За способом комутації

За способом розподілу імпульсів високої напруги

За типом захисту від радіоперешкод

неекрановані

екрановані

Рис. 10. 1. Класифікація систем запалювання.

Загальна схема і принцип роботи контактної системи запалювання

Джерелом високої напруги різних систем запалювання є індук­ційна котушка, яка перетворює струм низької напруги від акуму­лятора чи генератора на струм високої (12 і більше кіловольт).

Рис. 10. 2. Контактна система запалювання (КСЗ) з триклемною котушкою:

1 – свічки запалювання; 2 – переривник – розподільник; 3 – кулачок з виступами;

4 – контакти; 5 – акумуляторна батарея; 6 – генератор; 7 – вимикач запалювання;

8 - котушка запалювання; 9 - конденсатор

До електричної мережі класичної системи запалювання (рис.10. 2.) входять: джерело живлення — з'єднані паралельно генератор 6 і акумуляторна батарея 5, котушка запалювання 8 з первинною і вторин­ною обмотками, конденсатор 9, переривник-розподільник 2 з кулач­ком 3 і контактами 4, свічки запалювання і проводи високої напруги.

На пускових двигунах тракторів запалювання робочої суміші відбувається від магнето, в якому одночасно змонтовано магнітое­лектричний генератор, переривник і котушку запалювання.

Після включення вимикача запалювання 7 при замкнених контак­тах 4 переривника-розподільника 2 струм низької напруги від " + " акумуляторної батареї проходить у первинній обмотці котушки запа­лювання і через замкнені контакти на " масу " двигуна та " — " батареї. При цьому навколо витків первинної обмотки створюється елек­тромагнітне поле, яке за своїм значенням наростає впродовж 0,02 с і досягає максимального значення, коли сила струму збільшиться до 3,0...3,5 А. Таке змінне магнітне поле у первинній обмотці індукує у вторинній ЕРС взаємоіндукції близько 2 кВ.

У момент розмикання контактів переривника струм у первинній обмотці швидко зникає, отже, зникає і магнітний потік, який, пе­ретинаючи витки вторинної й первинної обмоток, індукує в них ЕРС відповідно високої напруги (16...26 кВ), а також самоіндукції (200... 300 В) такого самого напрямку, що й перерваний струм. Остання затримує його зникнення і призводить до виникнення іскріння та підгоряння контактів. Щоб уникнути цього явища, паралельно до кон­тактів вмикають конденсатор 9.

Призначення, конструкція і принцип дії індукційних котушок запалювання

Нині застосовують два види котушок запалювання — з розімкненим і замкненим магнітопроводом, які виготовляють за трансфор­маторною і автотрансформаторною схемами з'єднання обмоток.

Триклемна котушка запалювання з розімкненим магнітопрово­дом (рис. 10. 3.) — це трансформатор, що має вторинну обмотку, ви­готовлену з тонкого дроту діаметром 0,07...0,09 мм, намотаного на осердя, яке являє собою пакет ізольованих одна від одної пластин з електротехнічної сталі; кількість витків становить 17...26 тисяч. Первинна обмотка котушки запалювання виготовлена з товстого дроту (діаметром 0,7...0,8 мм), яка намотана зверху на вторинну, що більше сприяє відведенню від неї теплоти, і має невелику кількість (270...300) витків. Вторинна обмотка одним кінцем з'єдна­на з виводом 8, а другим — з первинною обмоткою, тобто виконана за автотрансформаторною схемою. Коефіцієнт трансформації котуш­ки запалювання становить К _т= 56...230.

Простір між обмотками і корпусом заповнюють ізолювальним наповнювачем — рубраксом або трансформаторним маслом. Напов­нені маслом котушки надійніші в експлуатації однак вони більші за розміром і масою порівняно з котушками із сухою ізоляцією, а на їх виготовлення витрачається більше міді. Фарфоровий ізолятор 1 і карболітова кришка 9 запобігають можливості пробою між осер­дям 14 і корпусом котушки 2.

Особливою вимогою до двигунів є надійний їх пуск за різних кліматичних умов. Для підвищення такої надійності використовують котушки запалювання з чотирма клемами (три низької і одна високої напруги). За такої конструкції ввімкнення первинної обмотки в мережу відбу­вається від вимикача запалювання через додатковий опір (варіатор), який приєднаний до клем ВК і ВКБ.

У момент пуску двигуна струм від вимикача стартера подається до клеми ВК і на первинну обмотку котушки запалювання. Додат­ковий опір (варіатор) при цьому відключають, і живлення первинної обмотки відбувається більшим струмом, який створює вищу вто­ринну напругу. Однак у цьому режимі котушка повинна працюва­ти впродовж короткого періоду, оскільки вона може "згоріти". Після пуску двигуна стартер відключається, клема ВК від'єднується від джерела струму і тепер струм від вимикача запалювання подається на клему ВКБ і через варіатор надходить у первинну обмотку, змен­шуючись на величину спаду напруги на опорі.

Опір варіатора до того ж залежить від нагрівання його проводу. На малих обертах, коли контакти переривника перебувають трива­ліший час у замкненому стані, струм проходить через варіатор дов­ше, нагріває провід більше, його опір збільшується до 4,8 Ом і струм у первинному колі зменшується. Зі збільшенням обертів, навпаки, провід нагрівається менше, його опір зменшується (до 1,25 Ом), а струм у первинному колі зростає.

Рис. 10. 3. Конструкція триклемної котушки запалювання:

1 — ізолятор; 2 — корпус; 5 — ізоляційний папір обмоток; 4 — первинна обмотка;

б — вторинна обмотка; 6 — клема виводу первинної обмотки; 7 — контактний гвинт;

8 — центральна клема для проводу високої напруги; 9— кришка; 10 — клема для підведення живлення (позначення "+Б", "Б", "+","'15"); II — контактна пружи­на;

12 — скоба кріплення; 13 — зовнішній магнітопровід; 14 — осердя.

Котушка запалювання в процесі роботи нагрівається, зокрема, її нагрівання до 80°С знижує вторинну напругу приблизно на 1,5 кВ. Тому котушки запалювання конструктивно встановлюють після вентилятора для охолодження примусовим напором повітря.

На деяких марках автомобілів застосовують котушки запалювання з твердою ізоляцією і замкнутим магнітопроводом, які встановлюють в електронних системах запалювання. Така конструкція стала мож­ливою завдяки розробці спеціальних композиційних епоксидних мас, здатних забезпечити високі вимоги до ізоляції за важких експлуата­ційних умов. Використання замкненого магнітопроводу дає змогу змен­шити кількість міді для обмоток, а також габарити і масу котушки.

Двополюсну котушку з твердою ізоляцією (3012.8705) нині встановлюють на автомобілі " Ока ", а також ГАЗ з двигунами ЗМЗ-406,

" Москвич — 2141" з мікропроцесорною системою запалювання. Подібними котушками комплектують системи запалювання авто­мобілів АвтоЗАЗ - ДЕУ, польський " Фіат " та ін. На рис. 10. 4. наведено схему котушки із замкненим магнітопроводом та двома виводами, яку встановлюють на автомобілі "Фіат" польсько­го виробництва.

Існують чотирьохвивідні котушки, де первинна обмотка розділена на дві частини, які працюють по черзі. Це забезпечує можливість у системах з низьковольтним розподілом енергії обслуговувати однією котушкою відразу чотири циліндри. В котушку вставлені високо­вольтні розподільні діоди.

Рис. 10. 4. Котушка запалювання із замкненим магнітопроводом і твердою ізо­ляцією:

1 — виводи високої напруги; 2 — повітряний зазор; 3 — середній стрижень осердя (штрихова лінія); 4 — обмотки; 5 — бічні стрижні осердя; б — рознімання для підведення низької напруги; 7 — стрижень магнітопроводу

Характеристика окремих котушок запалювання наведена в табл. 10.1.

Таблиця 10. 1. Котушки запалювання автомобілів

Марка котушки	Опір первинної обмотки, Ом	Опір вторинної обмотки, Ом	Коефіцієнт трансформації Кт	Додатковий резистор
В114 В115 В116 В117 В118 27.3705 29.3706 30.3705	0,37...0,41 1,8...2,0 0,78...0,79 3,1...3.3 0,72...0,73 0,4...0,5 0,45...0,55 0,4...0,55	21,5...23,0 8,3...9,2 15,6 6,3...9,2 15 4,5...5,5 11 6,3...6,4	227 68 153 78,5 115 82 90 70	С3107 Б115 С3107 — С3825 — — —

Основний недолік КСЗ — великий струм (до 5 А), що проходить через контакти переривника і спричинює їх електроерозійне спра­цювання. Кардинальний спосіб зменшити іскріння цих контактів і подовжити термін їх експлуатації — це зменшити силу струму, який через них проходить. Однак у цьому разі зменшиться струм у первинній обмотці котушки, що є небажаним явищем.

На карбюраторних і газових двигунах застосовують нерозбірні іскрові свічки запалювання, будова яких зображена на рис. 10. 5. Вони складаються із керамічного ізолятора 3, всередині якого розміщені контактний стрижень 2 та центральний електрод 8, і корпусу 4 з бічним електродом 9.

Ізолятор виготовляють з ураліту, боркорунду, хілуміну, сіноксалю та інших матеріалів, що мають високу електричну та механічну міцність за високих температур.

Рис. 10. 5. Іскрові свічки запалювання:

а і б — неекрановані відповідно з сіноксалевим та уралітовим ізоляторами;

в — екранована; 1 — контактна головка; 2 — контактний стрижень; 3 — ізолятор;

4 — корпус; 5 — струмопровідний склогерметик; 6 — ущільнювальна шайба; 7 — шай­ба для відведення теплоти; 8 — центральний електрод; 8 — бічний електрод;

10 — термопосадковий поясок; 11 — гайка; 12 — ущільнювальне кільце; 13 — екран;

14 — контактний пристрій; 15 — резистор зменшення радіоперешкод

Центральний електрод і контактний стрижень герметизовані в ізоляторі струмопровідним склогерметиком 5. Між ізолятором і корпусом свічки встановлюють шайбу 7 для відведення теплоти, а часом — порошкоподібний герметик. Ущільнювальна прокладка 6 забезпечує герметизацію циліндра. Центральний електрод виготов­ляють із хромотитанової сталі, а бічний — з нікеле-манганової, кон­тактний стрижень — з м'якої сталі.

На двигунах з екранованою системою запалювання застосовують нерозбірні екрановані свічки (рис. 10. 5, в) типу СН443 з вмонто­ваним резистором 15 для погашення радіоперешкод. Ущільнювальне кільце 12 забезпечує герметичність внутрішньої частини екрана.

Умови роботи свічки запалювання досить напружені, отже, вона повинна витримувати високі теплові, механічні, електричні та хімічні навантаження. На працюючому двигуні свічка має контакт з продуктами горіння за температури до 2700 С і тиску до 5...6 МПа (50...60 кгс/ см²). У камері згоряння температура газового середови­ща коливається від 70 до 2000...2700 С, а повітря, що оточує ізоля­тор, може мати температуру від

- 50 до +100° С.

Нормальна робота свічки відбувається за температури теплового конуса ізолятора 400...900 С, який називають тепловим діапазоном свічки. Саме в цьому діапазоні температур (400...500 С) відбувається згоряння нагару і самоочищення корпусу свічки.

За температури нижньої частини ізолятора менш як 400° С, навіть при нормальному складі робочої суміші, оптимальному рівні масла в картері двигуна та задовільному стані поршневої групи, на нижній частині ізолятора можливе відкладання нагару, який шунтує вторинну обмотку котушки запалювання і, відповідно, спричинює перебої в ро­боті двигуна. За температури нижньої частини ізолятора понад 900° С відбувається передчасне запалювання робочої суміші від розжарено­го ізолятора до появи іскри (розжарювальне запалювання).

На температуру, до якої нагрівається ізолятор, впливає конст­рукція свічки (теплова характеристика, що залежить від площі на­грівання і тепловіддачі, яку називають розжарювальним числом).

Розжарювальне число — це відокремлена величина, пропорцій­на середньому індикаторному тиску, її визначають на випробуваль­ному пристрої з одноциліндровим двигуном, постійно підвищуючи теплове навантаження на свічки запалювання до моменту появи розжарювального запалювання. Умовно воно означає час у секундах, після якого на свічці виникає розжарювальне запалювання, тобто займання робочої суміші не від іскри, а від розжареного ізолятора, електродів, корпусу. Розжарювальне число вибирають з такого ряду чисел: 8, 10, 11, 13, 14, 17, 20, 23 і 26.

Для двигунів, що мають високий ступінь стиску і велику часто­ту обертання, застосовують свічки з підвищеною тепловіддачею, які називають " холодними ". Найбільш " холодні " свічки типу А23 та А26ДГ були необхідні для двигунів МеМ8 – 968Н та дослідних ротор­них двигунів

ВАЗ – 311.

У двигунах з помірним тепловим режимом і низьким ступенем стиску встановлюють " гарячі " свічки з подовженою юбкою та ши­рокою розточкою корпусу.

Маркування свічок запалювання означає:

• позначення різьби на корпусі (А — різьба М 14  1,25; М — різьба М18 х 1,5);

• друга літера характеризує особливості конструкції свічки: К — з конічним ущільненням без прокладки, М — малогабаритна;

• цифри означають розжарювальне число;

• літерами після цифр позначено довжину нарізної частини кор­пусу (Н — 11 мм; Д — 19 мм); за їх відсутності довжина нарізної частини корпусу становить 12 мм;

• позначення виступання теплового конуса ізолятора за торець

кор­пусу — В, відсутність виступу не позначають;

• позначення герметизації з'єднання ізолятор—центральний елек­трод термоцементом — Т. Герметизацію іншим герметиком не по­значають.

Число за рискою після позначення означає порядковий номер конструкційної розробки.

Наприклад, свічка запалювання з позначенням на ізоляторі А17ДВ має різьбу на корпусі М14х1,25, розжарювальне число 17, довжину нарізної частини 19 мм, має виступ теплового конуса ізолятора за торець корпусу і герметизована у з'єднанні ізолятор—центральний електрод герметиком, але не термоцементом.

Для контактної системи запалювання рекомендують, щоб зазор між електродами свічки становив 0,6...0,75 мм, а для систем з ви­сокою енергією вторинної обмотки — 0,7...1,0 мм.

Оптимальні умови експлуатації свічок запалювання можуть бути порушені:

• неправильним регулюванням зазору в контактах переривника, не­точним моментом запалювання, несправністю автоматів випередження;

• виходом з ладу конденсатора, котушки запалювання, проводів, кришки та ротора переривника-розподільника;

• зміною зазорів між електродами свічки;

• несправностями системи живлення, надмірним збідненням або збагаченням робочої суміші;

• несправностями внаслідок спрацювання двигуна та тривалої ек­сплуатації систем запалювання й живлення.

За зовнішнім оглядом технічного стану справної свічки можна визначити умови згоряння робочої суміші. Так, сухий чорний на­гар на свічці свідчить про збагачену робочу суміш, несправні кон­такти переривника, пробій ізоляції високовольтних проводів, три­валу роботу двигуна з невеликим навантаженням, за якої свічки недостатньо прогріваються. Чорний масляний нагар означає потрап­ляння на свічку масла, що проникає через маслознімні ковпачки впускних клапанів у камеру згоряння, або спрацьовані поршневі кільця.

Таблиця 10 . 2. Технічні характеристики свічок запалювання

Марка свічки	Розжарю-вальне число	Різьба, мм	Зазор між електро­дами, мм	Довжина нарізної частини, мм	Застосування
А10Н А10НТ А11, А11У А11Н А13Н А14Д	10 11 11 13 14	М14І.25 М141,28 М141,25 М141,25 М141,25	0,8...0,9 0,86...1,0 0,7...0,85 0,6...0,75 0,8...0,85	11 12 12 11 12	ГАЗ – 53 ЗІЛ – 130, ЗІЛ – 431410, ГАЗ – 24 – 01, ПД – 10УД, П – 350 УАЗ – 469 ЗАЗ – 965, 966 ЗМЗ – 4022.10
А17В А17ДВ А17ДВ-10 А20ДВ А23 М8Т	17 17 20 23 8	М14І.25 М141,28 М141,25 М141,25 М181,5	0,8...0,85 0,8...0,95 0,8...0,95 0,75...0,8 0,7...0,85	12 19 19 12 24	ГАЗ – 24Д ВАЗ М – 2140 МеМЗ – 968, 969А Пускові двигуни

Призначення, конструкція і принцип дії переривника – розподільника

Переривник-розподільник включає в себе переривник струму низької напруги, розподільник струму високої напруги, відцентро­вий та вакуумний автоматичні регулятори кута випередження за­палювання і октан-коректор

(у деяких переривниках встановлюють один регулятор — відцентровий або вакуумний). У більшості як кон­тактних, так і контактно-транзисторних систем запалювання пере­ривники - розподільники за своєю конструкцією принципово не відрізняються. Всі механізми переривника – розподільника змонто­вані в корпусі 13 (рис. 10.6., а) і він приводиться в дію від шестірні розподільного вала.

Робочими частинами переривника є вольфрамові контакти: нерухомий 18 ( рис. 10. 7, а), з'єднаний з корпусом (" масою "), і рухомий 17, ізольований від корпусу, та кулачка 12. Контакти змон­товані на рухомому диску 19, який у свою чергу встановлений на підшипнику в нерухомому диску, що прикріплений двома гвинта­ми до корпусу. Пластина стояка нерухомого контакту і рухомий контакт з текстолітовою опорою встановлені на спільній осі 3. Регулюючи зазор між контактами, попередньо послаблюють стопор­ний гвинт 16 і ексцентриком 11 повертають на осі пластину неру­хомого контакту.

Рис.10. 6. Переривник-розподільник Р13-Д:

а — в розібраному вигляді; б — графік роботи відцентрового регулятора;

1 — криш­ка; 2 — ротор; 3 — пластина нерухомого контакту; 4 — важіль нерухомого кон­такту; 5 — контакти; 6 — фільц з маслом; 7 — нерухомий диск; 8 — кулачок; 9 — валик; 10 — тягарець; 11 — пластина тягарців; 12 — пружина; 13 — корпус; 14 — заскочка;

15 — підшипник; 16 — нижня пластина октав-коректора; 17 — втулка; 18— штифт;

19 — гайка октан-коректора; 20 — верхня пластина октан - коректора; 21 — маслянка;

22 — вакуумний регулятор; 23 — тяга; 24 — штифти; 25 — вісь тягарців: 26 — пластина; 27 — стопорне кільце; І, II і III — ступені вступу в дію пружин відцентрового регулятора.

Рухомий контакт притискається до нерухомого пластинчастою пружиною 14, яка одним кінцем приклепана до важеля контакту, а другим прикріплена до кронштейна через ізолювальні деталі. Струм низької напруги підведений до рухомого контакту через клему 21 на корпусі переривника, ізольований провід 19 і пружину, яка притискає рухомий контакт до кулачка. Коли виступ кулачка набігає на текстолітову колодку, важіль повертається на осі і розмикає кон­такти. Кількість виступів кулачка дорівнює кількості циліндрів двигуна. Отже, за один оберт валика переривника відбувається розмикання кола низької напруги відповідно до кількості циліндрів, звідки ви­пливає, що він повинен обертатись удвічі повільніше від колінчастого вала двигуна, що забезпечується відповідним передавальним ме­ханізмом.

Рис. 10. 7. Переривник і вакуумний регулятор випередження запалювання:

а — конструкція; б — графік роботи вакуумного регулятора: в — графіки спільної роботи відцентрового і вакуумного регуляторів випередження запалювання;

1 — нижня пластина октан-коректора; 2 — трубка; 5 — штуцер; 4 — пружина;

5 — діафрагма; 6 — корпус вакуумного регулятора; 7 — гвинт; 8 — тяга; 9 — штифт;

10 — рухомий диск; 11 — ексцентрик; 12 — кулачок; 13 — вісь; 14 — пластина нерухомого контакту; 15 — важіль переривника; 16 — стопорний гвинт; 17 — ру­хомий контакт; 18 — нерухомий контакт; 19 — провід; 20 — фільц кулачка; 21 — затискач проводу низької напруги; А — початковий кут випередження запалювання;

Б — характеристика роботи відцентрового регулятора; В — характеристика спільної роботи вакуумного і відцентрового регуляторів за різних навантажень двигуна; n_н — зона частоти обертання до вступу в дію відцентрового регулятора

Відцентровий регулятор автоматично змінює кут випереджен­ня запалювання залежно від частоти обертання колінчастого вала двигуна. На приводному валику 9 (рис. 10. 6, а), який обертається у двох бронзографітових втулках, закріплена пластина 11 з осями 26 для тягарців 10. Кожний з двох тягарців установлений одним кінцем на осі, а другим — пружиною 12 підтягується до валика. На штифти 24 тягарців посаджена своїми прорізами ведена пластина 26 кулачка 8. Втулка кулачка вільно сидить на верхньому кінці приводного валика 9 і від осьового переміщення утримується сто­порним кільцем 27.

Таким чином, жорсткого з'єднання між приводним валиком та кулачком немає і кулачок має можливість повертатись відносно валика. Рухомий і нерухомий диски переривника з'єднані між со­бою гнучким неізольованим проводом, щоб зменшити опір струму низької напруги і запобігти електричній корозії у їхньому підшип­нику.

Зі збільшенням частоти обертання валика тягарці під дією відцен­трової сили розходяться, долаючи опір пружин, і своїми штифтами по косих прорізах повертають пластину 26 з кулачком у напрямку його обертання. Контакти розмикаються раніше і кут випереджен­ня запалювання збільшується.

Пружини тягарців різняться між собою числом витків, діаметром дроту та довжиною. Одна з них має більшу пружність і її встановлю­ють з деяким натягом, що не дає змоги тягарцям розходитись за малої частоти обертання колінчастого вала двигуна. Друга пружина жорсткі­ша і встановлюється з невеликим люфтом.

Отже, відцентровий регулятор вступає в дію, коли відцентрова сила починає розтягувати менш жорстку пружину. При цьому за­безпечується значне зростання кута випередження запалювання. Надалі вступає в роботу друга, жорсткіша пружина і зміна кута випередження запалювання сповільнюється. Зі зменшенням часто­ти обертання відцентрова сила зменшується, пружини притягують тягарці до валика і повертають кулачок, а з ним і кут випереджен­ня запалювання до попередньої величини.

Момент вступу в дію відцентрового регулятора залежить від техніч­них даних переривника-розподільника. Так, у переривнику Р4-Д (дви­гун ЗІЛ-130) він починає змінювати кут випередження запалювання за частоти обертання валика 800 хв^-1 на 6 ± 3°, а при 2800 хв^-1 збільшує кут випередження до

35± 3°.

Вакуумний регулятор випередження запалювання закріплюють на корпусі переривника гвинтами 7 (рис. 10. 7, а). Він являє собою камеру, розділену діафрагмою 5, яка тягою 8 з'єднана з рухо­мим диском 10. З іншого боку на діафрагму тисне пружина 4. Ка­мера з пружиною герметична і штуцером 3 та металевою трубкою 2 з'єднана зі змішувальною камерою карбюратора над його дросель­ною заслінкою. Таким чином, з одного боку діафрагми в камеру підводиться вакуум, а з другого — атмосферний тиск.

Під час роботи двигуна у впускному колекторі завжди виникає розрідження, величина якого залежить в основному від положення дросельної заслінки без урахування опору інших елементів всмок­тувального шляху — повітряного фільтра, перерізу, конфігурації і довжини каналів впуску тощо.

Після пуску двигуна і на холостому ходу, коли в змішувальній камері карбюратора розрідження невелике, пружина 4 з діафрагмою вакуумного регулятора відтиснуті в бік корпусу переривника і ру­хомий диск з контактами максимально повернутий по ходу обер­тання кулачка, що забезпечує пізнє завалювання.

У разі незначного відкривання дросельної заслінки (малі наван­таження на двигун) розрідження в змішувальній камері, а відпові­дно, у з'єднаній з нею камері вакуумного регулятора, збільшуєть­ся. Пружина з діафрагмою під дією атмосферного тиску стискаєть­ся і через тягу повертає рухомий диск проти напряму обертання кулачка. Розмикання контактів відбувається раніше, і кут виперед­ження запалювання збільшується.

У разі подальшого збільшення навантаження на двигун і відкри­вання дросельної заслінки розрідження в змішувальній камері й корпусі вакуумного регулятора зменшується. Пружина 4 регулято­ра переміщає діафрагму і з'єднаний з нею диск переривника у на­прямку обертання кулачка, автоматично зменшуючи кут виперед­ження запалювання. Вакуумний регулятор збільшує кут виперед­ження запалювання до 10…13°.

Як правило, автоматичні відцентровий і вакуумний регулятори застосовують разом. Проте в окремих переривниках, зокрема автомобілів ВАЗ (крім ВАЗ-2105 і ВАЗ-2107), вакуумний регулятор не вста­новлювали, а використовували лише один відцентровий автомат.

Інколи застосовують тільки вакуумні регулятори (рис. 10. 8), які одночасно виконують функції й відцентрових. Це забезпечується тим, що другим місцем забору вакууму є з'єднання в дифузорі карбюрато­ра, де величина вакууму залежить від маси повітря, що засмоктується двигуном, тобто від частоти обертання колінчастого вала.

Октан-коректор дає змогу вручну змінювати кут випередження

запалювання залежно від октанового числа бензину. Верхня частина 20 цього

пристрою (рис. 10. 6, а) з'єднана з корпусом 13 перерив­ника, нижня 16 – з корпусом приводу або з корпусом двигуна. Верхня й нижня пластини з'єднані між собою за допомогою тяги і регулю­вальних гайок 19. Нижня пластина має позначки " +10 " і " – 10 " та поділки і під час обертання регулювальних гайок в той чи інший бік можна повернути корпус переривника на фіксовану величину відносно кута повороту колінчастого вала і скоригувати заздалегідь установлений кут випередження запалювання на час використання бензину з даним октановим числом. Можливі й інші конструкції октан-коректорів.

Рис. 10. 8. Схема вакуумного регулятора випередження і запізнення запалювання:

1 — вакуумний регулятор запалювання; 2 — демпфер; 3 — дросельна заслінка;

4 — пневморозподільник; 5 — пилоочисник

Розподільник струму високої напруги включає в себе ротор 2

(рис. 10. 6., а) з пластиною, що розносить струм по роздавальних клемах, який установлюють на верхню частину втулки кулачка, та пластмасову кришку 1 з центральною і роздавальними (за кількістю циліндрів двигуна) клемами. Ротор може бути встановлений на втул­ку кулачка лише в одному положенні завдяки наявності в різних їх конструкціях лисок, шпонок, виступів тощо. Кришка розподільни­ка кріпиться на корпусі переривника пружинними скобами 14 та­кож тільки в одному положенні. В центральний електрод кришки впирається підпружинений вугільний електрод.

Струм високої напруги від котушки запалювання подається до центрального електрода розподільника і далі через пружину та ву­гільний електрод до струмороздавальної пластини ротора, одну з роздавальних клем і через високовольтний провід виводиться на свічку запалювання.

Основними параметрами проводів високої напруги є величина пробивної напруги ізоляції та величина розподіленого по їх довжині опору. Найбільшого поширення набули вінілхлоридні проводи червоного кольору із зовнішнім діаметром 7...7,4 мм, які мають пито­мий опір 1,8...2,2 кОм/ м і пробивну напругу ізоляції 18 кВ.

Запровадження систем запалювання високої енергії зумовило необхідність застосування проводів з підвищеною пробивною напру­гою (рис. 10. 9.), в результаті чого були розроблені проводи із силі­коновою ізоляцією (синього кольору). Такі проводи мають розподі­лений опір 2,28...2,82 кОм/ м і пробивну напругу близько ЗО кВ.

Рис. 10. 9. Провід високої напруги ПВППВ-40:

1 - наконечник проводу; 2 — гумовий чохол а боку котушки запалювання;

3 — захисна оболонка; 4 — ізолювальна оболонка; 5 — струмопровідна обмотка;

6 — внутрішня оболонка; 7 — серцевина; 8 — наконечник проводу; 9 — гумовий чохол з боку свічки запалювання

Конструкція проводів високої напруги, що випускаються закордонними фірмами, відрізняється від вітчизняних тим, що струмопровідна їх частина не має металевого провідника, а являє собою скловолок­нистий шнур, насичений струмопровідним порошком (графітом) і за­горнутий у пластмасову еластичну оболонку. Розподілений опір таких проводів становить 9...25 кОм/ м, а пробивна напруга — понад ЗО кВ.

Під час підбирання проводів слід враховувати, що збільшення розподіленого опору приводить до скорочення тривалості іскрово­го розряду на 15...20%, а збільшення опору в колі розряджання знижує енергію імпульсу високої напруги на 40...50%.

В електрообладнанні автомобіля через багаторазові швидкі роз­микання й замикання, а також проскакування іскор виникають електромагнітні коливання. Ці коливання випромінюються у простір безпосередньо джерелом іскріння або поширюються у вигляді хвиль вздовж проводів, як через передавальні антени, і мають широкий діапазон частот. Вони створюють радіоперешкоди на довгих, се­редніх, коротких і ультракоротких хвилях.

Для надійного контакту в місцях з'єднання проводів високої напруги з котушкою запалювання, розподільником і свічками за­палювання на обидва кінці кожного проводу надівають контактні латунні або сталеві наконечники 1 (рис. 10. 9.), згорнуті у вигляді трубки. Розрізана форма наконечника надає йому пружності і зручна для фіксації у виводах котушки та розподільника. Нако­нечники на свічках, як правило, мають пружинні фіксатори, гумові, пластмасові або керамічні чохли 2 і 9.

Найнадійнішим способом усунення радіоперешкод є екранування всіх джерел електромагнітних коливань металевими екранами та спеціальними деталями, виготовленими зі сталевого листа. Так, на автомобілі ГАЗ – 66 екранують високовольтні проводи, розподільник, котушку і свічки запалювання. Однак це не тільки збільшує вартість виготовлення, а й зменшує вторинну напругу внаслідок збільшення ємності вторинного кола. Тому застосовують дешевший, але досить ефективний спосіб зниження радіоперешкод — встановлення додат­кових резисторів у місцях високовольтних з'єднань.

З цією самою метою в деяких переривниках-розподільниках між центральним і зовнішнім контактами ротора також встановлюють резистор (5...6 кОм). Максимальний зазор між зовнішнім контактом ротора і бічними електродами кришки не повинен перевищувати 0,9 мм.

Контактно – транзисторна система запалювання

По мірі вдосконалення бензинових двигунів шляхом збільшення ступеня стиску, частоти обертання і кількості циліндрів, збіднення ро­бочої суміші, підвищення вимог до довговічності контактів перерив­ника, забезпечення надійного і безперебійного іскроутворення кла­сична контактна система запалювання вичерпала свої можливості щодо задоволення цих вимог. Зі збільшенням частоти обертання і кількості циліндрів виникла потреба у встановленні системи запалю­вання з вищою енергією. Однак при цьому з'являються два проти­річчя: з одного боку — це необхідність збільшення струму в первинній обмотці котушки запалювання, з іншого — потрібно його зменшити, оскільки контакти переривника інтенсивно спрацьовуються.

Контактно-транзисторна система запалювання (КТСЗ), що розглядається на прикладі автомобіля ГАЗ – 53А (рис. 10. 10.), відрізняється від раніше розглянутої КСЗ наявністю транзисторного комутатора ТК – 102, блока додаткових резисторів, котушки запалювання іншої конструкції та відсутністю конденсатора, який встановлювали на переривнику.

Котушка запалювання має підвищений коефіцієнт трансформа­ції і зменшену індуктивність первинної обмотки (₁ = 180 витків, ₂ = 41500 витків). Один кінець вторинної обмотки з'єднаний з корпусом котушки на

" масу ". Блок додаткових резисторів обмежує струм у котушці і складається з двох опорів по 0,53 Ом, розміщених окремо від котушки запалювання, один з яких під час пуску двигуна закорочується.

Рис. 10. 10. Схема контактно-транзисторної системи запалювання

Транзисторний комутатор призначений для ввімкнення та вим­кнення струму низької напруги в первинній обмотці котушки запа­лювання. Контакти переривника тепер служать для керування тран­зисторним комутатором (відкривання чи закривання транзистора).

У транзисторному комутаторі встановлений потужний германіє­вий транзистор ГТ – 701А типу р- п- р; імпульсний трансформатор, первинна обмотка ₃ якого з'єднана з базою транзистора і перерив­ником, а вторинна ₄ зашунтована резистором R2 і з'єднана з емі­тером транзистора; конденсатор

СІ (1 мкФ, 160 В) з резистором R1; силіцієвий стабілітрон VD2 типу Д – 817В з германієвим діодом VD1 типу Д7Ж та електролітичний конденсатор С2

(50 мкФ, 50 В).

При ввімкненні вимикача запалювання і замкнутих контактах переривника через транзистор струм проходить двома шляхами:

струм керування силою 0,3...0,9 А — від " + " акумуляторної батареї, далі через вимикач запалювання, додаткові резистори ВЗ і Н4, первинну обмотку індукційної котушки, перехід емітер — база транзистора, первинну обмотку імпульсного трансформатора, кон­такти переривника і до " маси " двигуна та " — " акумуляторної бата­реї. Перехід емітер—база відпирає транзистор, різко зменшуючи опір колекторного переходу, і відкриває шлях для проходження основ­ного струму через первинну обмотку котушки запалювання;

основний струм первинної обмотки (7...8 А) проходить від " + " акумуляторної батареї через вимикач запалювання, додаткові рези­стори, первинну обмотку індукційної котушки, перехід емітер— колектор, " масу " двигуна і " — " акумуляторної батареї.

При розмиканні контактів переривника струм у колі керування транзистором переривається, опір переходу емітер—колектор різко зростає, транзистор запирається і струм у первинній обмотці індук­ційної котушки зникає. В результаті цього у вторинній обмотці котушки запалювання відбуваються процеси, аналогічні процесам у контактній системі запалювання.

Імпульсний трансформатор забезпечує прискорення процесу за­пирання транзистора. В момент розмикання контактів переривни­ка зникаюче магнітне поле первинної обмотки імпульсного транс­форматора перетинає витки вторинної обмотки і індукує в ній елек­трорушійну силу зворотного напрямку. ЕРС створює на емітерному переході зворотну (від'ємну) напругу, завдяки чому транзистор швидше запирається.

Стабілітрон VD2 і діод VD1 запобігають перенапрузі і пробою тран­зистора струмом самоіндукції первинної обмотки котушки запалю­вання, ЕРС якої перебуває в межах 100...120 В. Перехід емітер— колектор розрахований на напругу до 160 В і струм не більш як 20 А. Однак у разі випадкового її підвищення (від'єднання проводів ви­сокої напруги або несправностей реле – регулятора) відбувається пробій стабілітрона і зростання напруги припиняється, оскільки стабілітрон разом з діодом VD1 шунтують первинну обмотку. Одночасно діод VD1 запобігає проходженню робочого струму низької напруги через стаб­ілітрон в обхід первинної обмотки індукційної котушки.

Конденсатор СІ та резистор R1 також споживають енергію само­індукції первинної обмотки котушки запалювання, нагріваючись, відводять теплоту через потужні алюмінієві тепловідводи і запобі­гають перегріванню транзистора. Крім того, струм самоіндукції за­ряджає конденсатор і в ньому створюється коливальний затухаю­чий контур через первинну обмотку індукційної котушки, що збільшує тривалість іскрового розряду між електродами свічок.

Резистор R2 призначений для погашення енергії ЕРС самоіндукції вторинної обмотки імпульсного трансформатора.

Електролітичний конденсатор С2 підключений паралельно дже­релам струму і захищає транзистор від імпульсних підвищень на­пруги в генераторі у разі відключення акумуляторної батареї, обри­ву однієї з фаз генератора або проводу, що з'єднує " масу " генерато­ра і реле - регулятора.

Як видно зі схеми і принципу роботи КТСЗ, контакти переривника

розвантажені від великого струму, тому термін їх служби знач­но більший, ніж в КСЗ. Отже, можна отримати вищу напругу на електродах свічок, збільшити між ними зазор, що дає можливість працювати на збіднених сумішах і за рахунок цього зменшити токсичність випускних газів, полегшити пуск і збільшити надійність роботи двигуна на малих і великих частотах обертання.

На жаль, використання механічних контактів у КТСЗ не усуває такого недоліку, як їх спрацювання, що в процесі експлуатації при­водить до зміни встановленого кута випередження запалювання та асинхронного іскроутворення. Недоліками є також обмежений швид­кісний режим через вібрацію контактів і значні труднощі у понов­ленні складних характеристик регулювання кута випередження запалювання.