Цель работы: изучить конструкции, принцип действия агрегатов и различных систем зажигания (батарейной, контактно-транзисторной, бес­контактной, микропроцессорной, экономайзера принудительного холо­стого хода). Научиться собирать их схемы.

Материальное обеспечение и пособия: препарированные и разрез­ные агрегаты (катушки зажигания, транзисторные коммутаторы, прерыватели-распределители, свечи, дополнительные резисторы, комплект плака­тов, макеты, стенд КИ-968 с установленными системами зажигания). На­бор плоских щупов 0,05 - 1.0 мм (для проверки зазора между электродами свечей), отвертки, плоскогубцы, гаечные ключи 9, 10, 12 мм.

1. Общие сведения. Назначение и классификация систем зажигания. Требования к системам зажигания.

Система зажигания предназначена для преобразования тока низкого напряжения (12 В) в ток высокого напряжения (более 10 000 В) с целью надежного и своевременного воспламенения рабочей смеси в цилиндрах карбюраторного двигателя а соответствии о порядком, фазой и режимом его работы. Рабочая смесь воспламеняется электрической искрой, возни­кающей между электродами свечей зажигания при подаче высокого на­пряжения. Бесперебойное зажигание рабочей смеси в современных двига­телях обеспечивается подводом к свечам высокого напряжения не менее 12 кВт. Искровой разряд, образующийся между электродами свечи, дол­жен обладать необходимой энергией, обеспечивающей надежное воспламенение рабочей смеси на всех режимах работы двигателя. Энергия искро­вого разряда составляет - 20 - 30 МДж, что обеспечивает легкий пуск и ус­тойчивую работу двигателя на всех эксплуатационных режимах. Пробив­ное напряжение должно быть меньше рабочего в 1,5 раза. В процессе экс­плуатации пробивное напряжение имеет тенденцию к повышению за счет округления кромок электродов свеча и увеличения зазора между ними.

Система зажигания, должна обеспечивать изменение угла опереже­ния зажигания в оптимальных пределах на любом режиме работы двигате­ля. Аппараты зажигания должны быть надежными и долговечными в экс­плуатации, иметь малые габаритные размеры, массу, небольшой объем технического обслуживания и не создавать радиопомехи выше допусти­мых норм. Угол между положением кривошипа коленчатого вала в момент новообразования и верхней мертвой точкой называют углом опережения зажигания. Угол опережения зажигания, при котором двигатель развивает максимальную мощность на данном скоростном и нагрузочном режимах, называют оптимальным. При раннем зажигании он больше оптимального, цри позднем меньше. Угол опережения зажигания в процессе работы ав­томатически корректирует центробежный регулятор. Автоматическое из­менение угла опережения зажигания при изменении нагрузки осуществляет вакуумный регулятор опережения зажигания.

Большое число параметров, которое необходимо учитывать для оп­тимизации процесса сгорания, и сложная взаимосвязь этик параметров с режимом работы двигателя, обусловили применение систем зажигания на базе микропроцессоров.

1. Контактная система батарейного зажигания

В систему батарейного зажигания (рисунке i} входят: аккумулятор­ная батарея 7 и генератор с реле-регулятором; катушка зажигания 5, слу­жащая для преобразования тоха низкого напряжения в ток высокого на­пряжения; добавочный резистор б для регулирования тока в цепи низкого напряжения; прерыватель 4 и распределитель 13, предназначенные соот­ветственно для прерывания тока низкого напряжения и распределения тока высокого напряжения по свечам, а также для регулировки момента зажи­гания, свечи зажигания 1, провода низкого 11 и высокого 12 напряжения; конденсатор 5, служащий для поглощения токов ЭДС самоиндукции пер­вичной обмотки катушки зажигания в уменьшения искрения между кон­тактами прерывателя; выключатель зажигания 9 подавительные резисторы 2 для снижения уровня радиопомех.

На схеме батарейного зажигания приборы соединены между собой проводами и образуют цепи низкого и высокого напряжения.

Ток высокого напряжения получается в результате совместной ра­боты прерывателя и катушки зажиганий. Кулачок прерывателя, вращаясь, размыкает и замыкает цепь низкого напряжения, в результате чего в пер­вичной обмотке катушки зажигания получается прерывистый ток. Этот ток создает меняющееся магнитное поле. При замыкании контактов 4 ток в це­пи низкого напряжения прерывателя и созданное им магнитное поле быст­ро исчезает. При исчезновении, магнитное поле пересекает битки первич­ной и вторичной обмоток, а которых индуктируется ЭДС.

ЭДС, индуктируемая во вторичной: обмотке будет тем выше, чем больше ток в первичной обмотке, скорость исчезновения магнитного поля и число витков вторичной обмотки. ЭДС может достигать 17-24 кВт, что достаточно для пробоя искрового промежутка между электродами свечи.

При размыкании контактов 4 прерывателя в первичной обмотке ин­дуктируется ЭДС самоиндукции, достигающая 200 - 3C0 В. Под действием этой ЭДС, направленной в сторону исчезновения тока, между контактами создается дуговой разряд (искра). При атом сильно разрушаются рабочие поверхности контактов. Искрение в контактах при размыкании уменьшает быстроту исчезновения магнитного поля и резко снижает индуктируемую ЭДС во вторичной обмотке. Для увеличения скорости прерывания тока в первичной обмотке и уменьшения контактов прерывателя параллельно им подключается конденсатор 3.

Рисунок 1. Контактная система батарейного зажигания. 1 – свечи зажигания; 2 – подавительные резисторы; 3 – конденсатор; 4 – контакты прерывателя; 5 – катушка зажигания; 6 – дополнительный резистор (вариатор); 7 – аккумуляторные батарея; 8 – указатель тока; 9 – включатель зажигания; 10 - дополнительное реле стартера; 11 – провода низкого напряжения; 12 – провода высокого напряжения;13 – распределитель; б и в – графики изменения силы тока в первичной обмотке и напряжения во вторичной обмотке при замкнутых и разомкнутых контактах прерывателя; г и д – зависимость угла замкнутого состояния контактов прерывателя и от величины зазора в контактах.

Основными недостатками контактной системы зажигания являются недостаточное напряжение во вторичной цепи, особенно при увеличении частоты вращения коленчатого вала двигателя и быстрый износ контактов прерывателя. Это снижает надежность системы дожигания и. как следст­вие, ухудшает экономичность двигателя. Контакты прерывателя приходит­ся часто зачищать и одновременно корректировать угол замкнутого со­стояния их, а также угол опережения зажигания.