Строительные машины и оборудование, справочник






Принцип действия системы зажигания


Категория:
   Электрооборудование автомобилей


Принцип действия системы зажигания

При включенном зажигании и замкнутых контактах прерывателя в первичной цепи проходит ток низкого напряжения. Цепь тока низкого напряжения: плюсовой вывод батареи — амперметр — зажим AM выключателя 14 зажигания — контактная пластина 15 — контакт 16 — зажим КЗ выключателя — дополнительный резистор 13 — первичная обмотка 11 катушки зажигания — зажим 10 прерывателя — рычажок 8 — контакты 7 прерывателя — корпус автомобиля — минусовый вывод батареи.

Ток, проходящий по первичной обмотке катушки зажигания, создает вокруг витков обмотки нарастающий по величине магнитный поток, который, пересекая витки первичной обмотки, индуктирует в них э. д. с. самоиндукции (рис. 1), направленную против тока и, следовательно, замедляющую его нарастание, вследствие чего магнитный поток будет нарастать также относительно медленно, и поэтому в витках вторичной обмотки будет индуктироваться э. д. с. взаимоиндукции величиной не более 2000 В.



Рис. 1. Процессы, происходящие в обмотках катушки зажигания за один период работы прерывателя: а — изменение силы тока, в первичной цепи и напряжения U2 во вторичной цепи при замкнутом и разомкнутом состоянии контактов прерывателя (масштаб времени с момента размыкания контактов прерывателя увеличен в 10 раз); б — направление токов и э. д. с. при замыкании и размыкании контактов прерывателя

Прерывание цепи низкого напряжения происходит в момент, когда кулачок, набегая выступом на рычажок 8 прерывателя, вызовет размыкание контактов. В это время магнитный поток резко уменьшается, пересекая витки первичной и вторичной обмоток, сердечник и наружный магнитопровод. При этом в первичной обмотке будет индуктироваться э. д. с. самоиндукции величиной около 200—300 В, а во вторичной обмотке будет индуктироваться э. д. с. до 24 кВ и более; в сердечнике и кольцевом магнитопроводе появятся вихревые токи. Электродвижущая сила, индуктируемая во вторичной обмотке, создает между электродами свечи зажигания искровой разряд, при котором во вторичной цепи появляется ток.

Путь тока высокого напряжения: вторичная обмотка 12 катушки зажигания — подавительный резистор 5 крышки распределителя—электрод ротора 4 распределителя—искровой промежуток—электрод крышки 3—подавительный резистор 2—центральный электрод свечи зажигания—искровой зазор—боковой электрод—корпус—аккумуляторная батарея—амперметр—зажим AM выключателя зажигания— контактная пластина 15 выключателя зажигания—контакт 16 выключателя—зажим КЗ—зажим В К Б катушки зажигания—дополнительный резистор 13 — зажим ВК—первичная обмотка — вторичная обмотка.

Э. д. с. самоиндукции, индуктируемая в первичной обмотке при размыкании контактов прерывателя, направлена в сторону действия первичного тока и будет стремиться задержать его исчезновение. В момент размыкания контактов прерывателя э.д. с. самоиндукции создает между ними искру.

Для уменьшения искрения между контактами прерывателя параллельно им включают конденсатор, вследствие чего уменьшается окисление контактов и повышается э. д. с. во вторичной обмотке катушки зажигания. В начальный момент размыкания контактов конденсатор заряжается, что уменьшает искрение между ними. При заряде на обкладках конденсатора появится постепенно возрастающая разность потенциалов. При разомкнутых контактах заряженный конденсатор будет разряжаться через первичную обмотку катушки, создавая в начальный момент импульс тока обратного направления, что ускоряет исчезновение магнитного потока, вследствие чего э. д. е., индуктируемая во вторичной обмоТке катушки зажигания, значительно повышается.

При пуске двигателя стартером напряжение аккумуляторной батареи снижается, следовательно, уменьшится и сила тока в первичной обмотке катушки зажигания, что приводит к уменьшению величины высокого напряжения.

В момент пуска двигателя выключателем зажигания замыкают цепь обмотки реле включения стартера и тогда ток, проходящий по обмотке реле, намагничивает сердечник,что вызывает притяжение якорька. Контакты реле замыкаются и закорачивают дополнительный резистор 13, что снижает сопротивление первичной цепи, а следовательно, сила тока в ней увеличивается. Цепь тока низкого напряжения в первичной цепи при закороченном резисторе показана на рис. 40 пунктирными стрелками.

Рассмотрим подробнее процесс образования искрового разряда в системе батарейного зажигания.

Следовательно, сила тока разрыва в первичной цепи зависит от напряжения в системе энергоснабжения, сопротивления первичной цепи, индуктивности первичной обмотки катушки зажигания и времени замкнутого состояния контактов.

После размыкания контактов прерывателя первичная цепь, состоящая из конденсатора Съ индуктивности Lx и сопротивления Ru представляет собой колебательный контур. В этом контуре возникает затухающий колебательный разряд конденсатора, и первичный ток совершит несколько периодов колебаний, создавая переменный магнитный поток.

В действительности, как только напряжение во вторичной цепи достигает значения Uup, достаточного для пробоя искрового промежутка между электродами свечи, произойдет электрический разряд. Электрический разряд имеет две фазы: емкостную и индуктивную.

Емкостная фаза искрового разряда представляет собой разряд энергии, накопленной во вторичной цепи, сопровождающийся резким падением напряжения. Оставшаяся часть энергии выделяется в индуктивной фазе разряда. Большая продолжительность индуктивной фазы благоприятно отражается на работе двигателя, особенно при пуске и на режиме неполных нагрузок.

Величина максимального напряжения во вторичной цепи прямо пропорциональна силе тока разрыва. Сила тока разрыва при эксплуатации автомобиля зависит от напряжения в системе энергоснабжения U, сопротивления первичной цепи Rx и времени замкнутого состояния контактов.

Сопротивление первичной цепи Rt в процессе эксплуатации автомобиля увеличивается за счет подгорания контактов прерывателя, что приводит к уменьшению силы тока разрыва и напряжения во вторичной цепи U2 max.

Влияние времени замкнутого состояния контактов на напряжение.

Время замкнутого состояния контактов определяется углом поворота вала прерывателя от момента замыкания до момента размыкания контактов, который зависит от величины зазора между ними. Чем больше зазор между контактами, тем меньше угол их замкнутого состояния, и наоборот.

При увеличении зазора между контактами уменьшается время замкнутого состояния контактов, следовательно, уменьшаются сила тока разрыва и напряжение во вторичной цепи.

При уменьшении зазора между контактами время их замкнутого состояния увеличивается, однако при малом зазоре увеличивается искрение на контактах, что приводит к снижению напряжения во вторичной цепи.

Оптимальная величина зазора между контактами прерывателя 0,30—0,45 мм.

Влияние емкости конденсатора в первичной цепи на напряжение. Емкость конденсатора оказывает существенное влияние на напряжение во вторичной цепи. При повышении емкости конденсатора искрение между контактами будет малым, однако период заряда и разряда конденсатора увеличивается, что замедлит размагничивание сердечника и уменьшит э. д. е., индуктируемую во вторичной цепи и напряжение, что может стать причиной перебоев при работе двигателя на большой частоте вращения коленчатого вала двигателя.

При очень малой емкости конденсатора между контактами прерывателя будет сильное искрение, что замедляет прерывание тока, а вместе с этим — магнитного потока первичной обмотки, вследствие чего уменьшится индуктируемая э. д. с. во вторичной обмотке, и даже при малой частоте вращения коленчатого вала двигателя между электродами свечи зажигания могут появиться перебои в ценообразовании. Кроме того, увеличатся окисление контактов и перенос металла с одного контакта на другой.

Необходимая емкость конденсатора подбирается такой величины, чтобы искрение между контактами прерывателя было наименьшим, а напряжение во вторичной цепи достигало наибольшей величины. В системе батарейного зажигания применяют конденсаторы емкостью 0,17—0,35 мкФ.

Влияние нагара на изоляторе на напряжение, подводимое к электродам свечи зажигания. При работе двигателя из-за неполного сгорания топлива и масла на изоляторе свечи происходит отложение нагара, который, являясь проводником, шунтирует электроды свечи.

В момент размыкания контактов прерывателя магнитный поток первичной обмотки исчезает не мгновенно; следовательно, и индуктируемая э. д. с. во вторичной обмотке не может мгновенно нарастать до максимальной величины. Так как вторичная цепь замыкается через слой нагара (шунтирующий резистор), то в период индуктирования э. д. с. во вторичной цепи до появления искры между электродами свечи создается ток (ток утечки). Вследствие этого большая часть э. д. с. затрачивается на преодоление сопротивления вторичной обмотки и напряжение, подводимое к электродам свечей, уменьшается.

Если сопротивление нагара более 1 мОм, то он не оказывает существенного влияния на напряжение во вторичной цепи. При сопротивлении нагара менее 0,5 мОм ток утечки и вызываемые им потери настолько уменьшают напряжение во вторичной цепи, что оно окажется недостаточным для создания искрового разряда между электродами свечи, и воспламенения рабочей смеси в цилиндре не произойдет.

Читать далее:

Категория: - Электрооборудование автомобилей

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины