Автомобілі Електронний підручник
Головна Теоретичні відомості Лабораторні роботи Тести Список використанних джерел	ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ
	Лекція 11 Система запалювання 1 Загальні відомості Система запалювання служить для забезпечення надійного займання горючої суміші в циліндрах двигуна в потрібний момент і зміни моменту запалювання (кута випередження) в залежності від частоти обертання колінчастого валу і навантаження двигуна.  Розвиток сучасних карбюраторних двигунів пов'язане з підвищенням їх ступеня стиснення, збільшенням частоти обертання і числа циліндрів, підвищенням економічності і терміну служби, зниженням токсичності відпрацьованих газів і пониженням температури пуску холодного двигуна. Підвищення ступеня стиснення вимагає збільшення напруги, що підводиться до свічки, а збільшення числа циліндрів і частоти обертання - збільшення числа іскор в одиницю часу.  Всі елементи системи запалювання повинні надійно працювати з мінімальним відходом протягом терміну служби двигуна до капітального ремонту.  Систему запалювання характеризують такі основні параметри:  - Коефіцієнт запасу по вторинному напрузі;  - Енергія і тривалість іскрового розряду;  - Зазор в свічках; - Зазору між електродами свічки, формою, зносом і матеріалом електродів;  - Швидкістю наростання напруги на електродах свічки;  - Складу і швидкості руху робочої суміші в зоні іскрового проміжку свічки;  - Полярності центрального електрода.  Протягом перших 2000 км пробігу нового автомобіля пробивна напруга збільшується на 20-25% за рахунок округлення крайок електродів свічки; надалі збільшення пробивної напруги свічки відбувається за рахунок зносу електродів і збільшення зазору, що вимагає перевірки і регулювання зазору в свічках.  Найбільше значення пробивної напруги спостерігається при пуску і розгоні двигуна, найменше - при роботі на усталеному режимі при максимумі потужності.  Істотний вплив на потужність, економічність і токсичність двигуна надає момент запалювання, що забезпечує найкращі показники двигуна.  За сучасними уявленнями момент запалювання повинен вибиратися, враховуючи частоту обертання, навантаження, температуру охолоджувальної рідини, температуру всмоктуваного повітря, атмосферний тиск, склад вихлопних газів (склад суміші а = 1), режим пуску двигуна, швидкість зміни положення дросельної заслінки (розгін, уповільнення автомобіля ).  2 Котушка запалювання  Котушка запалювання служить для перетворення струму низької напруги в струм високої напруги (з 12 В до 20-24 тис. В). Вона складається з наступних основних частин (рис. 1): сердечника, первинної обмотки з товстого ізольованого дроту діаметром 0,8 мм, картонної трубки, вторинної обмотки, що складається з 18-20 тис. витків тонкого дроту, залізного корпусу з магнітопроводами, карболітовой кришки , клем і додаткового опору. Вторинна обмотка ізольована від первинної шаром ізоляції. Кінці первинної обмотки виведені на клеми карболітовой кришки. Один кінець вторинної обмотки з'єднаний з первинною обмоткою, а другий виведений на центральну клему карболітовой кришки.  Сердечник виготовляють з окремих ізольованих один від одного смужок трансформаторної сталі, щоб не допустити утворення вихрових струмів. Нижній кінець сердечника встановлений в порцеляновий ізолятор. Усередині котушка заповнена трансформаторним маслом. Додатковий опір складається з спіралі, керамічних гнізд і двох шин. Величина опору коливається від 0,7 до 4 Ом. Один кінець з'єднаний шиною з клемою ВК, а інший з клемою ВК-Б.  На малих обертах колінчастого вала двигуна контакти переривника порівняно тривалий час перебувають у замкнутому стані, сила струму в первинної ланцюга зростає, опір нагрівається, збільшується опір у колі, в котушку запалювання надходить струм невеликої величини, цим вона охороняється від перегріву.  Рис. 1. Котушка запалювання  Коли число оборотів колінчастого валу двигуна збільшується, час зімкнутого стану контактів зменшується, нагрівання і додатковий опір зменшуються, що перешкоджає зниженню напруги у вторинному ланцюзі.  3 Переривач-розподільник  Переривник-розподільник служить для переривання струму в первинному ланцюзі котушки запалювання, розподілу високої напруги по циліндрах двигуна і зміни кута випередження запалювання залежно від частоти обертання колінчастого валу і навантаження двигуна. Переривник-розподільник є пристрій, що складається з таких конструктивних елементів: переривника, розподільника, відцентрового регулятора, вакуумного регулятора, октан-коректора, конденсатора.  Більшість типів переривників-розподільників по конструкції основних вузлів і деталей майже однакові. Вони розрізняються лише:  - Числом розмикання контактів за один оборот;  - Напрямком обертання;  - Характеристиками регуляторів;  - Габаритними і установчими приладами;  - Окремими конструктивними особливостями. На малюнку 3 показано пристрій переривника-розподільника Р4-Д двигуна ЗИЛ-130.  Рис. 3. Переривник-розподільник Р4-Д:  1 - провідний валик, 2 - опорна пластина, 3 - Фільц, 4 - ротор; 5 - кришка, 6 - клема високої напруги; 7 - пружина контактної вуглинки, 8 - контактний вуглик; 9 - клямка кришки; 10 - відцентровий регулятор, 11 - вакуумний регулятор; 12 - регулювальні гайки октан-коректора; 13 - регулювальний гвинт (ексцентрик); 14 - важіль-переривник; 15 - гвинт кріплення пластини нерухомого контакту; 16 - Фільц мастила кулачка; 17 - клема переривника; 18 - провід ізольований; 19 - провід "маси".  У чавунному корпусі на двох мідно-графітових втулках обертається ведучий валик. Втулки змащуються через колпачковую маслянку, ввернути в корпус розподільника. На верхній кінець валика надіта втулка з восьмигранним кулачком, яка змащується за допомогою Фільц.  У корпусі нерухомо встановлена опорна пластина переривника, в якій укріплена зовнішня обойма кулькового підшипника. На внутрішню обойму підшипника напресована пластина, на якій змонтований переривник і пристрій для регулювання зазору між контактами. Пластина може повертатися навколо осі кулачка тягою вакуумного регулятора. На малюнку 4 більш наочно показано пристрій переривника.  Рис. 4. Переривник Контакти притиснуті один до одного спеціальної пластинчастої пружиною.  При набіганні виступів кулачковою шайби на подушечку, важіль рухомого контакту повертається на деякий кут навколо осі і контакти розмикаються. Клема низької напруги з'єднана з важелем переривника гнучким ізольованим проводом, а рухлива пластина з нерухомою гнучким неізольованим проводом, що охороняє мастило підшипника від руйнування.  Розподільник встановлений зверху на корпусі переривника і складається з ротора і кришки (рис. 5). Ротор виготовлений у вигляді грибка з карболита, зверху в нього вмонтована контактна пластина. Кріпиться ротор на виступі кулачка. Кришка розподільника виготовлена також з карболита. На її зовнішній частині по колу виконані гнізда за кількістю циліндрів для кріплення проводів високої напруги до свічок запалювання. У середині кришки розміщено гніздо для кріплення проходу високої напруги від котушки запалювання.  Рис. 5. Розподільник Кришка кріпиться на корпусі переривника двома пружинними клямками. Ротор, що обертається разом з кулачком, з'єднує по черзі центральний контакт з бічними контактами, замикаючи ланцюг високої напруги через свічки тих циліндрів двигуна, де в даний момент має відбуватися запалення робочої суміші.  Відцентровий регулятор (рис. 6) служить для зміни кута випередження запалювання залежно від частоти обертання колінчастого вала двигуна. На провідному валику закріплена пластина з осями тягарців. Грузики пов'язані між собою пружинами. На кожному важки є штифт, що входить в прорізі пластини, укріпленої на втулці кулачка. Привід кулачка здійснюється від валика через вісь грузика. Зі збільшенням числа оборотів вантажі під дією відцентрових сил розходяться, гптіфти, рухаючись в пазах пластини, повертають її і пов'язаний з нею кулачок зсувається в бік обертання провідного валика. У результаті кулачок раніше розмикає контакти переривника і кут випередження запалювання збільшується.  Рис. 6. Пристрій відцентрового регулятора 1 - кулачок, 2 - важок, 3 - пластина кулачка; 4 - провідний валик; 5 - штифт, 6 - пружина; 7 - вісь грузика.  Положення грузиков:  I - на холостому ходу двигуна;  II - при максимальній частоті обертання вала двигуна  Вакуумний регулятор (рис. 7) служить для зміни кута випередження запалювання залежно від навантаження двигуна. Вакуумний регулятор забезпечує також зниження витрати палива, особливо при роботі двигуна на малих і середніх навантаженнях. Вакуумний регулятор працює незалежно від відцентрового регулятора.  Вакуумний регулятор виконаний у вигляді камери, яка діафрагмою розділена на дві частини.  Одна частина трубопроводом з'єднана зі змішувальної камерою карбюратора, а інша з навколишнім середовищем.  У тій частині камери, яка з'єднана з карбюратором, встановлена ??спеціальна пружина, яка регулюється шайбами.  Діафрагма з'єднана тягою з рухомою пластиною переривника.  Рис. 7. Пристрій вакуумного регулятора 1 - кришка корпусу; 2 - регулювальна прокладка; 3 - ущільнювальна прокладка, 4 - штуцер кріплення трубки; 5 - трубка, 6 - пружина; 7 - діафрагма; 8 - корпус регулятора; 9-тяга, 10 - вісь тяги; 11-рухлива пластина переривника;  I-положення діафрагми вакуумного регулятора:  а - навантаження на двигун більше, б - навантаження менше При великому відкритті дросельної заслінки вакуумний регулятор не працює.  Зі зменшенням відкриття дросельної заслінки розрядження в камері змішувача збільшується і від тиску зовнішнього повітря діафрагма прогинається, змушуючи переміщатися тягу. Ця тяга повертає рухому пластину переривника у бік, протилежний напряму обертання валика, тобто в бік більш раннього запалювання.  Для уточнення кута випередження запалювання залежно від якості застосовуваного палива (октанового числа) служить октан-коректор,розташований на корпусі розподільника (рис. 8).  Він складається з двох пластин: верхньої і нижньої. Верхня пластина закріплена на корпусі розподільника, а нижня - на блоці двигуна.  Закріплений на блоці двигуна розподільник можна повернути щодо валика за допомогою регулювальних гайок. На нижній пластині є ділення, а кінець верхньої пластини виконаний у вигляді стрілки. Кожне поділ шкали октан-коректора дорівнює 2 ° повороту колінчастого валу.  Всі три регулятори працюють незалежно один від одного. Зміна кута випередження запалювання, що здійснюється кожним регулятором, підсумовується.  Рис. 8. Розподільник запалювання 1 - гайки октан-коректора; 2 - гвинт кріплення розподільника до корпусу приводу; 3 - колпачковой маслянка, 4 - конденсатор; 5 - регулювальний гвинт ексцентриковий; 6 - гвинт  Для зменшення іскріння на контактах переривника застосовують конденсатори.  Конденсатор (рис. 9) складається з корпусу, всередині якого розміщені згорнуті рулоном дві смуги алюмінієвої фольги, ізольовані один від одного спеціальним папером. Одна зі стрічок приєднана до "масі", а інша проводом до ізольованого важеля переривника. Останнім часом застосовують малогабаритні, герметизовані конденсатори, у яких на папір, просочену маслом, напилена тонкий шар олова, а поверх його тонкий шар цинку. Кріпиться конденсатор на корпусі переривника зовні або на рухомому диску.  Конденсатори, що встановлюються всередині корпусу переривника-розподільника, мають менші розміри і мають властивість самовідновлюватися при пробої.  Рис. 9. Конденсатор а - великого габариту; б - малого габариту  Встановлення запалювання  Враховуючи, що запалення робочої суміші має відбуватися в той момент, коли поршень кожного циліндра знаходиться в ВМТ кінця такту стиснення, необхідно, щоб переривник-розподільник забезпечував утворення іскри в свічці запалювання в строго певні моменти.  Для забезпечення необхідної взаємодії деталей переривника-розподільника і його приводу потрібно встановити запалювання.  Запалювання встановлюють за першого циліндра, коли поршень знаходиться в ВМТ кінця такту стиснення. Для визначення такту стиснення вивертають свічку запалювання першого циліндра і закривають отвір пробкою. Якщо при повільному обертанні колінчастого валу пробка виштовхується або виявляється шипіння стисливого повітря, то це свідчить про те, що в циліндрі відбувається такт стиснення. Для точної установки поршня ВМТ в автомобілі ГАЗ-53А необхідно поєднати мітку на шківі колінчастого вала з центральною рискою покажчика (рис. 16).  У двигуні автомобіля ЗІЛ-130 ВМТ такту стиснення визначається за збігом отвори на шківі з міткою ВМТ на покажчику датчика обмежувача числа обертів (рис. 16 б). Потім потрібно провернути колінчастий вал проти годинникової стрілки так, щоб отвір у шківі співпало з цифрою 9 на покажчику.  Рис. 16. Установчі позначки для установки запалювання в двигуні  а - ЗМЗ-53, б - ЗІЛ-130  Перед установкою переривника-розподільника в гніздо на двигуні потрібно його перевірити, очистити і відрегулювати зазор. Стрілку октан-коректора встановити на 0, а корпус переривника потрібно встановити в гнізді так, щоб привід збігався з приводом масляного насоса. Штуцер вакуумного регулятора повинен знаходитися проти трубки.  Для визначення початку розмикання контактів застосовують контрольну лампу: один провід від неї приєднують до "масі", а інший до клеми проводу низької напруги. Момент початку розмикання контактів переривника встановлюють поворотом його корпусу проти обертання кулачка до моменту, коли загориться лампочка. Вимикач запалювання при цьому повинен бути включений. Корпус переривника закріплюють, встановлюють ротор і кришку розподільника. Бічний контакт, проти якого встановлюється токоразносная пластина, з'єднують зі свічкою першого циліндра. Решта контактні гнізда з'єднуються проводами зі свічками запалювання відповідно до порядку роботи циліндрів двигуна. При розподілі проводів по свічках необхідно враховувати напрям обертання ротора.  Перевіряють правильність установки запалювання контрольною лампою. Правильність установки запалювання можна перевірити і на ходу автомобіля. Для цього необхідно прогріти двигун і, рухаючись на прямій передачі з невеликою швидкістю, швидко натиснути до відмови на педаль керування дроселем. При правильній установці запалення повинні чутися слабкі і переривчасті детонаційні стуки, що зникають після розгону. Якщо запалювання занадто раннє, стуки будуть значними, а якщо запалювання пізніше, то детонаційних стукотів не буде.
	Попередня тема	На початок	Наступна тема