Индукционная катушка зажигания имеет стальной корпус 6 (рис. 2.72), в котором помещен кольцевой магнитопровод 5, концентрирующий магнитный поток, создаваемый первичной обмоткой 3. На сердечник 2 намотана вторичная обмотка 4, а снаружи к корпусу катушки прикреплен дополнительный резистор (вариатор) 12. От аккумуляторной батареи электрический ток в первичную обмотку может поступать либо через клемму ВК-Б, либо (в случае шунтирования вариатора) через клемму ВК. От клеммы 7 ток низкого напряжения поступает к прерывателю и от клеммы 9 ток высокого напряжения отводится к распределителю.
Рис. 2.72. Индукционная катушка зажигания: 1 — фарфоровый изолятор; 2 — сердечник; 3, 4 — первичная и вторичная обмотки; 5 — кольцевой магнитопровод; 6 — корпус; 7, 9 — клеммы; 8 — карболитовая крышка; 10 — клемма ВК; 11 — клемма ВК-Б; 12 — дополнительный резистор (вариатор)
Прерыватель-распределитель (рис. 2.73) состоит из прерывателя тока низкого напряжения, распределителя тока высокого напряжения, центробежного, вакуумного регуляторов и октан-корректора.
Рис. 2.73. Прерыватель-распределитель: 1 — валик; 2 — опорная пластина; 3,15 — фильцы; 4 — ротор; 5 — крышка; 6 — зажим высокого напряжения; 7 — боковые контакты крышки; 8 — центральный графитовый электрод; 9 —центробежный регулятор; 10 — вакуумный регулятор; 11 — октан-корректор; 12— кулачок; 13, 14 — подвижный и неподвижный контакты; 16 — клемма низкого напряжения
Прерыватель включается валиком 1, который через механизм центробежного регулятора 9 приводит во вращение кулачок 12, имеющий выступы. Число выступов равно числу цилиндров двигателя. На опорной пластине 2 на подшипнике установлен подвижный диск, на котором закреплены подвижный 13 и неподвижный 14 контакты прерывателя. Неподвижный контакт 14 соединен с «массой», а подвижный контакт 13 изолирован от диска и проводом соединен с клеммой 16, к которой присоединяется провод низкого напряжения от индукционной катушки. Подвижный диск может поворачиваться относительно кулачка с помощью вакуумного регулятора 10. Положение корпуса распределителя относительно кулачка изменяется вручную октан-корректором 11. При вращении кулачок своими выступами набегает на текстолитовую подушку подвижного контакта и контакты размыкаются. Фильцы (смоченный маслом фетр) 3 и 15 служат для осуществления смазывания рабочих поверхностей валика и кулачка.
Распределитель тока высокого напряжения состоит из ротора 4, карболитовой крышки 5 с боковыми контактами 7 и центральным графитовым электродом 8. Число боковых электродов равно числу цилиндров двигателя. Ротор вращается заодно с кулачком прерывателя. При работе двигателя ток высокого напряжения от индукционной катушки через зажим 6 высокого напряжения и центральный графитовый электрод 8 по разностной пластине ротора поступает к боковым электродам и далее по проводам высокого напряжения — к свечам зажигания в соответствии с порядком работы двигателя.
Центробежный регулятор служит для автоматического изменения угла опережения зажигания при изменении частоты вращения коленчатого вала. Такой регулятор состоит из опорной пластины с осями 5 (рис. 2.74, а), на которые надеты грузики 6 с пружинами 3 и штифтами 1, входящими в вырезы ведомой пластины 2. Опорная пластина 4 вращается вместе с валиком привода. При увеличении частоты вращения вала двигателя, а следовательно, и валика прерывателя грузики преодолевают сопротивление пружин и расходятся в стороны, поворачиваясь относительно осей. При этом штифты поворачивают ведомую пластину и кулачок относительно опорной пластины, что приводит к более раннему размыканию контактов прерывателя, т.е. увеличению угла опережения зажигания.
Рис. 2.74. Регуляторы угла опережения зажигания:
а — центробежный; б — вакуумный; 1 — штифт; 2 — ведомая пластина; 3 — пружина; 4 — опорная пластина; 5 — ось; 6 — грузик; 7— кулачок прерывателя; 8 — подвижный диск; 9 — тяга; 10 — диафрагма; 11 — трубка; 12 — дроссельная
заслонка карбюратора; —→— направление поворота опорной пластины; → — направление движения воздуха
Вакуумный регулятор служит для автоматического изменения угла опережения зажигания при изменении нагрузки двигателя. Диафрагма 10 (рис. 2.74, б) вакуумного регулятора нагружена пружиной 3 и тягой 9, соединяющей диафрагму с подвижным диском 8 прерывателя. Через трубку И полость диафрагмы, где расположена пружина, соединена с задроссельным пространством карбюратора. Со стороны тяги полость диафрагмы сообщается с атмосферой. При незначительном открытии дроссельной заслонки 12, что соответствует малой нагрузке двигателя, в полости справа от диафрагмы создается разрежение. Под действием атмосферного давления диафрагма 10 прогибается и через тягу 9 поворачивает подвижный диск 8 против вращения кулачка прерывателя в сторону более раннего размыкания контактов прерывателя, увеличивая угол опережения зажигания. По мере увеличения нагрузки дроссельная заслонка открывается, разрежение в задроссельном пространстве уменьшается и пружина 3 перемещает диафрагму и связанную с ней тягу 9 обратно в сторону более позднего размыкания контактов прерывателя (позднего зажигания).
Совместная работа центробежного и вакуумного регуляторов позволяет обеспечить оптимальную величину угла опережения зажигания при изменении скоростного режима и нагрузки двигателя и снизить тем самым расход топлива на 10… 15 %.
Октан-корректор служит для установки угла опережения зажигания в зависимости от октанового числа бензина. Октан-корректор представляет собой устройство, позволяющее поворачивать с помощью регулировочных гаек октан-корректора 11 (см. рис. 2.73) корпус распределителя с пластиной, на которой расположены контакты прерывателя, относительно кулачка прерывателя. Для увеличения угла при работе на бензине с большим ОЧ корпус распределителя необходимо повернуть против вращения кулачка прерывателя, и наоборот.
Свеча зажигания служит для получения искрового разряда в камере сгорания, тепловое воздействие которого воспламеняет рабочую смесь. Условия работы свечи зажигания характеризуются значительными термическими, электрическими и механическими нагрузками. Изолятор 1 (рис. 2.75) свечи зажигания изготовлен
из материала, который обладает высокой электрической и механической прочностью. Для обеспечения бесперебойной работы свечи зажигания необходимо поддерживать температуру ее теплового конуса 7 в пределах 700 …800 °С.
Рис. 2.75. Свеча зажигания: 1 — изолятор; 2 — контактная головка; 3 — токопроводящий стеклогерметик; 4 — корпус; 5, 6 — уплотнительные прокладки; 7 — тепловой конус; 8 — центральный электрод; 9 — боковой электрод («масса»)
При этой температуре нагар, отлагающийся на конусе и электродах свечи (центральном 8 и боковом 9), сгорает и происходит ее самоочищение. При температуре теплового конуса ниже 500 °С изолятор нижней части свечи покрывается нагаром, что приводит к снижению пробивного напряжения и перебоям в работе двигателя из-за возможных пропусков зажигания рабочей смеси. Если температура теплового конуса выше 800,..900°С, то может возникнуть так называемое калильное зажигание, когда рабочая смесь воспламеняется не от электрической искры, а от нагретых до высокой температуры электродов и поверхности изолятора. Способность свечи работать без возникновения калильного зажигания оценивают ее калильным числом.
Для поддержания необходимой температуры теплового конуса выпускаются свечи
зажигания с разной степенью теплоотдачи.
В двигателях с невысокой степенью сжатия применяют «горячие» свечи зажигания (малая степень теплоотдачи), а для двигателей с повышенной степенью сжатия — «холодные» свечи (большая степень теплоотдачи). «Горячие» свечи зажигания имеют удлиненную нижнюю часть изолятора и более широкую расточку корпуса, а «холодные» — укороченную нижнюю часть изолятора и узкую расточку корпуса. Чем меньше высота теплового конуса, тем «холоднее» свеча зажигания и больше допустимая степень сжатия, при которой обеспечивается работа двигателя без калильного зажигания. На свойства свечи зажигания большое влияние оказывают материал, из которого изготовлены изолятор и электроды, а также число боковых электродов.