СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ И ПУСКА ДВИГАТЕЛЯ

5.1. СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ

На изучаемых автомобилях применяется контактно-транзисторная система зажигания (рис. 5.1), в которую входят источники тока, катушка зажигания, распределитель зажигания, транзистор-ный коммутатор, свечи зажигания, включатель зажигания и транзисторный коммутатор.

Схема контактно-транзисторной системы зажигания

Рис. 5.1. Схема контактно-транзисторной системы зажигания:
1 — тяговое реле стартера; 2 — включатель зажигания; 3 — добавочный резистор; 4 — конденсаторы; 5 — транзисторный коммутатор ТК-102; 6 — диод; 7 — стабилитрон; 8 — транзистор; 9 — импульсный трансформатор; 10 — прерыватель; 11 — распределитель; 12 — катушка зажигания

Катушка зажигания (рис. 5.2) состоит из сердечника 13 с надетой на него изолирующей втулкой 14, на которой намотаны вторичная 11 и поверх нее первичная 10 обмотки изолятора 12, карболитовой крышки 2 с выводами и корпуса 6 с кольцевым магнитопроводом 8. Снаружи на корпусе катушки установлено добавочное сопротивление 15, включенное последовательно в цепь первичной обмотки и уменьшающее ее нагрев при работе двигателя на малой частоте вращения коленчатого вала.

Катушка зажигания Б

Рис. 5.2. Катушка зажигания Б – 114: а — разрез; б — электрическая схема;
1 — выводной зажим; 2 — карболитовая крышка; 3 — пружина; 4 — зажим первичной обмотки; 5 и 14 — изолирующие втулки; 6 — корпус; 7 — соединительный проводник; 8 — кольцевой магнитопровод; 9 — трансформаторное масло; 10 — первичная обмотка; 11 — вторичная обмотка; 12 — фарфоровый изолятор; 13 — сердечник; 15 — добавочное сопротивление; 16 — керамический держатель добавочного сопротивления; 17 — латунная вставка

Когда по первичной обмотке проходит ток низкого напряжения, сердечник намагничивается и вокруг обмоток создается сильное магнитное поле. При размыкании контактов прерывателя ток в первичной обмотке прекращается, созданное им магнитное поле, исчезая, пересекает витки вторичной обмотки и создает в ней э. д. с. Благодаря быстрому изменению магнитного потока и большому числу витков вторичной обмотки возникающий в ней ток высокого напряжения достигает 20…24 кВ.

Распределитель зажигания приводится во вращение от распределительного вала двигателя. На автомобиле ГАЗ-53-11 установлен распределитель Р133, а на автомобиле ЗИЛ-130 — распределитель Р137, которые имеют однотипную конструкцию.

Распределитель зажигания (рис. 5.3) состоит из объединенных в одном корпусе прерывателя тока низкого напряжения (рис. 5.3,а), центробежного регулятора и распределителя тока высокого напряжения, которые закрыты сверху карболитовой крышкой 5. К корпусу прикреплен вакуумный регулятор 11, пластины 13 и 14 и регулировочные гайки 12 октан-корректора.

Распределитель зажигания Р137

Рис. 5.3. Распределитель зажигания Р137:
а — конструкция; б — детали центробежного регулятора опережения зажигания;
1 — валик; 2 — пластина; 3 — подвижный диск; 4 — ротор (бегунок) с электродом; 5 — крышка распределителя; 6—вывод высокого напряжения; 7. 25 и 29 — пружины; 8 — контактный уголек; 9—защелка крышки; 10—центробежный регулятор; 11— вакуумный регулятор; 12 — регулировочные гайки октан-корректора; 13 и 14 — подвижная и неподвижная пластины октан-корректора; 15 — эксцентрик; 16 — рычажок; 17 — винт крепления прерывателя; 18 — подвижный контакт; 19 — неподвижный контакт; 20—вывод низкого напряжения; 21 — кулачок прерывателя; 22 — крышка; 23 — мембрана; 24 — корпус; 26—ниппель; 27 — тяга; 28 — поводковая пластина кулачка

Прерыватель включает в себя приводной валик 1, прикрепленную к корпусу неподвижную пластину 2, на которой на шариковом подшипнике установлен подвижный диск 3. На диске имеется пластина с соединенным с массой автомобиля неподвижным контактом 19, а также с установленным на изолированном от корпуса рычажке 16 подвижным контактом 18, который соединен проводником с изолированным выводом 20 низкого напряжения прерывателя и прижимается к неподвижному контакту пружиной. При вращении валика выступы кулачка 21 набегают на текстолитовую колодку подвижного контакта, и контакты 18 и 19 размыкаются, прерывая цепь тока низкого напряжения. Число выступов на кулачке соответствует числу цилиндров.

Нормальный зазор между контактами прерывателя составляет 0,3…0,4 мм.

Распределитель состоит из ротора 4 с центральным электродом и карболитовой крышки 5 с боковыми и центральным выводами. В центральный вывод крышки вставляют провод высокого напряжения, идущий от катушки зажигания. От центрального вывода через прижатый пружиной к разносной пластине ротора контактный уголек 8 ток высокого напряжения распределяется по контактам боковых выводов, соединенных проводами со свечами зажигания в порядке работы цилиндров двигателя по направлению вращения ротора.

Центробежный регулятор опережения зажигания предназначен для автоматического изменения угла опережения зажигания в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя. При увеличении частоты вращения коленчатого вала подвижные диски 3 под действием сил инерции расходятся, преодолевая натяжение пружин 29 (рис. 5.3,б). Перемещаясь, диски штифтами поворачивают поводковую пластину 28, а вместе с ней и кулачок 21 в направлении вращения валика 1 прерывателя. В этом случае выступы кулачка раньше размыкают контакты прерывателя, увеличивая угол опережения зажигания. При уменьшении частоты вращения валика силы инерции грузиков уменьшаются, и пружины возвращают их в исходное положение, в результате чего кулачок поворачивается в обратном направлении и угол опережения зажигания уменьшается.

Вакуумный регулятор состоит из корпуса 24 и крышки 22, между которыми зажата мембрана 23, соединенная тягой 27 с подвижным диском прерывателя. Полость регулятора со стороны пружины 25 сообщается с задроссельным пространством карбюратора. С уменьшением нагрузки на двигатель (прикрытием дроссельных заслонок) разрежение увеличивается, и мембрана, прогибаясь, преодолевает сопротивление пружины 25, перемещает тягу 27, поворачивая подвижный диск 3 против направления вращения валика 1. При увеличении нагрузки разрежение увеличивается, и пружина перемещает мембрану с тягой в обратном направлении, поворачивая подвижный диск по направлению движения и увеличивая угол опережения зажигания.

Октан-корректор состоит из неподвижной 14 и подвижной 13 пластин, соединенных винтом с регулировочными гайками. Угол опережения зажигания корректируется поворотом корпуса, прерывателя в ту или иную сторону. При переходе на топливо с большим октановым числом угол опережения зажигания необходимо несколько увеличить, и наоборот.

Свеча зажигания (рис. 5.4) состоит из стального корпуса 10 с боковым электродом 14 и керамического изолятора 8 с центральным электродом 15.

Свеча зажигания

Рис. 5.4. Свеча зажигания:
1 — корпус наконечникa; 2 — вывод; 3 — контактная пружина; 4 — падавительный резистор; 5 — контакт; 6 — стопорная пружина; 7 — стержень центрального электрода; 8 — изолятор; 9 — уплотняющий порошок; 10 — корпус свечи; 11 — медная шайба; 12 — медноасбестовая шайба; 13 — тепловой конус (юбка); 14 — боковой электрод; 15 — центральный электрод; 16 — токопроводящий стеклогерметик

На автомобиле ГАЗ-53-12 могут устанавливаться свечи зажигания А10НТ или A11, а на автомобиле ЗИЛ-431410 — свечи зажигания А11-1, которые имеют длину резьбовой части корпуса 12 мм, размер корпуса под ключ 20,8 мм и искровой промежуток между центральным и боковым электродом 0,85… 1,00 мм.

Включатель зажигания (рис. 5.5) — комбинированный, состоит из корпуса 2, в котором установлены запорный цилиндр 4, колодка 8 с фиксатором 9, контактный ротор 11 и панель 15 с контактами. Контактный ротор постоянно соединен с источником тока и крепится к колодке 8, которая может поворачиваться при помощи ключа 3, вставляемого в запорный цилиндр 4.

Включатель зажигания

Рис. 5.5. Включатель зажигания:
1— прижимная гайка; 2 — корпус; 3 — ключ; 4 — цилиндр; 5 — замочные пластины; 6 — упорное кольцо; 7 — возвратная .пружина; 8 — пластмассовая колодка; 9 — фиксатор; 10 — пружина фиксатора; 11 — контактный ротор; 12 — направляющие ротора; 13 — подвижной контакт включателя; 14 — пружинящая пластина с контактом; 15 — пластмассовая панель; СТ клемма стартера; КЗ — клемма катушки зажигания; AM — центральная клемма. Положение включателя зажигания: I — выключены зажигание, стартер и контрольные приборы; II — включены зажигание и контрольные приборы; III — включены зажигание, контрольные приборы и стартер

Ключ имеет три положения: первое (головка ключа расположена вертикально) — зажигание выключено; второе (ключ повернут по часовой стрелке) — зажигание включено; третье (ключ повернут до отказа) — включены зажигание и стартер. При вертикальном положении ключа центральный контакт AM не соединен ни с одним из других контактов, и зажигание выключено. При повороте ключа по часовой стрелке контактный ротор соединяет центральный контакт AM с контактом КЗ (катушка зажигания), и включается зажигание. При повороте ключа по часовой стрелке до отказа контакт AM соединяется с контактами КЗ и СТ (реле включения стартера) и включается стартер. При всех положениях ключа вместе с зажиганием включаются контрольно-измерительные приборы.

Транзисторный коммутатор ТК102 (см. рис. 5.1) состоит из транзистора 8, импульсного трансформатора 9 и блока защиты транзистора, в который входят резисторы VR1 и VR2, диод 6, стабилитрон 7 и конденсаторы 4. Все элементы коммутатора помещены в алюминиевом корпусе с ребрами для улучшения отвода тепла. У коммутатора имеются 4 вывода: вывод М соединяется многожильным неизолированным проводом с массой автомобиля; вывод К — с концом первичной обмотки катушки зажигания; вывод без обозначения — с вторым концом катушки зажигания; вывод Р — с подвижным контактом прерывателя. Первичная обмотка катушки зажигания включена в цепь эмиттера (Э), а контакты прерывателя — в цепь базы (Б) транзистора.

При включении зажигания и замкнутых контактах прерывателя 10 в цепи управления транзистора (эмиттер-база) проходит ток, транзистор открывается и по первичной обмотке катушки зажигания также проходит ток. При размыкании контактов прерывателя ток в цепи управления транзистором прекращается, транзистор «запирается» и во вторичной обмотке катушки зажигания индуктируется э. д. с. высокого напряжения, достаточная для образования искры и воспламенения рабочей смеси в цилиндре двигателя.

Импульсный трансформатор необходим для быстрого запирания транзистора при размыкании контактов прерывателя первичной цепи.

В контактно-транзисторной системе зажигания контакты прерывателя пропускают и прерывают только ток управления транзистором, имеющий небольшую величину (0,3…0,8 А), поэтому для обеспечения прохождения тока контакты прерывателя должны быть всегда чистыми. Для удаления масляных и окисных пленок контакты прерывателя промывают бензином.