристора системы зажигания) и его величиной. В соответствии с частотой вращения и напряжением аккумуляторной батареи, незадолго до появления искры зажигания устанавливается заданное значение первичного тока, то есть при увеличении частоты вращения длительность протекания тока увеличивается так же, как при уменьшении напряжения аккумуляторной батареи. При включенном зажигании и неработающем двигателе (отсутствие сигнала датчика) через некоторое время (как правило, через одну секунду) отключается ток первичной обмотки катушки зажигания. Как только блок управления получит сигнал датчика (например, при запуске), он снова переходит в рабочее состояние. Для адаптации момента зажигания к разным состояниям нагрузки регулировка осуществляется так же, как и в контактных системах зажигания, механическим способом посредством мембранного механизма вакуумного регулятора, а также центробежного регулятора. В результате сигнал датчика (и вместе с ним момент зажигания) изменяется в зависимости от оборотов и нагрузке двигателя. Рисунок. Схема взаимодействия вакуумной и центробежной регулировки...

Схема батарейного зажигания

Батарейная система зажигания

Второй, наиболее распространённой системой является батарейная система зажигания. В этом случае электропитание осуществляется от автомобильной аккумуляторной батареи, а когда двигатель работает — электроэнергию вырабатывает автомобильный генератор, подключенный параллельно аккумулятору. Это наиболее простая и часто применяемая система зажигания карбюраторного двигателя. Она состоит из: катушки зажигания; прерывателя-распределителя 4; свечей 1 (зажигания); выключателя зажигания. Система зажигания получает питание от аккумуляторной батареи 10 или генератора, включаемого в схему параллельно батарее (схема подключения генератора и стартера приведена на рисунке). Система зажигания служит для обеспечения воспламенения горючей смеси в цилиндрах двигателя в нужный момент и изменения момента зажигания (угла опережения зажигания) в зависимости от частоты вращения вала и нагрузки двигателя. В системе батарейного зажигания имеются цепи низкого и высокого напряжения. В цепь низкого напряжения кроме источников тока входят прерыватель тока низкого напряжения, первичная обмотка катушки зажигания с добавочным сопротивлением и выключатель зажигания. Цепь высокого напряжения содержит вторичную обмотку индукционной катушки зажигания, распределитель тока высокого напряжения по свечам, провода высокого напряжения и свечи зажигания. Прерыватель и распределитель объединены в одном устройстве — прерывателе-распределителе. Рис. Схема батарейного зажигания: а — расположение приборов; б — цепи низкого и высокого напряжения; 1 — свечи зажигания; 2, 15 — помехоподавляющие резисторы; 3, 9 — провода высокого и низкого напряжения соответственно; 4 — прерыватель-распределитель; 5 — конденсатор; 6 — катушка зажигания; 7 — добавочный резистор; 8 — выключатель (замок) зажигания; 10 — аккумуляторная батарея; 11 — реле включения стартера; 12 — стартер; 13 — крышка распределителя; 14 — ротор; 16 — кулачок; 17 — контакты; 18 — рычажок; 19 — клемма прерывателя; 20, 21 — первичная и вторичная обмотки соответственно; ВК,BK—Б — клеммы катушки зажигания; VA — вольтамперметр При замкнутых контактах 17 и включенном выключателе 8 зажигания в цепи низкого напряжения течет ток силой I1. Из-за значительной индуктивности катушки 6 I1 нарастает до некоторого установившегося значения не мгновенно, а в течение определенного промежутка времени. Быстрому нарастанию силы тока препятствует ЭДС самоиндукции катушки. В момент размыкания контактов сила тока быстро падает до нуля, а созданное им магнитное поле исчезает. В результате исчезновения (уменьшения) магнитного поля во вторичной обмотке индуцируется ЭДС, которая будет тем выше, чем больше скорость уменьшения магнитного потока. Таким образом, в момент изменения магнитного силового поля ЭДС возникает в витках не только вторичной, но и первичной обмотки 20 катушки зажигания. Это явление называется самоиндукцией. Ток самоиндукции замедляет процесс исчезновения тока в первичной обмотке, что нежелательно, так как в момент размыкания контактов возникает искра, вызывающая их подгорание. В результате снижаются эффективность и надежность системы зажигания. С целью устранения искрообразования параллельно контактам прерывателя подключают конденсатор. В момент размыкания цепи низкого напряжения он заряжается током самоиндукции, а при замыкании контактов разряжается через первичную обмотку. Добавочный резистор служит для автоматического поддержания постоянной силы тока в первичной обмотке при изменении частоты вращения двигателя. При его пуске катушка зажигания питается от аккумуляторной батареи, напряжение которой понижено вследствие потребления стартером тока большой силы. Пониженное напряжение на катушке зажигания приводит к снижению силы тока I1 и напряжения вторичной обмотки. Для устранения этого явления при пуске двигателя добавочный резистор закорачивается контактами реле включения стартера или тягового реле. Поэтому, несмотря на снижение напряжения аккумуляторной батареи, первичная обмотка катушки...

Схема контактно-транзисторной системы зажигания

Контактно-транзисторная система зажигания автомобилей

Для увеличения долговечности контактов прерывателя и обеспечения бесперебойного зажигания в настоящее время на автомобилях ГАЗ-53А, ЗИЛ-130, ЗИЛ-131А устанавливают контактно-транзистор­ную систему зажигания. Она состоит из аккумуляторной батареи GВ, включателя зажигания ВЗ, блока добавочных резисто­ров С.Э-107, транзисторного коммутатора ТК-102, катушки зажигания Б-114, прерывателя-распределителя Р4-Д для автомобилей ЗИЛ или Р13-Д для ГАЗ-53А (без конденсатора) и свечей зажигания. Блок добавочных резисторов ограничивает ток в катушке и со­стоит из двух резисторов R3 и R4 . Резистор 3 при пуске двигателя закорачивается. Рис. Схема контактно-транзисторной системы зажигания Катушка зажигания маслонаполненная. Она имеет повышенный коэффициент трансформации и пониженную индуктивность первичной обмотки Один конец вторичной обмотки соединен с кор­пусом катушки. Основное назначение транзисторного коммутатора — включение и выключение тока низкого напряжения в первичной обмотке индук­ционной катушки. Контакты прерывателя Пр служат для управления транзистор­ным коммутатором (отпирания и запирания транзистора). В транзи­сторном коммутаторе установлены: мощный германиевый транзистор первичная об­мотка W1 которого соединена с базой транзистора и прерывателем вторичная обмотка W2, зашунтированная резистором R2, соединенная с эмит­тером транзистора конденсатор С1 с резистором R1 кремниевый стабилитрон V3 с германиевым диодом V2 электролитический конденсатор С2 При включенном зажигании и замкнутых контактах прерывателя через транзистор текут два тока: Ток управления течет по цепи: «+» аккумуля­торной батареи, выключатель зажигания, добавочные резисторы R3 и R4, первичная обмотка индукционной катушки, переход эмиттер — база транзистора, первичная обмотка импульсного трансформатора, контакты прерывателя, «масса» двигателя, минусовая клемма акку­муляторной батареи. Ток управления, проходя в прямом направлении через эмиттерный переход и базу, отпирает транзистор (резко умень­шает сопротивление коллекторного перехода) и открывает путь основному току первичной обмотки индукционной катушки. Основной ток первичной обмотки течет от плю­совой клеммы аккумуляторной батареи через выключатель зажигания, добавочные резисторы, первичную обмотку катушки, эмиттерный и коллекторный переходы транзистора и далее на «массу» и «—» аккумуляторной батареи. В момент размыкания контактов прерывателя ток в цепи управ­ления транзистором исчезает и сопротивления эмиттерного и коллек­торного переходов резко увеличиваются, при этом транзистор запи­рается и выключает ток первичной обмотки индукционной катушки. Исчезающее магнитное поле первичной обмотки индукционной ка­тушки создает во вторичной обмотке высокое напряжение, которое через распределитель подводится к свече зажигания. Импульсный трансформатор ИТ служит для ускорения запирания транзистора при размыкании контактов прерывателя. В момент раз­мыкания контактов исчезающее магнитное поле первичной обмотки трансформатора ИТ пронизывает витки вторичной обмотки ИТ и ин­дуктирует в них ЭДС, которая создает на эмиттерном переходе транзистора обратное (отрицательное) напряжение, способствующее быстрейшему запиранию транзистора. Для предохранения транзистора от нагревания и пробоя токами самоиндукции первичной обмотки индукционной катушки, возникаю­щими при запирании транзистора, предусмотрены цепи защиты. Цепь С1, R1 поглощает энергию самоиндукции и отводит ее в виде тепла через алюминиевые теплоотводы. Токи самоиндукции заряжают кон­денсатор, затем происходит затухающий колебательный разряд его через первичную обмотку индукционной катушки. Этим увеличивает­ся продолжительность искрового разряда между электродами свечей. Цепь, состоящая из диода V2 и стабилитрона V3, предохраняет транзистор от перенапряжения и пробоя токами самоиндукции пер­вичной обмотки катушки. Для лучшего отвода тепла корпус прибора отлит из алюминие­вого сплава с ребристой поверхностью, а транзистор и элементы це­пей защиты (С1 R1, V2, V3) закреплены на теплоотводах, соеди­ненных с корпусом. Транзистор с элементами цепей защиты залиты эпоксидной смолой. Плюсы контактно-транзисторных систем зажигания: большие выходные напряжения за счёт увеличения силы тока в первичной обмотке и меньшая электрическая нагрузка на...

Одноискровое магнето М-124Б

Зажигание от магнето

Магнето — магнитоэлектрическая машина, преобразующая механическую энергию в электрическую. В настоящее время иногда применяется в системах зажигания двигателей внутреннего сгорания. Магнето объединяет в себе магнитоэлектрический генератор, прерыватель и катушку зажигания. Оно вырабатывает ток низкого напряжения и преобразует его в ток высокого напряжения. На тракторах применяют одноискровые и двухискровые магнето левого и правого вращения. У магнето правого вращения ротор, если смотреть со стороны привода, вращается по часовой стрелке. Магнитная система магнето состоит из двухполюс­ного или четырех полюсного магнита 9, двух стоек 2 и сердечника 3 индукционной катушки. Стойки и сердечник изготовлены из пластин электротехнической стали. Электрическую цепь составляют первичная 4 и вторичная 5 обмотки трансформатора, подвижной и неподвижный контакты прерывателя, закрепленные соответственно на изолированном рычажке 11 и стойке 10, соединенной с «массой». Параллельно контактам прерывателя подключен конденсатор 18. Одноискровое магнето М-124Б: а — схема; 1 — жесткая полумуфта; 2 — стойка; 3— сердечник; 4— первичная обмотка; 5 — вторичная обмотка; 6 — свеча зажигания; 7 — провод высокого напряжения; 8 — вывод высокого напряжения; 9 — магнит; 10 — стойка непо­движного контакта; 11 — рычажок подвижного контакта; 12 — кулачок; 13 — эксцентрик; 14 — провода; 15 — кнопка выключателя; 16 — вал; 17 — клемма дистанционного выключателя зажигания; 18 — конденсатор; 19 — выключатель; б — наконечник свечи; 20 — наконечник; 21 — резистор подавления радиопомех; в — зависимость результирующего магнитного потока Фрез (Фрез-суммарный магнитный поток постоянного магнита и тока первичной обмотки) ЭДС Е1 н тока в первичной обмотке от угла поворота магнита при замкнутой первичной цепи Контакты прерывателя размыкаются кулачком 12, установленным на конце вала магнита. На втором конце вала закреплена жесткая приводная полумуфта 1 (или центробежный автомат опережения зажигания). Один конец первичной обмотки соединен с сердечником («массой»), второй с рычажком подвижного контакта прерывателя. Концы вторичной обмотки подключены: один — к концу первичной обмотки, второй — к выводу 8 высокого напряжения. Далее ток высокого напряжения подводится по высоковольтному проводу 7 к свече непосредственно или через распределитель. При вращении магнита его полюсные наконечники поочередно проходят мимо стоек, при этом магнитный поток замыкается через сердечник трансформатора. Когда магнит устанавливается парал­лельно стойкам (в нейтральном положении), магнитный поток замыкается через башмаки стоек. Таким образом, за один оборот двух­полюсного магнита в сердечнике трансформатора магнитный поток меняется дважды. Изменяющийся как по величине, так и по направ­лению магнитный поток пересекает витки первичной и вторичной обмоток. В первичной обмотке наводится переменный ток низкого напряжения (12…20 В), который течет по цепи: первичная обмотка — замкнутые контакты прерывателя — «масса» магнето — первичная обмотка. Во вторичной обмотке создается ЭДС порядка 1,0…1,5 кВ, которая не пробивает искровой промежуток свечи. При отклонении магнита от нейтрального положения в сторону вращения на 8…10° в первичной обмотке течет наибольший по величине ток, создающий максимальный магнитный поток вокруг катушки. В этот момент кулачок прерывателя должен размыкать контакты. Ток и магнитный поток первичной обмотки ис­чезают. Исчезающий магнитный поток пересекает вторичную обмотку и индуктирует в ней ток высокого напряжения (11…24 кВ), кото­рый подводится по проводу высокого напряжения 7 к свече 6, где пробивает искровой промежуток, воспламеняет смесь, а затем по «массе» и первичной обмотке возвращается во вторичную. Одновременно...

Катушка классической системы зажигания

Назначение Катушка зажигания используется как высоковольтный повышающий трансформатор — накопитель электрической энергии в индуктивности, для создания на электродах свечи зажигания дугового разряда, продолжительностью 1-3 мс. Принцип работы катушки зажигания Рис. Катушка зажигания в разрезе: 1 — изолятор; 2 — корпус, 3 — изоляционная бумага, 4 — первичная обмотка, 5 — вторичная обмотка, 6 — клемма вывода первичной обмотки (обозначения: «1», «-«, «К»), 7 — контактный винт, 8 — центральная клемма высокого напряжения, 9 — крышка, 10 — клемма питания (обозначения: «+Б», «Б» «+», «15»), 11 — контактная пружина, 12 — скоба, 13 — наружный провод, 14 — сердечник. На рисунке приведено изображение катушки зажигания в разрезе и одна из схем соединения обмоток. Повторим, изложенное ранее: катушка — это трансформатор с двумя обмотками намотанными на специальный сердечник. Вначале намотана вторичная обмотка тонким проводом и большим количеством витков, а сверху на нее намотана первичная обмотка толстым проводом и небольшим количеством витков. При замыкании контактов (или другим способом) первичный ток постепенно нарастает и достигает максимального значения, определяемого напряжением аккумуляторной батареи и омическим сопротивлением первичной обмотки. Нарастающий ток первичной обмотки встречает сопротивление э.д.с. самоиндукции, направленное встречно напряжению аккумуляторной батареи. Когда контакты замкнуты, по первичной обмотке протекает ток и создаёт в ней магнитное поле, которое пересекает и вторичную обмотку и в ней индуцируется ток высокого напряжения. В момент размыкания контактов прерывателя как в первичной, так и во вторичной обмотках наводится э.д.с. самоиндукции. Согласно закону индукции вторичное напряжение тем больше, чем быстрее исчезает магнитный поток, созданный магнитотоком первичной обмотки, чем больше отношение чисел витков и тем больше первичный ток в момент разрыва. Такая конструкция характерна при построении систем зажигания с использованием контактов прерывателя. Ферромагнитный сердечник может насыщаться первичным током, что приводило бы к уменьшению накапливаемой в магнитном поле энергии. Для уменьшения насыщения используют разомкнутый магнитопровод. Это позволяет создавать катушки зажигания с индуктивностью первичной обмотки до 10 мГн и первичном токе 3-4 А. Выше ток нельзя использовать т.к. при этом токе может начаться обгорание контактов прерывателя. Если в катушке индуктивность Lk = 10 мГн и ток I = 4 А,то в катушке можно запасти энергии W не более 40 мДж при КПД = 50 % (W = Lk * I * I/2). При некотором значении вторичного напряжения между электродами свечи зажигания возникает электрический разряд. Из-за возрастания тока во вторичной цепи вторичное напряжение резко падает до, так называемого, напряжения дуги, которое поддерживает дуговой разряд. Напряжение дуги остаётся почти постоянным до тех пор, пока запас энергии не станет меньше некоторой минимальной величины. Средняя продолжительность батарейного зажигания составляет 1,4 мс. Обычно этого достаточно для воспламенения топливовоздушной смеси. После этого дуга исчезает; а остаточная энергия расходуется на поддержание затухающих колебаний напряжения и тока. Продолжительность дугового разряда зависит от величины запасённой энергии, состава смеси, частоты вращения коленвала, степени сжатия и пр. При увеличении частоты вращения коленвала время замкнутого состояния контактов прерывателя уменьшается и первичный ток не успевает нарасти до максимальной величины. Из-за этого уменьшается запас энергии, накопленной в магнитной системе катушки зажигания и понижается вторичное напряжение. Отрицательные свойства систем зажигания с механическими контактами проявляются при очень малых и высоких частотах вращения коленвала....

Схема бесконтактной системы зажигания с индуктивным датчиком

Системы зажигания с индуктивным датчиком

Принципиальная схема системы зажигания с индуктивным датчиком представлена на рисунке. Магнитоэлектрический индуктивный датчик представляет собой однофазный генератор переменного тока с ротором на постоянных магнитах. Постоянный магнит 3 и индуктивная обмотка датчика с сердечником 5 образуют статор. Вокруг статора вращается сидящий на валу распределителя диск пускового сигнала 4 (ротор). Сердечник обмотки и вращающийся диск пускового сигнала выполнены из магнитомягкой стали и имеют выступы (зубья статора и зубья ротора). При вращении ротора датчика импульсов периодически изменяется воздушный зазор между зубьями статора и ротора. Совместно с ним изменяется и магнитный поток. Изменение магнитного потока вызывает изменение напряжения в индуктивной катушке 5. Рис. Схема бесконтактной системы зажигания с индуктивным датчиком: 1 – свечи зажигания;  2 – прерыватель-распределитель; 3 – постоянный магнит; 4 – вращающийся диск пускового сигнала (ротор); 5 – индуктивная обмотка (катушка) датчика с сердечником; 6 – прерыватель-распределитель; 7 – коммутатор; 8 ­– катушка зажигания При сближении зубьев статора и ротора датчика импульсов магнитный поток усиливается. Это усиление потока индуцирует напряжение в обмотке, возрастающее до своего максимального значения  незадолго до  полного  перекрытия   зубьев.   Во  время  дальнейшего вращения зубья удаляются друг от друга и напряжение датчика изменяет свою полярность. Датчик импульсов обладает свойствами генератора, так как он вырабатывает переменное напряжение для бесконтактной системы зажигания. Для работы блока управления переменное напряжение с индуктивного датчика должно быть преобразовано в последовательность прямоугольных импульсов. Это преобразование выполняет электронная пороговая переключающая схема, называемая в электронике «триггером Шмитта», расположенная в коммутаторе 7. Напряжение, вырабатываемое в индуктивной обмотке датчика, поступает в коммутатор и, пройдя через интегральную схему, элементы стабилизатора напряжения, элементы формирователя импульсов и другие составляющие, пропускает ток на базу транзистора коммутатора, открывая его, следовательно, дает возможность протеканию тока через коллекторно-эмиттерный переход, а значит и первичную обмотку катушки зажигания. Число пар полюсов ротора соответствует числу цилиндров двигателя. Частота и амплитуда переменного тока, создаваемого в генераторе, изменяются в соответствии с изменением частоты вращения коленчатого вала двигателя.  Число периодов изменения напряжения за два оборота, например, четырех­тактного двигателя, соответствует числу его цилиндров. При малых частотах вращения коленчатого вала создаваемого напряжения недостаточно для переключения транзистора. Для устранения этого недостатка вводят специальный формирующий каскад. В результате средний потребляемый ток в схеме с индуктивным датчиком довольно большой и составляет 6…8 А.

Схема контактной системы зажигания

Контактная батарейная система зажигания. Принципиальная схема. Особенности работы

Основными элементами контактной системы зажигания являются аккумуляторная батарея, выключатель зажигания, выключатель добавочного резистора, добавочный резистор, катушка зажига­ния, прерывательный механизм 1, распределитель 5, конденсатор и свечи зажигания. Рис. Схема контактной системы зажигания: 1 — прерыватель; 2, 3 — подвижный и неподвижный контакты прерывателя; 4 -кулачок; 5 — распределитель; 6 — бегунок; 7 — неподвижный электрод При вращении вала распределителя 5, связанного зубчатой пере­дачей с коленчатым валом двигателя, кулачком 4 попеременно замы­каются и размыкаются контакты 2 и 3 прерывателя 1. Неподвижный контакт 3 прерывателя соединен с массой, подвиж­ный контакт 2 закреплен на конце подвижного рычажка с подушеч­кой из текстолита. Контакты 2, 3 находятся в замкнутом состоянии под действием пружины, если подушечка рычажка не касается кулач­ка. Когда подушечка попадает на грань кулачка, рычажок, преодоле­вая противодействие пружины, поворачивается вокруг оси, закрепленной на подвижной пластине прерывательного механизма, и кон­такты размыкаются. При включении выключателя зажигания и замкнутых контактах пре­рывателя по цепи первичной обмотки катушки зажигания протекает ток, сила которого растет, что приводит к созданию магнитного поля. В момент размыкания контактов ток в первичной обмотке и создан­ное им магнитное поле исчезают. Во вторичной обмотке катушки зажига­ния индуктируется ЭДС, тем большая, чем выше скорость исчезновения магнитного поля. В это время токопроводящая пластина ротора распреде­лителя проходит около бокового электрода крышки распределителя, со­единенного высоковольтным проводом со свечой зажигания того цилин­дра, в котором заканчивается процесс сжатия топливовоздушной смеси. Высокое вторичное напряжение подаваемого на свечу зажигания ини­циирует появление между ее электродами искрового разряда. Кулачок прерывателя и ротор распределителя установлены на од­ном валу. Частота вращения вала кулачка и ротора распределителя в два раза меньше частоты вращения коленчатого вала четырехтактного двигателя. Это связано с тем, что топливовоздушную смесь в каждом из цилиндров необходимо воспламенять только 1 раз за два оборота коленчатого вала. Число граней кулачка и боковых электродов в крышке распределителя равно числу цилиндров двигателя. Высокое напряжение к свечам зажигания подводится в соответствии с поряд­ком работы цилиндров двигателя. Рис. Кулачковый прерывательный механизм: 1 — контакт на подвижном рычажке; 2 — неподвиж­ный контакт; аз1, а32 — углы замкнутого востояния контактов соответственно при большом и малом за­зорах между контактами

Соединение свечей зажигания с двухвыводной катушкой

Системы зажигания с одной катушкой на два цилиндра

Одной из разновидностей системы зажигания с индивидуальными катушками является система с одной катушкой зажигания на 2 цилиндра, которая применяется для двигателей с четным числом цилиндров. Рис. Соединение свечей зажигания с двухвыводной катушкой: 1 – свеча зажигания; 2 – первичная обмотка; 3 – вторичная обмотка; А – направление потока электронов; Б – направление потока электронов, формирующих искру; Г – переход электронов с бокового электрода на центральный; Д – переход электронов с центрального электрода на боковой В этой системе каждый раз, когда вторичная обмотка катушки зажигания выдает высокое напряжение, искра на свечи зажигания подается сразу на две свечи. Разряд одной свечи происходит в цилиндре, где заканчивается такт сжатия, второй свечи – в цилиндре, где заканчивается такт выпуска. При этом одна искра является высоковольтной (12…20 кВ) и воспламеняет топливовоздушную смесь, а другая низковольтной (5…7 кВ) – холостой. В конце такта сжатия незадолго до появления рабочей искры температура топливовоздушного заряда еще недостаточно высокая (200° С), а давление наоборот – значительное (10…12 атм). При этих условиях пробивное напряжение становится максимальным. В конце такта выпуска, когда происходит разряд другой свечи, пробивное напряжение значительно уменьшается вследствие высокой температуры отработавших газов (800…1000° С) и низкого давления (2…3) атм. Недостатком системы зажигания с двухвыводными катушками является то, что в одной свече электроны переходят от центрального электрода к массовому (боковому), а во второй свече в обратном направлении. Так как центральный электрод заострен и всегда значительно горячее бокового, истечение электронов с его острия при искрообразовании требует затраты меньшего количества энергии, чем при истечении с бокового электрода (на центральном электроде начинает проявляться термоэлектронная эмиссия). Это приводит к тому, что пробивное напряжение на свече, работающей в прямом направлении, становится несколько ниже (на 1,5…2,0 кВ), чем на свече с обратным включением полярности, т.е имеется небольшой разброс пробивного напряжения по цилиндрам. Для устранения разброса напряжения по цилиндрам и поддержания нормального искрообразования двухвыводная катушка должна иметь достаточно высокое напряжение вторичной обмотки порядка 35…40 кВ. Если двигатель имеет четыре цилиндра, потребуются две двухвыводные катушки зажигания и два раздельных канала высокого напряжения. В настоящее время разработан ряд автомобильных систем зажигания, в которых две двухвыводные катушки зажигания собираются на общем Ш-образном магнитопроводе и тем самым образуется одна 4-х выводная катушка зажигания. Такая катушка имеет две первичные и две вторичные обмотки и управляется от двухканального коммутатора. 4-х выводная катушка зажигания может иметь и одну вторичную двухвыводную обмотку при двух первичных. Вторичная обмотка такой катушки дооборудована четырьмя высоковольтными диодами – по два на каждый высоковольтный провод. Рис. Четырехвыводная катушка зажигания с двумя воздушными зазорами в магнитопроводе: VT1,VT2 – транзисторы двухканального коммутатора; W1,W2 – первичная и вторичная обмотки; FV1-FV4 – свечи зажигания; М – Ш-образный магнитопровод; N – соединительное ярмо магнитопровода; δ – воздушный зазор В такой конструкции общим элементом является средний стержень магнитопровода, а взаимное влияние двух катушек исключается с помощью двух воздушных зазоров δ. Величина этих зазоров может достигать 1…2 мм, чем увеличивается магнитное сопротивление в магнитопроводе и достигается развязка каналов. Система зажигания с одной катушкой на два цилиндра используется на некоторых моделях двигателей вследствие ее меньшей стоимости. Вследствие двойной искры на свечах зажигания необходимость их замены сокращается примерно в...

✪Устройство автомобиля Авто⚡сайт №❶