§ 3. Транзисторные системы зажигания

Развитие карбюраторных двигателей характеризуется увеличени- ем числа цилиндров, повышением частоты вращения коленчатого вала и степени сжатия. Системы зажигания обычного типа работают на- дежно при ограниченных значениях указанных параметров. Для фор- сированных двигателей требуется более высокое вторичное напряже- ние. Электронные системы зажигания предоставляют для этого боль- шие возможности, они отличаются высокой надежностью и просты в обслуживании. Различают полупроводниковые контактно-транзисторные и бесконтактно-транзисторные системы зажигания. Серийно выпускают- ся контактно-транзисторные системы зажигания.

Рис. 184. Октан-корректор:

/ — тяга; 2 — гайкн; 3 — верх- няя пластина; 4—болт; 5 — нижняя пластина; 6 — заклепка; / — корпус прерывателя-распре- делителя.

Контактно-транзисторная система зажигания (на примере автомо- билей ГАЭ-53А и ЗИЛ-130) отличается от обычной, главным образом, наличием транзисторного коммутатора / (рис. 185) и дополнительного резистора 16. Кроме того, другие обмоточные данные у катушки зажи- гания 13 и на прерывателе-распределителе, который условно показан и виде раздельных устройств 6 и 8, не устанавливается конденсатор 8 (см. рис. 182).

В транзисторный коммутатор I (рис. 185) входят германиевый транзистор 2, германиевый диод Д1, кремниевый диод Д_ст, два керами- ческих резистора R1 и R2, конденсатор С/, электролитический конден- сатор С2 и импульсный трансформатор ИТ. Транзисторный коммутатор включен между катушкой зажигания 13 и источниками тока (генерато- ром 21 и батареей 20) и выполняет функции усилителя.

Германиевый транзистор 2 типа р—п—р введен последовательно в первичную обмотку 12 катушки зажигания 13. Первичная обмотка 12 включена в цепь эмиттера Э, а контакты 7 прерывателя 6—в цепь ба- зы Б. При замкнутых контактах прерывателя транзистор открывается, переходя в состояние насыщения, и пропускает рабочий ток в первич- ную цепь зажигания, а когда контакты разомкнуты, транзистор закры- вается, переходя в состояние отсечки, и прерывает путь рабочего тока в первичной цепи.

Импульсный трансформатор ИТ создает отрицательный импульс напряжения, чтобы резко закрыть транзистор и ускорить процесс его переключения.

К рассматриваемой системе зажигания также относятся: источни- ки тока низкого напряжения (аккумуляторная батарея 20 и генератор

Рис. 185. Схема контактно-транзисторной системы зажигания:

/ — транзисторный коммутатор ТК-102; 2— транзистор ГТ 701-А; Э — эмиттер; Б — база; К — кол- лектор; ИТ— импульсный трансформатор; 3— первичная обмотка ИТ; 4 — вторичная обмотка ИТ\ Д1 — диод; Д_ст —диод (стабилитрон); Rl, R2 — резисторы; С/. С2 — конденсаторы; М. К, Р— кон- такты транзисторного коммутатора; 5 — контакт транзисторного коммутатора (без обозначеиня); 6 — прерыватель; 7 — контакты; « — распределитель; 9 — свеча зажигания; 10 — вторичная обмотка; // — реле включения; Б. С, КЗ, К — контакты реле включения; 12 — первичная обмотка; 13 — катуш- ка зажигания Б114; Л —контакт катушки зажигания; й_под — резистор; 14 — обмотка реле включе- ния; 15, 17 — резисторы сопротивлением по 0,5 Ом; 16 — дополнительный резистор СЭ 107; ВКБ. ВК. К—контакты резистора: 18 — включатель зажигаиня ВК21; 19— подвижной контакт включения зажигания; AM и КЗ— контакты включателя зажигания; 20 — аккумуляторная батарея; 21 — ге- нератор; 22 — зажим тягового реле стартера; 23 — стартер; А — амперметр.

21), включатель зажигания 18, провода низкого и высокого напряже- ния, подавительный резистор #_ПОд, свечи зажигания 9.

При включении зажигания и контрольных приборов подвижный контакт 19 включателя зажигания 18 замыкает контакты AM и КЗ. Если контакты 7 прерывателя 6 разомкнуты, транзистор 2 закрыт и то- ка в цепи зажигания нет.

При замыкании контактов прерывателя в цепи управления транзистора идет ток (показаны стрелки на рисунке): положи- тельный зажим батареи 20 — зажим 22 тягового реле стартера — ам- перметр А — контакт AM включателя зажигания 18—резисторы 17 и

15. — первичная обмотка 12 катушки зажигания — контакт 5 (без обо- значения на нем) транизсторного коммутатора. Далее ток разветвляет- ся по трем параллельным направлениям: вторичная обмотка 4ИТ, ре- зистор R2, эмиттер Э и база Б транзистора. Затем ток из трех ветвей проходит по первичной обмотке 3 ИТ, через замкнутые контакты 7 пре- рывателя 6, по массе автомобиля на отрицательный зажим аккумуля- торной батареи 20. Сопротивление перехода между эмиттером Э и кол- лектором К транзистора снижается, в результате чего транзистор от- крывается и включает цепь тока низкого напряжения первичной цеии зажигания.

Цепь тока низкого напряжения следующая: положитель- ный зажим батареи 20 — зажим 22 тягового реле стартера — амперметр А — включатель зажигания 18 — дополнительный резистор 16—пер- вичная обмотка 12 катушки зажигания—эмиттер Э, база Б и коллек- тор К транзистора — масса — отрицательный зажим батареи 20.

Когда двигатель не работает и транзистор открыт, ток в первич- ной цепи достигает 8 А, а при увеличении частоты вращения коленча- того вала ток снижается до ЗА. При включении стартера включатель зажигания 18 через контакт СТ соединяет обмотку 14 реле включения 11 с аккумуляторной батареей (подвижный контакт 19 включателя за- мыкает контакт СТ). Ток, поступивший в обмотку 14 реле включения 11, намагничивает сердечник, и контакты реле замыкаются. Первич- ный ток следует через контакты, якорек, сердечник и контакт КЗ реле включения 11, контакт ВК резистора, резистор 15 (резистор 17 замкнут накоротко) и далее по цепи рабочего тока низкого напряжения, как уже описывалось. Поскольку сопротивление резистора 16 уменьшает- ся, рабочий ток низкого напряжения и магнитный поток сердечника ка- тушки 13 зажигания увеличиваются.

Когда контакты 7 прерывателя разомкнуты, ток управления пре- рывается, транзистор 2 закрывается и включает цепь первичного то- ка. В результате исчезновения тока управления во вторичной обмотке 4 импульсного трансформатора ИТ возникает э. д. с. взаимоиндукции, действующая навстречу току первичной цепи. Прерывание тока пер- вичной цепи и пересечение обмоток катушки зажигания магнитным по- током ускоряются, и во вторичной обмотке 10 катушки зажигания ин- дуктируется э. д. с. (17-т-ЗО) 10³ В, а в первичной обмотке 12 образует- ся э.д.с. самоиндукции около 100 В. Из вторичной обмотки 10 катуш- ки зажигания ток высокого напряжения поступает в распределитель 8, далее подается на свечу зажигания 9 и по массе возвращается во вто- ричную обмотку катушки 13.

Э.д. с. взаимоиндукции вторичной обмотки 4 ИТ гасится на рези- сторе R2.

Э.д.с. самоиндукции первичной обмотки 12 катушки зажигания заряжает конденсатор С1, поэтому ток в цепи диода Дет уменьшается, а при разомкнутых контактах конденсатор разряжается через первич- ную обмотку 12 катушки зажигания и резистор R1.

В блок защиты транзистора включены диоды Д/ и Д_ст. Диод Д1 препятствует движению тока от батареи к транзистору через диод Д_ст,

15. А. М. Гуревич, Е. М. Сорокин 241

минуя первичную обмотку катушки зажигания, а диод Д_ст предохраня- ет транзистор 2 от действия э. д. с. самоиндукции.

Электролитический конденсатор С2 защищает транзистор от воз- можных импульсных перенапряжений в цепи генератор — аккумулятор- ная батарея.

Для лучшего охлаждения германиевого транзистора (температура окружающего воздуха не должна быть выше 65°С) транзисторные ком- мутаторы размещают в кабине.

Контактно-транзисторные системы зажигания автомобилей ГАЭ-53А и ЗИЛ-130 однотипны и отличаются в основном распреде- лителями (Р13-Д на первом и Р4-Д на втором).

Техническое обслуживание приборов батарейного зажигания пре- дусматривает очистку от пыли, тщательный внешний осмотр, выявле- ние возможных неисправностей, проверку проводов и смазку прерыва- теля-распределителя. Основные неисправности приборов батарейного зажигания таковы: обгорание контактов прерывателя, уменьшение или увеличение зазора между контактами, потеря пружиной прерывателя упругости, износ граней кулачка, ослабление натяжения пружин гру- зиков центробежного регулятора, ослабление пружины или поврежде- ние диафрагмы вакуумного регулятора. Окисленные контакты зачища- ют абразивной пластинкой или надфилем. Зазор между контактами пре- рывателя (0,35 0,45 мм) восстанавливают регулировкой. Приборы ба- тарейного зажигания проверяют и регулируют на стендах СПЗ-8М, СПЗ-6. КИС-968 и др.