Двигатели внутреннего сгорания

Практическая работа 10

1. Тема: Ознакомление с элементами системы зажигания. Установка батарейного зажигания.

2. Цель работы: Ознакомление со строением элементов батарейной системы зажигания, их расположением и креплением на двигателе.

3. Конструкция элементов:

3.1 Катушка зажигания.

Катушка зажигания представляет собой трансформатору преобразующий ток низкого напряжения в ток высокого напряжения. Она состоит из стального кожуха, карболитовой крышки, сердечника с первичной и вторичной обмотками, кольцевого магнитопровода, фарфорового изолятора и пружины. Сердечник катушки для уменьшения вихревых токов изготовлен из полосок трансформаторной стали. На сердечник надета картонная труба, на которой намотана вторичная обмотка из изолированной медной проволоки диаметром 0,07 - 0,1 мм, имевшей 19-26 тыс. витков. Поверх вторичной обмотки намотана первичная обмотка из 270 - 330 витков полированной медной проволоки диаметром 0,7 - 1,0 мм. Между слоями обмоток проложена изоляционная бумага Обмотки вместе с кольцевым магнитопроводом установлены в кожух так, что сердечник входит в отверстие фарфорового изолятора. Концы первичной обмотки соединены с выводами зажимами Низкого напряжения В/с. Один конец вторичной обмотки соединен с первичной обмоткой, а второй - с центральным выводом.

Принцип действия катушки зажигания основан на явлении электромагнитной индукции. При замыкании контактов прерывателя ток низкого напряжения от батареи или генератора подводится к первичной обмотке катушки. При прохождении тока по первичной обмотке образуется магнитное поле. В момент размыкания контактов прерывателя ток низкого напряжения и созданное им магнитное поле исчезают, вследствие чего во вторичной обмотке катушки индуцируется ток высокого напряжения.

Чтобы автоматически регулировать величину тока в первичной обмотке при изменении частоты вращения коленчатого вала, в цепь первичной обмотки катушки включен дополнительный резистор (вариатор) в виде проволочной спирали, расположенной в фарфоровом разъемном изоляторе.

3.2. Прерыватель-распределитель.

Прерыватель-распределитель предназначен для прерывания тока низкого напряжения в первичной обмотке катушки зажигания и распределения тока высокого напряжения по свечам в соответствии с порядком работы двигателя. Он состоит из прерывателя тока низкого напряжения, конденсатора, распределителя тока высокого напряжения, центробежного и вакуумного регуляторов опережения зажигания и. октан-корректора.

Прерыватель служит для прерывания тока низкого напряжения в первичной обмотке катушки зажигания. Он состоит из цилиндрического корпуса, внутри которого расположен подвижный диск, и кулачковой шайбы, закрепленной на валу. Подвижный диск опирается на шарикоподшипник, расположенный в гнезде неподвижного диска. На подвижном диске установлены подвижный рычажок с контактом и пластина с неподвижным контактом. Подвижный рычажок закреплен на оси шарнирно и под действием пластинчатой пружины прижимается к неподвижному контакту. Этот контакт соединен с массой, а подвижный контакт изолирован от массы- Контакты прерывателя изготовлены из вольфрама.

Кулачковая шайба имеет выступы, число которых равно числу цилиндров двигателя.

Вал приводится во вращение с помощью шестерни от распределительного вала двигателя. Вал в четырёхтактных двигателях вращается в два раза медленнее, чем коленчатый вал.

Работа прерывателя состоит в том, что при вращении вала выступы кулачковой шайбы, поочередно набегая на выступ рычажка с подвижным контактом, размыкают контакты, включенные последовательно в цепь первичной обмотки катушки зажигания. Зазор между контактами прерывателя в разомкнутом состоянии должен быть равен 0,35 -0,5 мм; его регулируют эксцентриком.

Конденсатор предназначен для поглощения тока самоиндукции, возникающего при размыкании контактов прерывателя в первичной обмотке катушки зажигания. Конденсатор укреплен на корпусе и включен параллельно контактам прерывателя.

Распределитель предназначен для распределения тока высокого напряжения по свечам зажигания. Он состоит из ротора с латунной токоразносной пластиной карболитовой крышки, закрепленной на корпусе прерывателя пружинными защелками. Ротор установлен на валу и вращается вместе с ним. В крышку вмонтированы боковые контакты и центральный контакт, соединенный проводом высокого напряжения с контактом вторичной обмотки катушки зажигания. Снизу в отверстие центрального контакта вставлен угольный контакт, Который пружиной прижимается к токоразносной пластине.

Ток высокого напряжения из вторичной обмотки катушки зажигания поступает к центральному контакту, откуда через угольный контакт -- Ш токоразносную пластину и далее через воздушный зазор 0,25 мм -- на один из боковых контактов соединенных проводами со свечами зажигания.

Центробежный регулятор предназначен для автоматического изменения угла опережения зажигания в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя. Центробежный регулятор расположен внутри, корпуса прерывателя. Он состоит из ведущей пластины, жестко укрепленной на валу прерывателя, двух грузиков с пружинами и ведомой пластины, жестко скрепленной с кулачковой шайбой. Грузики свободно сидят на осях, закрепленных в пластине, и стянуты пружинами. Ведомая пластина своими продольными прорезями установлена на пальцы грузиков.

При увеличении частоты вращения коленчатого вала двигателя грузики под действием центробежной силы расходятся, преодолевая сопротивления пружин, и своими пальцами поворачивают пластину, а с ней и кулачковую шайбу по ходу вращения вала 1. Вследствие этого размыкание контактов прерывателя происходит раньше, т.е. угол опережения зажигания увеличивается.

Октан-корректор изменяет угол опережения зажигания в зависимости от детонационной стойкости бензина. Октан-корректор расположен снаружи корпуса, прерывателя. Он состоит из верхней пластины, укрепленной на корпусе прерывателя, и нижней, прикрепленной к блок-картеру двигателя. На пластин? нанесена шкала с делениями, а на верхней -- указательная стрелка. Посредине шкалы есть нулевое деление, которое при установке зажигания совмещается с указательной стрелкой.

Угол опережения зажигания изменяют поворотом корпуса прерывателя с помощью приспособления.

3.3 Свечи зажигания.

Свечи зажигания служат для образования электрической искры, необходимой для воспламенения рабочей смеси Ь цилиндрах двигателя. Свечи по конструкции разделяют на неразборные и разборные. Наибольшее применение в автотракторных двигателях получили неразборные свечи.

Неразборная свеча зажигания состоит из стального корпуса с боковым электродом, керамического изолятора со стержнем и центральным электродом и наконечника для крепления провода высокого напряжения. Нижняя часть корпуса имеет резьбу для ввертывания в головку цилиндра. Изолятор наглухо закреплен в корпусе путем завальцовки верхнего края корпуса. Изолятор в корпусе уплотнен двумя медными шайбами и герметикой. Чтобы предотвратить прорыв газов, между корпусом свечи и головкой цилиндра установлено медно-асбестовое кольцо.

Зазор между электродами свечи устанавливают 0,8 - 0,9 мм. Изоляторы изготовляют из уралита и боркорунда, а электроды свечи -- из никель-марганцевого сплава.

Свечи маркируют по резьбе ввернутой части, длине нижней части изолятора и материалу изолятора- Диаметр резьбы ввернутой части обозначают буквами М и А, где М соответствует диаметру 18 мм, А -- диаметру 14 мм. Цифра после буквы М или А обозначает длину нижней части изолятора (в мм), а последняя буква -- материал изолятора. Например свечи А15Б: буква А указывает» что резьба свечи 14х1,25, цифра 15 -- длина нижней, части изолятора (в мм) и буква Б -- материал изолятора -- боркорунд.

На двигателях ЗИЛ" 130 и ГАЗ-53 в настоящее время устанавливают контактно-транзисторную систему зажигания.

Контактно-транзисторная система зажигания двигателя ЗИЛ-130 состоит из транзисторного коммутатора ТКЮ2, германиевого транзистора, прерывателя, импульсного трансформатора, диода, кремниевого стабилитрона, распределителя тока высокого напряжения, катушки зажигания, добавочного резистора, включателя зажигания и аккумуляторной батареи,

При замкнутых контактах включателя зажигания и прерывателя ток от аккумуляторной батареи проходит через добавочный резистор катушки зажигания. Ток, пройдя через первичную обмотку катушки зажигания, направляется к германиевому транзистору и далее через массу к батарее. Добавочный резистор катушки зажигания состоит из двух секций, одна из которых постоянно включена в цепь, а другая - накоротко замыкается контактами реле стартера при пуске двигателя. При размыкании контактов прерывателя ток в Цепи управления транзистором прерывается и транзистор «запирается», в результате чего ток в первичной цепи системы зажигания прерывается. Исчезновение тока в первичной обмотке катушки зажигания приводит к индицированию тока высокого напряжения во вторичной обмотке катушки зажигания, который поступает к распределителю и далее на свечи зажигания.

Для обеспечения активного «запирания» транзистора в момент разрыва контактов прерывателя предусмотрен импульсный трансформатор. Для предотвращения пробоя транзистора от ЭДС самоиндукции первичной обмотки катушки зажигания в момент размыкания контактов служат кремниевый стабилитрон и диод. Конденсатор и резистор обеспечивают снижение потерь мощности в транзисторе в период его переключения и, следовательно, уменьшают его нагрев. Конденсатор и резистор защищают транзистор от импульсных перенапряжений.

В контактно-транзисторной системе зажигания в отличие от батарейной катушка зажигания имеет добавочный резистор и большое число витков во вторичной обмотке, а конденсатор в прерывателе-распределителе отсутствует.

4. Последовательность установки батарейного зажигания.

Зажигание на двигателях ЗИЛ-130, ГАЗ 53а и на др. необходимо устанавливать в последовательности:

1. Проверить состояние контактов прерывателя и величину зазора между ними,

2. Установить поршень первого цилиндра в в.м.т. при такте сжатия, для чего вывернуть свечу зажигания первого цилиндра, закрыть отверстие свечи бумажной пробкой и медленно проворачивать пусковой рукояткой коленвал до момента, когда пробка будет выбита из отверстие на шкиве коленвала с меткой в.м.т. на указателе установки зажигания.

3. Установить указатель октан- корректора в нулевое положение и отсоединить трубку вакуумного регулятора от прерывателя.

4. Включить зажигание и медленно поварачивать корпус прерывателя против часовой стрелки до размыкания кош-актов которое определяется по появлению искры между концом центрального провода, идущего от катушки зажигания и массой. После установки начала размыкания контактов выключить зажигание, и присоединить трубку вакуумного регулятора.

5.Проверить правильность установки проводов в крышке распределителя в соответствии с порядком работы двигателя.

Схема элементов системы батарейного Зажигания.

1.кулачковая шайба прерывателя

2.конденсатор

3.токоразносная пластина

4.свеча зажигания

5.пров.высокого напряжения

6.распределитель

7.прерыватель

8.рычаг

9.неподвижный конденсатор

10.включатель зажигания

11.вариатор

12.катушка зажигания

13.вторичная обмотка

14.первичная обмотка

15.вывод батареи

16.генератор

5. Вывод.

Ознакомился с конструкцией элементов системы батарейного зажигания и последовательностью ее установки.