Принцип работы классической системы зажигания

Электроника и электрооборудование транспортных и транспортно-технологических машин

Практическое занятие 4

Изучение классической системы зажигания

Учебные вопросы:

Принцип работы классической системы зажигания

Регулирование угла опережения зажигания

3. Конструкция аппаратов зажигания

Принцип работы классической системы зажигания

Классическая система батарейного зажигания с одной катушкой и многоискровым механическим распределителем до сих пор широко распространена на современных автомобилях.

Главным достоинством этой системы является ее простота, обеспе­чиваемая двойной функцией механизма распределителя: прерывание цепи постоянного тока для генерирования высокого напряжения и синхронное распределение высоко­го напряжения по цилиндрам двигателя.

На рисунке 1 представлена принципиальная схема классической системы зажигания из следующих элементов:

1. Источника тока — аккумулятор­ной батареи 1;катушки зажига­ния (индукционной катушки) 2,которая преобразует токи низкого напряжения в токи высокого нап­ряжения. Между первичной и вто­ричной обмотками имеет место ав­тотрансформаторная связь.

2. Прерывателя 3, содержащего рычажок 4 с подушечкой 5 из текс­толита, поворачивающийся около оси, контакты прерывателя 6,ку­лачок 7, имеющий число граней, равное числу цилиндров. Неподвиж­ный контакт прерывателя присоединен к «массе»; подвижной контакт укреплен на конце рычажка. Если подушечка не касается кулачка, контакты замкнуты под действием пружины. Когда подушечка нахо­дит на грань кулачка, контакты размыкаются. Прерыватель управляет размыканием и замыканием контактов и моментом подачи искры.

3. Конденсатора первичной цепи 8(С1), подключенного параллельно контактам 6,который является составным элементом колебательного контура в первичной цепи после размыкания контактов.

4. Распределителя 9,включающего в себя бегунок 10,крышку 11, на которой расположены неподвижные боковые электроды 12(число ко­торых равно числу цилиндров двигателя) и неподвижный централь­ный электрод, который подключается через высоковольтный провод к катушке зажигания. Боковые электроды через высоковольтные про­вода соединяются с соответствующими свечами зажигания. Высокое напряжение к бегунку 10 подается через центральный электрод с по­мощью скользящего угольного контакта. На бегунке имеется электрод 13, который отделен воздушным зазором от боковых электродов 12. Бе­гунок 10 распределителя и кулачок 7 прерывателя находятся на одном валу, который приводится во вращение зубчатой передачей от распре­делительного вала двигателя с частотой вдвое меньшей частоты вращения коленчатого вала. Прерыватель и распределитель располо­жены в одном аппарате, называемом распределителем зажигания;

5. Свечей зажигания 15, число которых равно числу цилиндров двигателя.

6. Выключателя зажигания 16.

7. Добавочного резистора 17 (R_доб), который уменьшает тепловые по­тери в катушке зажигания, дает возможность усилить зажигание. (При пуске двигателя R_доб шунтируется выключателем 18 одновременно с включением стартера.) Добавочный резистор изготовляют из нихрома или константана и наматывают на керамический изолятор.

Рисунок 1 Принципиальная схема классической системы зажигания

Принцип работы классической системы батарейного зажигания со­стоит в следующем.

При вращении кулачка 7 контакты 6 попеременно замыкаются и размыкаются. После замыкания контактов (в случае замкнутого вы­ключателя 16) через первичную обмотку катушки зажигания 2 проте­кает ток, нарастая от нуля до определенного значения за данное время замкнутого состояния контактов. При малых частотах враще­ния валика 14 распределителя 9 ток может нарастать до установивше­гося значения, определенного напряжением аккумуляторной батареи и омическим сопротивлением первичной цепи (установившийся ток). Протекание первичного тока вызывает образование магнитного пото­ка, сцепленного с витками первичной и вторичной обмоток, и накопле­ние электромагнитной энергии.

После размыкания контактов прерывателя как в первичной так и во вторичной обмотке индуцируется ЭДС самоиндукции. Согласно за­кону индукции вторичное напряжение тем больше, чем быстрее ис­чезает магнитный поток, созданный током первичной обмотки, боль­ше первичный ток в момент разрыва и больше число витков во вторич­ной обмотке. В результате переходного процесса во вторичной обмот­ке возникает высокое напряжение, достигающее 15... 20 кВ. В первич­ной обмотке также индуцируется ЭДС самоиндукции, достигающая 200...400 В, направленная в ту же сторону, что и первичный ток, и стремящаяся задержать его исчезновение. При отсутствии конденсато­ра 8 ЭДС самоиндукции вызывает образование между контактами пре­рывателя во время их размыкания сильной искры или, точнее, дуги. При наличии конденсатора 8ЭДС самоиндукции создает ток, заряжающий конденсатор. В следующий период времени конденсатор разряжается через первичную обмотку катушки и аккумуляторную батарею. Та­ким образом, конденсатор 8практически устраняет искрообразование в прерывателе, обеспечивая долговечность контактов и индуцирова­ние во вторичной обмотке достаточно высокой ЭДС.

Вторичное напряжение подводится к бегунку распределителя, а за­тем через электроды в крышке и высоковольтные провода поступает к свечам соответствующих цилиндров.