Учебники 80372

электродами свечи устанавливают 0,6 – 0,8 мм с учетом степени сжатия двигателя, применяемого сорта топлива и способа зажигания. Нарушение этого зазора ведет к снижению надежности работы системы зажигания.

В системах зажигания ток высокого напряжения получают с помощью магнето или системы батарейного зажигания. В первом случае система зажигания включает магнето с вращающимся магнитом, свечи зажигания, провода и выключатель. Действие магнето основано на том, что при пересечении магнитных силовых линий проводником в последнем возникает (индуктируется) электродвижущая сила. Электродвижущая сила в проводнике будет тем больше, чем быстрее изменяется магнитный поток, пересекающий этот проводник.

Магнето (рис. 8.1) представляет собой магнитоэлектрический аппарат, состоящий из генератора переменного тока низкого напряжения и трансформатора тока высокого напряжения с распределителем.

Генератор переменного тока включает магнитную систему, обмотку н прерыватель с конденсатором. Магнитная система, предназначенная для получения переменного магнитного поля, состоит из двухполюсного постоянного магнита – ротора и боковых стоек с сердечником. Первичная обмотка, выполненная из 150 – 250 витков медной проволоки диаметром 0,8 – 1 мм, и прерыватель с конденсатором служат для получения резко переменного тока низкого напряжения. Один конец обмотки, намотанной на сердечник, соединен с массой непосредственно, а другой конец – через контакты молоточка и наковальни прерывателя. Эти контакты размыкаются кулачком, закрепленным на валике магнита – ротора. Конденсатор включен параллельно контактам прерывателя.

91

Рис. 8.1. Схема устройства и работы магнето

свращающимся магнитом [8]:

1– боковые стойки сердечника; 2 – ротор; 3 – первичная обмотка; 4 – сердечник; 5 – предохранительный искровой промежуток; 6 – вторичная обмотка; 7 – свечи искрового зажигания; 8 – провода высокого напряжения; 9 – электроды

барабана-распределителя; 10 – угольный контакт; 11 – барабанраспределитель; 12 – молоточек; 13 – наковальня;

14 – рычажок прерывателя; 15 – кулачок прерывателя; 16 – конденсатор; 17 – выключатель зажигания

Трансформатор состоит из первичной и вторичной обмоток. Первичной обмоткой служит обмотка генератора переменного тока. Вторичная обмотка состоит из 9 – 13 тыс. витков медной проволоки диаметром 0,05 – 0,08 мм, которая намотана на первичную обмотку. Один конец об-

92

мотки соединен с обмоткой и через нее с массой; второй конец через скользящий угольный контакт, электроды барабана распределителя и провода высокого напряжения соединен с центральными электродами свечой.

Ротор и барабан приводятся во вращение от вала двигателя. При вращении ротора его полюсы поочередно подходят к башмакам стоек, вследствие чего в сердечнике появляется и исчезает магнитный поток. Так, при расположении северного полюса ротора у левой боковой стойки магнитный поток пойдет по стойкам и сердечнику от северного полюса к южному, т. е. слева направо. Когда же северный полюс расположится у правой стойки, то магнитный поток будет проходить по стойкам и сердечнику справа налево. За каждый оборот ротора магнитный поток в сердечнике непрерывно изменяется по величине и два раза по направлению. Поскольку магнитный поток пересекает витки первичной обмотки, то в ней индуктируется электродвижущая сила, величина которой достигает 12 – 15 В.

Так как магнитный поток пересекает также и витки вторичной обмотки б, то и в ней индуктируется электродвижущая сила порядка 1000 – 1500 В. Но такая величина электродвижущей силой недостаточна для создания искрового разряда между электродами свечи. Для создания сильной искры между электродами свечи, к которым подводится ток от вторичной обмотки, необходимо первичную цепь разомкнуть в тот момент, когда ток в первичной обмотке достигнет максимума.

Это осуществляется следующим образом. Ток низкого напряжения, протекающий по первичной обмотке, создает вокруг сердечника магнитные поля. Когда ток в первичной обмотке достигает наибольшего значения (2 – 3 А), кулачок

93

прерывателя набегает на выступ рычажка, поворачивает его вокруг оси, быстро оттягивает закрепленный на нем контакт молоточка от контакта наковальни, вызывая резкое прекращение тока и исчезновение созданного им магнитного поля. В результате резкого уменьшения магнитного потока во вторичной обмотке индуктируется электродвижущая сила большой величины (до 24 тыс. В) и между электродами свечи происходит искровой разряд, способный воспламенить рабочую смесь в цилиндре двигателя.

В момент размыкания контактов прерывателя исчезающее магнитное поле возбуждает в первичной обмотке ток самоиндукции напряжением 300 – 500 В. Для поглощения тока самоиндукции и уменьшения искрения и обгорания контактов в первичную цепь параллельно подключен конденсатор, который также увеличивает напряжение во вторичной обмотке. Как уже отмечалось, контакты прерывателя разъединяются кулачком, вращающимся вместе с якорем. Так как кулачок имеет два выступа, то он размыкает контакты прерывателя два раза за один оборот якоря.

Барабан распределителя, приводимый через пару шестерен, вращается в два раза медленнее ротора магнето и подает ток высокого напряжения к каждой свече один раз за каждые два оборота коленчатого вала. Приемные контакты в крышке распределителя расположены таким образом, что ток подводится к свечам в порядке работы цилиндров двигателя. Экстренный останов двигателя производится кнопочным выключателем, накоротко замыкающим первичную обмотку на массу.

Для предохранения вторичной обмотки от порчи в случае появления неисправности во вторичной цепи предусмотрен предохранительный искровой промежуток.

94

Система батарейного зажигания состоит из источ-

ника тока низкого напряжения (аккумуляторной батареи), генератора постоянного тока с реле-регулятором, катушки зажигания, прерывателя-распределителя и свечей зажигания. Получение тока высокого напряжения в этой системе основано на трансформации (преобразовании) тока низкого напряжения в ток высокого напряжения при помощи катушки зажигания и прерывателя (с конденсатором). Распределитель осуществляет соединение системы на свечи зажигания в порядке работы цилиндров. Система батарейного зажигания не нашла еще широкого применения на двигателях, используемых на дорожных и строительных машинах, поэтому здесь она подробно не описывается.

Свечи зажигания работают в очень тяжелых условиях, так как они испытывают механические, тепловые и электрические нагрузки, а также подвергаются вредному воздействию продуктов сгорания топлива. На свечи воздействуют переменные давления (от 0,2 до 45 кГ/см2) и температура газов (от 30 до 2500° С). Электрические разряды вызывают оплавление концов электродов, а продукты сгорания топлива

— их коррозию. Все это предъявляет высокие требования к качествуматериалов, из которыхизготовляют свечи.

По своей конструкции свечи бывают двух типов:

разборные (рис. 8.2, а) и неразборные (рис. 8.2, б). Их раз-

личие заключается в способе крепления изолятора. В разборной свече изолятор закрепляют в корпус при помощи накидной гайки, а в неразборной свече – путем завальцовки верхней кромки корпуса. В последнем случае

95

очистка от нагара внутренней полости свечи затруднительна.

Рис. 8.2. Свечи зажигания [8]:

а – разборная; б – неразборная; 1 – боковой электрод; 2 – корпус; 3 – прокладка; 4 – накидная гайка; 5 – изолятор;

6 – зажимная гайка; 7 – центральный токопроводящий стержень; 8 – центральный электрод

Центральный электрод соединяют путем электросварки с токопроводящим стержнем, а боковой электрод укрепляют в корпусе. Электроды изготовляют из жаро-

96

прочных и химически стойких материалов (97 % никеля и 3 % марганца).

Изолятор является наиболее ответственной деталью свечи. Его изготовляют из керамических материалов, а для наиболее напряженных в тепловом отношении двигателей

— из слюды, обладающей высокими жаростойкими и электроизоляционными свойствами.

Корпус свечи изготовляют из малоуглеродистой стали. Верхняя часть его выполнена в форме шестигранника, а нижняя имеет резьбу для ввертывания в головку цилиндра. Во избежание пропуска газа из цилиндра между его головкой и корпусом свечи устанавливают медноасбестовую кольцевую прокладку.

Для надежной работы свечей необходимо, чтобы температура нижней части изолятора была в пределах 560 – 850° С. Если не выдержать нижний предел, то масло, попадающее на свечу, не будет сгорать, на изоляторе отложится нагар, что приведет к замыканию центрального электрода на массу. Ток пойдет через нагар (кокс), минуя зазор между электродами, и двигатель работать не будет.

Если превзойти верхний предел (850°С), то боковые электроды быстро выходят из строя и создаются условия для так называемого калильного зажигания, т. е. для преждевременного воспламенения рабочей смеси, приводящего нередко к выходу двигателя из строя.

Каждому типу двигателя должны соответствовать свечи зажигания определенной тепловой характеристики, выражаемой так называемыми калильными числами.

Провод высокого напряжения присоединяют к свече зажимной гайкой 6. Провода зажигания – многожильные медные сечением 1,3 мм2 покрыты резиновой оболочкой и заключены в защитную трубку. Каждый провод снабжен

97

двумя наконечниками для крепления к свече и для установки в отверстие крышки распределителя.

8.3. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ

При выполнении работы используется плакаты, поясняющие устройство и работу системы зажигания двигателя внутреннего сгорания.

8.3.1.Изучить устройство и принцип работы системы зажигания двигателя.

8.3.2.Вычертить схематично схему устройства и работы магнето с вращающимся магнитом (см. рис. 8.1).

8.3.3.Вычертить схематично неразборную свечу зажигания (см. рис. 8.2).

8.4. ФОРМА ОТЧЁТА

Работа №8.

8.4.1.Наименование работы.

8.4.2.Цель работы.

8.4.3.Дать эскиз магнето с вращающимся магнитом.

8.4.4.Дать эскиз неразборной свечи зажигания.

8.4.5.Выводы.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Приведите назначение и устройство системы зажигания карбюраторного двигателя?

2.Поясните принцип действия магнето с вращающимся магнитом.

3.Приведите схемы разборной и неразборной свечей зажигания.

98