Глава 20

СИСТЕМЫ БАТАРЕЙНОГО ЗАЖИГАНИЯ И ЗАЖИГАНИЯ

ОТ МАГНЕТО

§ 1. Общие сведения о батарейном зажигании

В систему батарейного зажигания (рис. 182) входят источники постоянного тока (аккумуляторная батарея 7, генератор), катушка зажигания /, прерыватель, распределитель 5, конденсатор 8, свечи зажигания 6, резистор 4, включатель зажигания 13, провода низкого и высокого напряжения.

Катушка зажигания 1 преобразует ток низкого напряжения в ток высокого напряжения, необходимого для создания искрового разряди между электродами свечи. Катушку образуют первичная 3 и вторич- ная 2 обмотки; к ней подключен резистор 4.

Прерыватель, позволяющий в нужный момент разорвать цепь низ- кого напряжения, состоит из рычажка 12 с контактом 11, изолированных от массы, неподвижного контакта 10, соединенного с массой, конденсато- ра 8, включенного параллельно контактам 10 н 11. Контакты размыка- ются кулачком 9.

Распределитель 5 направляет ток высокого напряжения к свечам в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя. Электрод его вращающегося ротора последовательно замыкает электроды крышки, соединенные проводами высокого напряжения со свечами зажигания 6.

Включатель зажигания 13 — это контактное устройство, позволяю- щее включать стартер, контрольно-измерительные приборы, а также не- которые другие устройства (электродвигатели отопителя, стеклоочисти- теля, радиоприемник и т. д.) и размыкать первичную цепь при нерабо- тающем двигателе.

?

Рис. 182. Схема системы батарейного зажи- [ а пня:

А А А А

I л ж ж

7 —

iv.cuда зажигание включе- но и контакты 10 и 11 преры- вателя замкнуты, в первичной цепи под действием э. д. с. ак- кумуляторной батареи (или генератора) проходит ток низ- кого напряжения.

Цепь тока низкого напряжения: положитель- ный зажим батареи 7 —вклю- чатель зажигания 13 — резис- тор 4 — первичная обмотка 3 катушки зажигания / — рыча- жок 12—контакты 11 и 10 прерывателя — масса — отри- цательный зажим батареи.

При замкнутых контактах ток первичной цепи создает вокруг витков первичной об- мотки нарастающий магнит- ный поток, который, пересекая

ее витки, наводит в этой об- мотке э. д. с. самоиндукции противоположного направления. Одновре- менно в витках вторичной обмотки индуктируется э. д. с. взаимоиндук- ции (около 2000 В), недостаточная для пробоя искрового промежутка; тока во вторичной цепи нет.

Когда кулачок 9 разомкнет контакты 11 и 10 прерывателя, цепь тока низкого напряжения разрывается. Исчезающий магнитный поток пересекает витки первичной и вторичной обмоток, сердечник и наруж- ный магнитопровод, в результате чего в первичной обмотке индуктиру- ется э. д. с. самоиндукции, а во вторичной—э. д. с. взаимоиндукции (12-^24) 10¹В. Под действием этого напряжения между электродами свечи возникает надежный искровой разряд и но цепи зажигания прохо- дит электрический ток высокого напряжения.

При размыкании контактов в первичной обмотке возникает э. д. с. самоиндукции (200—300 В), которая стремится задержать исчезновение тока в первичной цепи, снизить э. д. с. вторичной обмотки, а кроме того, вызывает искрение между контактами и их обгорание. Конденсатор 8, подключенный параллельно контактам прерывателя, устраняет эти яв- ления, отводя э. д. с. самоиндукции на свободную емкость в начальный период размыкания контактов, а при полном их размыкании конденса- тор разряжается на первичную обмотку 3 катушки зажигания. Благо- даря этому ускоряется исчезновение магнитного потока, увеличивается э. д. с. вторичной обмотки п контакты предохраняются от обгорания.

Путь тока высокого напряжения в цепи зажигания: вто- ричная обмотка 2 — первичная обмотка 3 — резистор 4 — включатель зажигания 13 — положительный зажим--отрицательный зажим бата- реи— масса — боковой электрод искровой промежуток — централь- ный электрод свечи зажигания 6 — электрод крышки распределите- ля 5—искровой промежуток --электрод ротора распределителя --вто- ричная обмотка 2 катушки зажигания.

На значения э. д. е., индуктируемой во вторичной обмотке катушки зажигания, оказывает влияние ток первичной цепи, коэффициент транс- формации, индуктивность первичной обмотки, емкость конденсатора и смкость первичной цепи. Напряжение во вторичной обмотке увеличива- ется прямо пропорционально току первичной цепи, сила которого со- ставляет 1,5—2,5 А. С ростом тока первичной цепи повышается магнит- ный поток, создаваемый первичной обмоткой, а следовательно, п ток

самоиндукции вторичной обмотки. Увеличение коэффициента трансфор- мации и индуктивности первичной обмотки также способствует повыше- нию э. д. е., индуктируемой во вторичной обмотке. Емкость конденсато- ра должна быть оптимальной (0,17—0,28 мкФ). С повышением емкости по отношению к указанной максимальное напряжение во вторичной обмотке снижается, потому что в этом случае время заряда и разряда конденсатора увеличивается, а скорость изменения магнитного потока уменьшается. С применением конденсатора меньшей емкости усиливает- ся искрение между контактами при их размыкании, исчезновение тока в первичной цепи замедляется, а вместе с этим понижается э. д. с. вто- ричной обмотки.

Значение э. д. е., индуктируемой во вторичной обмотке, зависит от быстроты размыкания и зазора между контактами, поскольку этими параметрами определяется скорость исчезновения магнитного потока, создаваемого током первичной обмотки. При замыкании контактов про- исходит восстановление магнитного потока первичной обмотки и возни- кает э. д. с. самоиндукции замыкания, направленная против тока бата- реи и затормаживающая нарастание тока в первичной цепи. Чем боль- ше частота вращения коленчатого вала двигателя и число его цилинд- ров, тем больше частота замыканий и размыканий контактов и тем меньше время замкнутого их состояния. Так как для нарастания тока в первичной цепи до максимального значения необходимо некоторое вре- мя, то при определенной частоте вращения коленчатого вала ток в пер- вичной обмотке не сможет достигнуть требуемого значения, и напряже- ние во вторичной обмотке понизится.

Чтобы уменьшить падение напряжения во вторичной цепи в области больших частот вращения, применяют специальные резисторы, изготов- ленные из материалов с положительным температурным коэффициентом, то есть с повышением температуры их сопротивление увеличивается. Усиление тока в резисторах, изготовленных из никелевой и константа- новой проволоки, от 1 до 3,5 А и соответственное повышение их темпе- ратуры сопровождаются ростом сопротивления от 1,4 до 4,6 Ом.

Когда двигатель работает на малых частотах вращения, время замыкания контактов прерывателя достаточно велико. Поэтому ток в первичной цепи достигает максимального значения и вызывает нагрев резистора, в результате чего увеличивается общее сопротивление пер- вичной цепи. Благодаря этому ограничивается ток первичной обмотки, а нагревание катушки зажигания и искрение контактов снижаются; ре- зистор, таким образом, предохраняет катушку и контакты от аварийных режимов. С увеличением же частоты вращения ток не успевает достичь максимального значения, поэтому сопротивление резистора и всей пер- вичной цепи уменьшается. Это позволяет избежать ослабления тока пер- вичной цепи, а следовательно, поддержать напряжение во вторичной цепи в пределах, достаточных для надежного воспламенения рабочей смеси.

Во время пуска двигателя стартером резистор замыкается накорот- ко, что способствует получению более интенсивных разрядов между электродами свечей зажигания и облегчает запуск двигателя.