Система зажигания карбюраторных двигателей (стр. 1 из 4)

Реферат

Тема: Система зажигания карбюраторных двигателей

Содержание

1 Общие сведения

2 Катушка зажигания

3 Прерыватель-распределитель

4 Свечи зажигания

5 Замок зажигания

6 Схема и принцип действия батарейной системы зажигания

7 Установка зажигания

Список литературы

1 Общие сведения

Система зажигания служит для обеспечения надежного воспламенения горючей смеси в цилиндрах двигателя в нужный момент и изменения момента зажигания (угла опережения) в зависимости от частоты вращения коленчатого вала и нагрузки двигателя.

Развитие современных карбюраторных двигателей связано с повышением их степени сжатия, увеличением частоты вращения и числа цилиндров, повышением экономичности и срока службы, снижением токсичности отработавших газов и понижением температуры пуска холодного двигателя. Повышение степени сжатия требует увеличения напряжения, подводимого к свече, а увеличение числа цилиндров и частоты вращения — увеличения числа искр в единицу времени.

Современная система зажигания должна обеспечивать надежное искрообразование до 20 000 искр в минуту. Повышение экономичности двигателя требует от системы зажигания увеличения воздушного зазора в свече, увеличения энергии и продолжительности искры, что обеспечивает надежность воспламенения бедных смесей (при коэффициенте избытка воздуха а = 1,1—1,2) и надежный пуск холодного двигателя.

Все элементы системы зажигания должны надежно работать с минимальным уходом в течение срока службы двигателя до капитального ремонта.

Систему зажигания характеризуют следующие основные параметры:

— коэффициент запаса по вторичному напряжению;

— энергия и продолжительность искрового разряда;

— зазор в свечах;

— угол опережения зажигания.

Пробивное напряжение воздушного зазора свечи зависит от следующих факторов:

— давления в камере сгорания в момент искрового пробоя;

— температуры среды и электродов свечи;

— зазора между электродами свечи, формой, износом и материалом электродов;

— скоростью нарастания напряжения на электродах свечи;

— состава и скорости движения рабочей смеси в зоне искрового промежутка свечи;

— полярности центрального электрода.

В течение первых 2000 км пробега нового автомобиля пробивное напряжение увеличивается на 20—25% за счет округления кромок электродов свечи; в дальнейшем увеличение пробивного напряжения свечи происходит за счет износа электродов и увеличения зазора, что требует проверки и регулировки зазора в свечах.

Наибольшее значение пробивного напряжения наблюдается при пуске и разгоне двигателя, наименьшее — при работе на устоявшемся режиме при максимуме мощности.

Существенное влияние на мощность, экономичность и токсичность двигателя оказывает момент зажигания, обеспечивающий наилучшие показатели двигателя.

По современным представлениям момент зажигания должен выбираться, учитывая частоту вращения, нагрузку, температуру охлаждающей жидкости, температуру всасываемого воздуха, атмосферное давление, состав выхлопных газов (состав смеси а = 1), режим пуска двигателя, скорость изменения положения дроссельной заслонки (разгон, замедление автомобиля).

Выпускаемые нашей промышленностью системы зажигания имеют регулировку момента зажигания по частоте вращения и нагрузке двигателя (центробежный и вакуумный регуляторы).

На автомобильных карбюраторных двигателях широко применяют батарейную и контактно-транзисторную системы зажигания.

Прежде чем переходить к рассмотрению различных систем зажигания, рассмотрим основные приборы, узлы, детали, применяемые в этих системах.

2 Катушка зажигания

Катушка зажигания служит для преобразования тока низкого напряжения в ток высокого напряжения (с 12 В до 20—24 тыс. В). Она состоит из следующих основных частей (рис. 1): сердечника, первичной обмотки из толстого изолированного провода диаметром 0,8 мм, картонной трубки, вторичной обмотки, состоящей из 18—20 тыс. витков тонкого провода, железного корпуса с магнитопроводами, карболитовой крышки, клемм и дополнительного сопротивления. Вторичная обмотка изолирована от первичной слоем изоляции. Концы первичной обмотки выведены на клеммы карболитовой крышки. Один конец вторичной обмотки соединен с первичной обмоткой, а второй выведен на центральную клемму карболитовой крышки.

Сердечник изготовляют из отдельных изолированных друг от друга полосок трансформаторной стали, чтобы не допустить образования вихревых токов. Нижний конец сердечника установлен в фарфоровый изолятор. Внутри катушка заполнена трансформаторным маслом. Добавочное сопротивление состоит из спирали, керамических гнезд и двух шин. Величина сопротивления колеблется от 0,7 до 4 Ом. Один конец соединен шиной с клеммой ВК, а другой с клеммой ВК-Б.

На малых оборотах коленчатого вала двигателя контакты прерывателя сравнительно продолжительное время находятся в замкнутом состоянии, сила тока в первичной цепи возрастает, сопротивление нагревается, увеличивается сопротивление в цепи, в катушку зажигания поступает ток небольшой величины, этим она предохраняется от перегрева.

Рис. 1. Катушка зажигания

Когда число оборотов коленчатого вала двигателя увеличивается, время сомкнутого состояния контактов уменьшается, нагрев и добавочное сопротивление уменьшаются, что препятствует понижению напряжения во вторичной цепи.

При включении стартера сопротивление закорачивается и пуск двигателя облегчается.

На рисунке 2 показана электрическая схема катушки зажигания. Катушки зажигания различных типов почти одинаковы и отличаются одна от другой:

— по напряжению;

— обмоточным данным;

— конструкции отдельных узлов и деталей;

— габаритам.

Рис. 2.

Электрическая схема катушки зажигания:

1 — вторичная обмотка;

2 — вывод высокого напряжения;

3 — добавочное сопротивление;

4 — первичная обмотка

3 Прерыватель-распределитель

Прерыватель-распределитель служит для прерывания тока в первичной цепи катушки зажигания, распределения высокого напряжения по цилиндрам двигателя и изменения угла опережения зажигания в зависимости от частоты вращения коленчатого вала и нагрузки двигателя. Прерыватель-распределитель представляет собой устройство, состоящее из следующих конструктивных элементов: прерывателя, распределителя, центробежного регулятора, вакуумного регулятора, октан-корректора, конденсатора.

Большинство типов прерывателей-распределителей по конструкции основных узлов и деталей почти одинаковы. Они различаются лишь:

— числом размыкания контактов за один оборот;

— направлением вращения;

— характеристиками регуляторов;

— габаритными и установочными приборами;

— отдельными конструктивными особенностями. На рисунке 3 показано устройство прерывателя-распределителя Р4-Д двигателя ЗИЛ-130.

Рис. 3. Прерыватель-распределитель Р4-Д:

1 — ведущий валик; 2 — опорная пластина; 3 — фильц; 4 — ротор; 5 — крышка; 6 — клемма высокого напряжения; 7 — пружина контактного уголька; 8 — контактный уголек; 9 — защелка крышки; 10 — центробежный регулятор; 11 — вакуумный регулятор; 12 — регулировочные гайки октан-корректора; 13 — регулировочный винт (эксцентрик); 14 — рычажок-прерыватель; 15— винт крепления пластины неподвижного контакта; 16 — фильц смазки кулачка; 17— клемма прерывателя; 18 — провод изолированный; 19 — провод "массы".

В чугунном корпусе на двух медно-графитовых втулках вращается ведущий валик. Втулки смазываются через колпачковую масленку, ввернутую в корпус распределителя. На верхний конец валика надета втулка с восьмигранным кулачком, которая смазывается с помощью фильца.

В корпусе неподвижно установлена опорная пластина прерывателя, в которой укреплена наружная обойма шарикового подшипника. На внутреннюю обойму подшипника напрессована пластина, на которой смонтирован прерыватель и устройство для регулировки зазора между контактами. Пластина может поворачиваться вокруг оси кулачка тягой вакуумного регулятора. На рисунке 4 более наглядно показано устройство прерывателя.

Рис. 4. Прерыватель

Контакты прижаты друг к другу специальной пластинчатой пружиной.

При набегании выступов кулачковой шайбы на подушечку, рычажок подвижного контакта поворачивается на некоторый угол вокруг оси и контакты размыкаются. Клемма низкого напряжения соединена с рычажком прерывателя гибким изолированным проводом, а подвижная пластина с неподвижной гибким неизолированным проводом, что предохраняет смазку подшипника от разрушения.

Большое влияние на работу зажигания оказывает зазор между контактами прерывателя. Он должен быть 0,35—0,45 мм.

Если зазор будет большим, то время замкнутого состояния контактов уменьшится и сила тока в первичной обмотке катушки зажигания не успеет возрасти до требуемой величины и, как следствие этого, ЭДС вторичной цепи будет недостаточной. Кроме того, на больших оборотах коленчатого вала будут возникать перебои в работе двигателя.