Лабораторная работа №5 «Система зажигания» (1 час)

Цель работы:

изучить принцип действия распределителей зажигания, конструкцию и назначение его основных частей, технологию разборки и сборки распределителя зажигания типа 30.3706, оценить техническое со-стояние основных узлов и элементов исследуемого распределителя зажи-гания.

Основные этапы работы:

1. Внеаудиторная подготовка к работе в лаборатории.

2. Работа в лаборатории, связанная с разборкой распределителя зажигания типа 30.3706, оценкой технического состояния его узлов и элементов, и сборкой распределителя зажигания.

3. Обработка и анализ полученной в лаборатории информации, оформление отчета по проделанной работе.

4. Защита лабораторной работы.

5.1 Принцип работы

Классическая система батарейного зажигания с одной катушкой и многоискровым механическим распределителем до сих применя­ется на автомобилях. Главным достоинством этой системы являет­ся ее простота, обеспечиваемая двойной функцией механизма рас­пределителя: прерывание цепи постоянного тока для генерирова­ния высокого напряжения и синхронное распределение высокого напряжения по цилиндрам двигателя.

Принципиальная схема классической системы зажигания состо­ит из следующих элементов (рис 5.1): источника тока - аккумуляторной батареи 1; катушки зажигания (индукционной катушки) 5, которая преобразует токи низкого напряжения в токи высокого напряжения. Между первичной и вторичной обмотками существует автотрансформаторная связь; прерывателя 7, содержащего рычажок 6 с подушечкой из текстолита, поворачивающийся около оси, контакты прерывателя 8, кулачок, имеющий число граней, равное числу цилиндров. Непод­вижный контакт прерывателя присоединен к «массе»; подвижный контакт укреплен на конце рычажка. Если подушечка не касается кулачка, контакты замкнуты под действием пружины. Когда подушечка находит на грань кулачка, контакты размыкаются. Прерыватель управляет размыканием и замыканием контактов и моментом подачи искры;

- конденсатора первичной цепи 18, подключенного параллельно контактам 8, который является составным элементом колебательного контура в первичной цепи после размыкания контактов;

- распределителя 14, включающего в себя бегунок 13, крышку 10, на которой расположены неподвижные боковые электроды 11 (число которых равно числу цилиндров двигателя) и неподвижный центральный электрод, который подключается через высоковольтный провод к катушке зажигания. Боковые электроды через высоковольтные провода соединяются с соответствующими свечами зажигания. Высокое напряжение к бегунку 13 подается через центральный электрод с помощью скользящего угольного контакта. На бегунке имеется электрод 12, который отделен воздушным зазором от боковых электродов 11. Бегунок 13 распределителя и кулачок 16 прерывателя находятся на одном валу, который приводится во вращение зубчатой передачей от распределительного вала двигателя с частотой, вдвое меньшей частоты вращения коленчатого вала. Прерыватель и распределитель расположены в одном аппарате, называемом распределителем зажигания;

- свечей зажигания 15, число которых равно числу цилиндров двигателя;

- выключателя зажигания 2

- добавочного резистора 3 (R_ДОб), который уменьшает тепловые потери в катушке зажигания, дает возможность усилить зажигание. При пуске двигателя R_ДОб шунтируется выключателем 4 одновременно с включением стартера.) Добавочный резистор изготовляют из нихрома или константана и наматывают на керамический изолятор.

Принцип работы классической системы батарейного зажигания состоит в следующем. При вращении кулачка 16 контакты 8 попеременно замыкаются и размыкаются. После замыкания контактов (в случае замкнутого выключателя 2) через первичную обмотку катушки зажигания 5 протекает ток, нарастая от нуля до определенного значения за данное время замкнутого состояния контактов. При малых частотах вращения валика 9 распределителя 14 ток может нарастать до установившегося значения, определенного напряжением аккумуляторной батареи и омическим сопротивлением первичной цепи (установившийся ток). Протекание первичного тока вызывает образование магнитного потока, сцепленного с витками первичной и вторичной обмоток, и накопление электромагнитной энергии.

После размыкания контактов прерывателя как в первичной, так и во вторичной обмотке индуцируется ЭДС самоиндукции. Согласно закону индукции вторичное напряжение тем больше, чем быстрее исчезает магнитный поток, созданный током первичной обмотки, больше первичный ток в момент разрыва и больше число витков во вторичной обмотке.

В результате переходного процесса во вторичной обмотке возникает высокое напряжение, достигающее 15...20 кВ. В первичной обмотке также индуцируется ЭДС самоиндукции, достигающая 400 В, направленная в ту же сторону, что и первичный ток, и стремящаяся задержать его исчезновение. При отсутствии конденсатора 18 ЭДС самоиндукции вызывает образование между контактами прерывателя во время их размыкания сильной искры, носящей дуговой характер. При наличии конденсатора 18 новообразование уменьшается, так как ЭДС самоиндукции создает ток, заряжающий конденсатор. В следующий период времени конденсатор разряжается через первичную обмотку катушки 5 и аккумуляторную батарею 1. Таким образом, конденсатор 18 практически устраняет дугообразование в прерывателе, обеспечивая долговечность контактов и индуцирование во вторичной обмотке достаточно высокой ЭДС.

Вторичное напряжение подводится к бегунку распределителя, а затем через электроды в крышке и высоковольтные провода поступает к свечам соответствующих цилиндров.

Рис. 5.1. Принципиальная схема классической системы зажигания:

1-аккамуляторная батарея; 2-выключатель зажигания; 3-добавочный резистор; 4-выключатель; 5-катушка зажигания; 6-рычажок; 7-прерыватель; 8-контакты прерывателя; 9-валик; 10-крышка; 11-боковые электроды; 12-электрод; 13- бегунок; 14-распределитель;15-свеча зажигания; 16-кулачок; 17-корпус; 18-конденсатор