Техническое обслуживание системы зажигания

Система зажигания служит для воспламенения рабочей смеси в цилиндрах карбюраторного двигателя в соответствии с порядком их работы.

Бесперебойное воспламенение рабочей смеси обеспечивается подводом к свечам зажигания высокого напряжения, не менее 16 кВ при пуске холодного и 12 кВ при работе прогретого двигателя. Энергия искрового разряда между электродами свечи зажигания должна обеспечивать надежное воспламенение рабочей смеси как при пуске двигателя, так и на всех режимах его работы. Энергия искрового разряда колеблется в пределах 20-100 МДж.

По способу прерывания- тока первичной цепи батарейные системы зажигания подразделяются на контактные, контактно-транзисторные и бесконтактные транзисторные.

Системы зажигания в зависимости от их исполнения бывают экранированные (для подавления радиоволн, возникающих во время работы системы зажигания) и неэкранированные.

Принципиальные схемы действия систем зажигания показаны на рис. 1. Основным недостатком контактной системы зажигания является ненадежность контактов в работе, недостаточная их долговечность, ограниченность возможностей повышения напряжения. При контактно-транзисторной системе зажигания транзистор (см. рис. 1,б) включен последовательно в первичную цепь. Через замкнутые контакты прерывателя проходит ток небольшой силы (0,5-0,8 А) для управления транзистором, а ток первичной обмотки прерывается не контактами прерывателя, а переходом эмиттер-коллектор транзистора. Тем самым улучшаются условия работы контактов прерывателя, исключается перенос металла с одного контакта на другой, происходит искрогашение (появление токов самоиндукции) и, следовательно, отпадает необходимость применения конденсатора. Однако наличие контактов не исключает все недостатки, которые присущи контактной системе зажигания (износ и окисление контактов прерывателя, износ кулачка). В бесконтактной системе зажигания вместо прерывателя применен бесконтактный датчик импульсов (электромагнитный датчик), представляющий собой малогабаритный генератор переменного тока, который управляет работой транзистора. Бесконтактный датчик импульсов способствует исключению применения контактного узла прерывателя цепи тока низкого напряжения, обеспечивает надежность системы зажигания двигателя.

Рис. 1. Схема систем зажигания: а, б, в - прерыватели тока в первичной цепи соответственно контактной, контактно-транзисторной и бесконтактной транзисторной систем зажигания; 1 - аккумуляторная батарея; 2 - выключатель зажигания; 3 - дополнительный резистор; 4 - катушка зажигания; 5 - распределитель тока высокого напряжения; 6 - свеча зажигания; 7 - прерыватель тока; 8 - конденсатор; 9 - транзистор (коммутатор); 10 - магнитно-электрический датчик (датчик импульсов)

Рис. 2. Катушка зажигания Б114: а - разрез; 6 - схема обмоток; 1 - штуцер клеммы высокого напряжения; 2 – крышка; 3 - клемма высокого напряжения; 4 - контактная пружина; 5 - клемма низкого напряжения; б - уплотнительная прокладка; 7 - кожух; 8 - вторичная обмотка: 9 - контактная пластина клеммы высокого напряжения; 10 - кронштейн; 11 - магнитопровод; 12 - изолирующие прокладки; 13 - изолятор; 14 - первичная обмотка; 15 - сердечник; А - масло

Катушка зажигания предназначена для преобразования тока низкого напряжения (аккумуляторной батареи или генератора) в ток высокого напряжения. Она представляет собой повышающий трансформатор. Катушки зажигания, экранированные и неэкранированные, имеют в основном аналогичную конструкцию и отличаются в основном обмоточными данными и выводом конца вторичной обмотки на корпус.

Катушка зажигания Б114 предназначена для работы только с транзисторным коммутатором ТК102, устанавливается на автомобилях ЗИЛ -130, -130В1, -133Г2, ГАЗ -53-12, -66-11, автобусах ЛиАЗ и ЛАЗ . Катушка Б118 устанавливается на автомобилях ГАЗ -24, -3102 “Волга”, Б117 - на автомобилях ВАЗ , Б115 - на автомобилях “Москвич”, УАЗ -469В.

Внутренняя полость большинства катушек зажигания заполнена трансформаторным маслом.

Дополнительный резистор СЭ107 состоит из металлического корпуса, двух секций фарфоровых изоляторов со спиралями из константановой проволоки каждая сопротивлением 0,5 Ом. Резистор предотвращает увеличение сопротивления цепи при нагреве. Контакты спиралей приварены к контактным пластинам, которые соединены с изолированными от коробки зажимами. Зажимы обозначены буквами К, ВК и БК-Б.

Распределитель PI37 предназначен для прерывания тока низкого напряжения в первичной обмотке катушки зажигания и распределения тока высокого напряжения по свечам согласно порядку работы цилиндров.

Многие детали распределителя подвергаются интенсивному износу. Они требуют систематической смазки в процессе обслуживания: бронзовая втулка валика, кулачок, ось рычажка прерывателя, упорный подшипник.

При контактно-транзисторной системе зажигания почти полностью устраняются подгорание и эрозия контактов. Однако возможно замыкание подвижного контакта на массу, износ фибровой пятки подвижного контакта, поломка или ослабление пружин контактного уголька, поломка подвижного контакта прерывателя, повреждение вакуумного регулятора, корпуса распределителя, ротора, обгорание токораздаточной пластины ротора или сегментов, износ контактного уголька.

Зазор между контактами прерывателя должен быть отрегулирован в пределах 0,35-0,45 мм.

Датчик-распределитель Р351 устанавливается на автомобилях Урал-375Д, ГАЗ -66-11 и др., служит для управления работой транзисторного коммутатора и распределения импульсов тока высокого напряжения по свечам зажигания согласно порядку работы цилиндров двигателя.

Рис. 3. Распределитель зажигания: а - распределитель Р137: 1 - вал; 2 - штифт; 3 - винт крепления октан-корректора; 4 - корпус; 5 - бронзовая втулка; 6 – центробежный регулятор; 7 - подшипник; 8 - неподвижный диск; 9 - подвижный диск; 10 – пружинный держатель; 11, 37 - фильцы; 12 - ротор; 13 - резистор; 14 - крышка; 15 - выводы; 16, 42 - пружины; 17 - контактный уголек; 18 - электрод крышки; 19 - замочное кольцо; 20 - шайба; 21 - кулачок прерывателя; 22 - винт крепления подвижного и неподвижного дисков; 23 - держатель дисков; 24 - октан-корректор; 25 - штуцер для соединения с карбюратором; 26 - вакуумный регулятор; 27 - возвратная пружина; 28 - диафрагма; 29 – тяга; 30 - провод, соединяющий подвижный диск с корпусом; 31 – гайки октан-корректора; 32 – эксцентрик; 33 – держатель неподвижного контак-та; 34 – рычажок с подвижным контактом; 35 – винт; 36 – контакты; 38-провод; 39 – внутренний изолятор; 40 – наружный изолятор; 41 – втулка кулачка; 43 - стойка подвижной пластины; 44 – поводковая пластина кулачка; 45 -поводковая пластина грузиков; 46 – грузик; 47 – ось грузика; 48 – штифт на поводковой пластине кулачка: 49 – верхняя пластина октан-корсектооа: 50 -нижняя пластина; б - установка привода распределителя зажигания; 1 - паз на валу привода распределителя; 2 - нижний фланец корпуса; 3 - риска на верхнем фланце корпуса; 4 - верхний фланец корпуса; 5 - паз

Рис. 4. Датчик-распределительР351: а - общий вид; б - статор датчика; в - ротор и центробежный регулятор датчика; 1 - валик; 2, 6 - муфты ввода проводников; 3 - ротор-распределитель; 4 - подавительный резистор; 5 - патрубок; 7 - крышка экрана; 8 - корпус экрана; 9 - крышка распределителя; 10, 15 - уплотнительные кольца; 11 - втулка; 12 - статор; 13 - ротор; 14 - центробежный регулятор; 16 - контактная пластина; 17 - установочные метки; 18 - концы обмотки; 19 – колодка; 20, 22 - пластины статора; 21 – обмотка; 23 - полюсные наконечники ротора; 24 - магнит; 25 - шпонка; 26 - поводковая пластина регулятора; 27 - грузики регулятора

Датчик-распределитель включает в себя датчик напряжения, распределитель тока высокого напряжения, центробежный регулятор опережения зажигания и октан-корректор.

Свечи зажигания работают в тяжелых температурных условиях, подвержены воздействию импульсов высокого напряжения и механических нагрузок. Свеча состоит из двух электродов, разделенных между собой газовым промежутком 0,6-1,1 мм.

Маркировка свечей: буквы А и Б обозначают размер резьбы в миллиметрах (А-М14х1,25, Б-М18х1,25); цифры указывают на калильное число свечи (10, 11, 14, 15, 17 и т. д.); буквы Н и Д - длину резьбовой части корпуса (Н-11 мм, Д-19 мм), отсутствие буквы соответствует 12 мм, буква В означает, что тепловой конус изолятора выступает за торец корпуса свечи, буква Т указывает, что центральный электрод и изолятор между собой герметизированы термоцементом.

Свечи зажигания СН307 и СН307В (заводское обозначение свечей) экранированы и герметизированы. Для снижения уровня радиопомех в свечи встроены подавительные резисторы. В маркировке свечи может быть указано климатическое и иное предназначение свечи: ХЛ - для холодного климата; У - умеренного; Т - тропического; Э - свеча экспортного назначения и т. д.

Расшифруем условные обозначения свечей. Марка А10Н указывает, что резьба на корпусе свечи М 14×1,25 мм, калильное число равно 10, длина резьбовой части корпуса - 11 мм. Конус изолятора не выступает за торец корпуса свечи, А17ДВ - резьба М14х1,25 мм, калильное число 17, длина резьбовой части 19 мм, тепловой конус изолятора выступает за торец корпуса.

Регулировка угла опережения зажигания

Угол поворота кривошипа коленчатого вала, при котором появляется искра между электродами свечи зажигания до момента подхода поршня к в. м. т., называется углом опережения зажигания. Сгорание рабочей смеси в цилиндре двигателя должно заканчиваться при повороте кривошипа на 10-15° после в. м. т., т. е. в начале рабочего хода. Поэтому искровой расход между электродами должен происходить несколько раньше подхода поршня к в. м. т.

При раннем появлении искры между электродами свечи (большом угле опережения зажигания) давление газов в цилиндре возрастает до прихода поршня в в. м. т. и это создает препятствие движению поршня. Указанное явление приводит к уменьшению мощности и экономичности двигателя, ухудшению его приемистости. При работе под нагрузкой двигатель перегревается, появляются стуки, а при малой частоте вращения коленчатого вала, в режиме холостого хода двигатель работает неустойчиво.

Если зажигание рабочей смеси произойдет при нахождении поршня в в. м. т. или позднее, горение рабочей смеси будет происходить при увеличивающемся объеме цилиндра. Следовательно, давление газов в цилиндре будет намного меньше, чем при нормальном зажигании, и это приведет к резкому падению мощности и экономичности двигателя.

Автоматическое изменение угла опережения зажигания в зависимости от изменения нагрузки двигателя осуществляется вакуумным регулятором опережения зажигания. Угол опережения зажигания должен увеличиваться с увеличением частоты вращения коленчатого вала и уменьшением нагрузки на двигатель; и наоборот, этот угол должен уменьшаться при уменьшении частоты вращения коленчатого вала и увеличении нагрузки.

Необходимо при установке зажигания и после каждой регулировки зазора между контактами прерывателя, а также при применении топлива с другим октановым числом угол опережения зажигания корректировать, пользуясь октан-корректором. Угол опережения корректируют и при уменьшении компрессии в цилиндрах, работе автомобиля в горных условиях, перегреве двигателя вследствие отложения накипи на стенках рубашки двигателя и в трубках радиатора, а также при изменении влажности воздуха.

Установка зажигания. Для получения максимальной мощности и экономичности двигателя необходимо, чтобы правильно было установлено зажигание. Устанавливать зажигание необходимо при сборке двигателя и в тех случаях, когда с двигателя снимается распределитель и привод распределителя, или при нарушении опережения зажигания.

Установка зажигания на двигателях автомобилей ЗИЛ -130, -131, -133Г2, автобусов ЛиАЗ-677, ЛиA3-699P, -695Н и их модификаций производится в следующем порядке:
— вывернуть свечу первого цилиндра;
— установить поршень первого цилиндра в в. м. т. в такте сжатия, для чего закрыть отверстие для свечи бумажной пробкой и провернуть коленчатый вал до выталкивания пробки; после продолжать медленно поворачивать коленчатый вал до совмещения отверстия на шкиве коленчатого вала с меткой “9” на указателе установки зажигания;
— расположить паз на верхнем торце вала привода распределителя (см. рис. 83, б) так, чтобы этот паз совпал с рисками (был параллелен) на верхнем фланце корпуса привода распределителя и был смещен влево и вверх от центра вала;
— вставить привод распределителя в гнездо в блоке цилиндров. Перед началом этой операции (к началу зацепления зубчатых колес) расположить отверстия в нижнем фланце корпуса привода точно над резьбовыми отверстиями под болты крепления корпуса распределителя к блоку. После установки привода распределителя в гнездо в блоке угол, образованный пазом на валу привода и линией, соединяющей центры отверстий на верхнем фланце, не должен превышать ±15°, а паз должен быть смещен к передней части двигателя. При большом угле переставить шестерню привода распределителя относительно шестерни распределительного вала на один зуб так, чтобы этот угол после установки привода в блок был в заданных пределах. Если при установке привода распределителя между его нижним фланцем и блоком остается зазор (это указывает на то, что шип на нижнем конце вала привода не совпадает с пазом на валу масляного насоса), то необходимо провернуть коленчатый вал на два оборота, одновременно слегка надавливая на корпус привода распределителя. После установки привода в блок следует убедиться в совпадении отверстия на шкиве коленчатого вала с меткой на указателе зажигания, расположении паза по отношению к осевой линии, соединяющей отверстия верхнего фланца, в пределах угла ±15° и в смещении паза к передней части двигателя. После выполнения перечисленных операций необходимо закрепить привод распределителя;
— совместить указательную стрелку верхней пластины октан-корректора с меткой “О” шкалы на нижней пластине и такое положение зафиксировать гайками октан-корректора;
— отпустить винт крепления распределителя к верхней пластине октан-корректора так, чтобы корпус распределителя относительно пластины проворачивался с некоторым усилием, и болт расположить посередине овальной прорези;
— снять крышку и установить распределитель в гнездо привода так, чтобы вакуумный регулятор 26 был направлен вперед. При этом ротор должен находиться под контактом первого цилиндра на крышке распределителя и над зажимом вывода низкого напряжения на корпусе распределителя. В указанном взаимном расположении деталей проверить зазор между контактами прерывателя и при необходимости отрегулировать. На автомобиле ЗИЛ -131 при бесконтактной системе зажигания момент зажигания в первом цилиндре устанавливается поворотом корпуса распределителя до совмещения красных меток на роторе и статоре датчика распределителя. При этом пластина ротора должна быть направлена на клемму первого цилиндра;
— установить момент зажигания по началу размыкания контактов, пользуясь контрольной лампой напряжением 12В (мощностью не более 1,5 Вт), присоединив один наконечник к выводу низкого напряжения распределителя, а другой – к массе корпуса.

Чтобы установить момент зажигания необходимо:
а) включить зажигание;
б) медленно поворачивать корпус распределителя по часовой стрелке до тех пор, пока контакты прерывателя замкнутся;
в) медленно поворачивать корпус распределителя против часовой стрелки до начала загорания контрольной лампы. Для устранения всех зазоров в соединениях привода распределителя следует также отжимать ротор в направлении против часовой стрелки. В момент загорания контрольной лампы вращение корпуса прекратить и мелом отметить взаимное расположение корпуса распределителя и верхней пластины октан-корректора.

Чтобы убедиться в правильности установки зажигания, следует повторить выполнение пунктов а, б, в и, если отметки, сделанные мелом, совпадут, осторожно вынуть распределитель из гнезда привода, затянуть болт крепления распределителя к верхней пластине октан-корректора, не нарушая взаимное расположение меток, нанесенных мелом, и снова вставить распределитель в гнездо привода.

При наличии специального ключа с укороченной рукояткой болт крепления распределителя к пластине можно затянуть, не вынимая распределитель из гнезда привода;
установить на распределитель крышку и присоединить привода высокого напряжения к свечам в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя (1-5-4-2-6-3-7-8), учитывая, что ротор распределителя вращается по часовой стрелке.

При установке момента зажигания на двигателях, с которых был снят распределитель без привода, следует руководствоваться указаниями первых трех и последних четырех пунктов.

Далее следует проверить установку момента зажигания на двигателе во время дорожных испытаний и уточнить ее с помощью шкалы на верхней пластине октан-корректора. Для этого нужно:
— после прогрева двигателя на ровном участке дороги двигаться по прямой передаче со скоростью 30 км/ч;
— резко нажать до отказа на педаль управления дроссельными заслонками и держать ее в таком положении до тех пор, пока скорость не возрастет до 60 км/ч. В это время нужно прислушаться к работе двигателя;
— при появлении сильной детонации на указанной скорости вращения гаек октан-корректора переместить указательную стрелку верхней пластины по шкале в сторону “-”;
— при отсутствии детонации при указанном режиме работы двигателя вращением гаек октан-корректора переместить стрелку верхней пластины по шкале в сторону знака “+”.

Если зажигание установлено правильно при разгоне автомобиля будет прослушиваться легкая детонация, которая исчезает при скорости 40-45 км/ч.

Каждое деление на шкале октан-корректора соответствует изменению угла опережения зажигания на 4°.

В процессе эксплуатации автомобиля в системе зажигания могут возникнуть следующие характерные неисправности: отсутствие тока низкого или высокого напряжения, перебои в работе системы зажигания, неправильная установка зажигания. Эти неисправности могут стать причиной невозможности пуска двигателя, его работы с перебоями, снижения мощности и ухудшения экономичности двигателя. Но так как к таким последствиям могут привести неисправности и других систем и механизмов двигателя, то необходимо уметь быстро ориентироваться в обстановке, определять причину возникновения тех или иных неисправностей.

Техническое обслуживание системы зажигания осуществляется при каждом очередном ТО-2.

Распределитель (или датчик-распределитель) требует наибольшего ухода, так как его трущиеся детали подвержены износам и нуждаются в систематической смазке.

Нарушение нормальной работы автоматов опережения зажигания оказывает существенное влияние на работу двигателя и расход топлива.

Загрязнение крышки распределителя и неплотная посадка высоковольтных проводов в гнезда выводов могут привести к поверхностному разрушению или пробою изоляции крышки.

Частые разрывы тока значительной величины (3-4 А) вызывают эрозию и подгорание контактов прерывателя, работающего в контактной системе зажигания. Это приводит к увеличению переходного сопротивления и изменению угла замкнутого состояния. Интенсивность износа контактов увеличивается при их загрязнении.

Распределители, работающие в контактной, контактно-транзисторной и бесконтактной (датчики-распределители) системах, имеют неодинаковые объемы обслуживания.

Распределитель контактной системы зажигания необходимо снять с двигателя; очистить наружную поверхность от пыли, грязи и масла; очистить внутреннюю поверхность крышки; проверить состояние контактов и угол замкнутого состояния; проверить работу автоматов опережения зажигания; смазать подшипники, ось рычажка и кулачковую втулку.

Распределитель контактно-транзисторной системы зажигания, не снимая с автомобиля, необходимо очистить от пыли, грязи и масла снаружи. Сняв крышку, очистив ее внутреннюю поверхность; протереть контакты; смазать подшипники, фильц, оси рычажка и кулачковой муфты.

Датчики-распределители также подвергают очистке и смазке в точках, которые конкретно указывают в инструкциях по эксплуатации на конкретные изделия.

При проведении операций обслуживания необходимо соблюдать следующие правила.

Внутреннюю поверхность крышки целесообразно протирать чистой ветошью, смоченной бензином.

Контакты прерывателя должны быть чистыми и не иметь подгара; при необходимости их зачищают абразивной пластинкой. При этом углубления на рабочей поверхности контактов полностью выводить не рекомендуется. После зачистки рабочие поверхности контактов должны оставаться параллельными. Частицы абразива и вольфрама обязательно удаляют, протирая контакты чистой ветошью, смоченной бензином.

В случае большого износа контактов или значительного их обгорания рычажок прерывателя и стойка неподвижного контакта заменяются.

Смазка распределителя производится чистым маслом для двигателя. Масленкой закапывают одну-две капли масла на ось рычажка и фильц и четыре-пять капель во втулку кулачка. При проведении смазки необходимо избегать попадания масла на контакты.

Для смазки подшипников поворачивают на один-два оборота крышку пресс-масленки на корпусе распределителя.

Все распределители через каждые 45-50 тыс. км пробега при очередном ТО-2 снимают с автомобиля для проведения углубленного обслуживания. При этом (кроме рассмотренных операций) разбирают и осматривают подшипник подвижного диска. Внешняя обойма подшипника подвижного диска должна легко проворачиваться относительно внутренней обоймы. При замене смазки необходимо промыть подшипник в керосине. Рекомендуется применять смазку Литол-24 или ЦИАТИМ -201, -202, -221.

Проверка при углубленном обслуживании заключается в определении натяжения пружины рычажка прерывателя, величины сопротивления помехоподавительных резисторов, угла замкнутого состояния контактов, асинхронизма, бесперебойности искрообра-зования, характеристик центробежного и вакуумного регуляторов. При углубленном обслуживании определяются изменения характеристик и параметров распределителей и датчиков-распределителей, которые приводят к такому ухудшению работы двигателя, что не могут быть определены (не ощущаются) водителем при работе автомобиля. В случае расхождения данных, полученных при проверке, с данными технических условий, производят регулировки или заменяют изношенные детали и узлы.

Проверку распределителей, снятых с автомобиля, производят на стендах СПЗ -8, СПЗ -12 или К.И-968, в которые встроены схемы для проверки различных узлов.

Контроль распределителя необходимо начинать с испытания конденсатора, чтобы исключить влияние конденсатора при последующих проверках. При проверке контролируют исправность изоляции и емкость конденсатора. К конденсатору, включенному в схему согласно рис. 7.1, а, подводят постоянное напряжение 500 В. Если конденсатор исправен, то стрелка микроамперметра в период заряда конденсатора в течение долей секунды отклонится, а затем возвратится на нуль. Поворот стрелки микроамперметра на некоторый угол указывает на то, что через изоляцию конденсатора течет ток. Допускается утечка тока, не превышающая 10 мкА. Для удобства измерения шкала прибора имеет закрашенную цветную зону. Конденсатор подлежит замене, если стрелка прибора не будет располагаться в пределах закрашенной зоны.

Рис. 5. Проверка конденсатора: а - проверка сопротивления изоляции; б - измерение емкости; 1 - принципиальная схема устройства; 2 - проверяемый конденсатор

Сопротивление изоляции конденсатора, измеренное омметром, должно быть не менее 40 МОм.

При измерении емкости конденсатор подключают к зажимам измерительного моста, предварительно настроенного на определенную емкость. Значение емкости регистрируется с помощью микроамперметра, шкала которого градуирована в микрофарадах. Шкала прибора имеет цветные закрашенные зоны с указанием пределов измеряемой емкости. Если при измерении стрелка прибора отклоняется за пределы закрашенной зоны, то конденсатор неисправен.

Сопротивление контактов прерывателя оценивают, измеряя величину падения напряжения на замкнутых контактах. При проверке подключают прерыватель с последовательно включенными катушкой зажигания и добавочным резистором к аккумуляторной батарее. Повернув валик прерывателя до замыкания контактов, замеряют падение напряжения вольтметром, которое не должно быть выше 0,1 В. На стендах начало шкалы прибора имеет зачерненную зону, соответствующую допустимому падению напряжения. Если при проверке стрелка прибора будет располагаться правее зачерненной зоны, то сопротивление контактов велико и их необходимо зачистить или заменить. Кроме того, проверяют надежность крепления проводников, соединяющих подвижную пластину прерывателя с корпусом и выводной клеммой распределителя. При расположении стрелки в пределах зоны шкалы состояние контактов нормальное.

Для проверки натяжения пружины подвижного контакта прерывателя необходимо зацепить поводок динамометра за рычажок прерывателя у самого контакта, расположив динамометр вдоль оси контактов. Момент размыкания контактов при плавном наращивании усилия определяют по отклонению стрелки прибора, используемого в предыдущей проверке. При размыкании контактов стрелка прибора отклонится вправо. Натяжение пружины в граммах отсчитывается по шкале динамометра и должно находиться в пределах величин, приведенных в технических условиях. Ослабленную пружину заменяют вместе с рычажком.

Зазор между контактами вследствие эрозии рабочих поверхностей с помощью щупа с достаточной точностью измерить невозможно. Поэтому на существующем оборудовании измеряют и регулируют угол замкнутого состояния контактов, т. е. угол поворота кулачка, в пределах которого контакты находятся в замкнутом состоянии. Проверяемый прерыватель подключают по схеме, приведенной на рис. 6. На шкале микроамперметра нанесены цветные зоны допустимых отклонений угла замкнутого состояния контактов для прерывателей с четырьмя, шестью и восемью выступами кулачка. Резистор подбирается при тарировке прибора в зависимости от частоты вращения, на которой проводится измерение угла замкнутого состояния контактов (например, 1500 об/мин). Чем больше этот угол, а следовательно, и время замкнутого состояния контактов, тем больше средняя величина тока, проходящего через прибор, и тем на больший угол отклонится стрелка прибора. Если вал не вращается и контакты прерывателя замкнуты, то стрелка прибора отклонится на всю шкалу.

Переменный резистор обеспечивает точность настройки прибора в зависимости от напряжения батареи и состояния контактов прерывателя.

Если стрелка прибора выходит за пределы соответствующей цветной зоны, зазор между контактами необходимо отрегулировать. Для этого ослабляют винт крепления стойки неподвижного контакта и, плавно вращая регулировочный эксцентрик, смещают стрелку прибора в нужную зону на шкале. Регулировку проводят без остановки электродвигателя.

Рис. 6. Принципиальная схема включения приборов при проверке угла замкнутого состояния контактов прерывателя: 1 - резисторы; 2 - микроамперметр; 3 - проверяемый распределитель; 4 - электродвигатель; 5 - тахометр

Рис. 7. Принципиальная схема синхроноскопа стенда СПЗ -8

Угол чередования искрообразования (асинхронизм) проверяют при помощи синхроноскопа, устанавливаемого на специализированных приборах и стендах по проверке аппаратов зажигания. На валу синхроноскопа жестко закреплен диск. который вращается одновременно с кулачком проверяемого прерывателя. В диске сделана щель, под которой закреплена неоновая лампа.

При вращении кулачка проверяемого прерывателя в момент размыкания контактов прерывателя ток в первичной обмотке импульсного трансформатора прерывается, и импульсы э. д. с. вторичной обмотки трансформатора, проходя через щетку и контактное кольцо, вызовут свечение неоновой лампы. При вращении на диске синхроноскопа будут видны светящиеся риски, число которых соответствует количеству размыканий контактов за один оборот кулачка.

Совместив нуль градуированной шкалы лимба синхроноскопа с одной из светящихся рисок диска, наблюдают за их чередованием по всей окружности. Чередование светящихся рисок должно быть для распределителей с четырьмя выступами кулачка через 90°, с шестью - через 60°, с восемью - через 45°. Отклонение, вызываемое дефектами деталей прерывателя, не должно превышать ±1,5° во всех точках искрообразования. При большем отклонении угла необходимо заменить втулки вала распределителя.

После этого постепенно увеличивают частоту вращения до максимальной для проверяемого типа распределителя. Если при увеличении частоты вращения на диске синхроноскопа около основной светящейся риски появляются дополнительные, то это указывает на вибрацию рычажка прерывателя вследствие недостаточной упругости пружины, износа отверстия под ось рычажка или вкладышей распределителя. Частоту вращения измеряют тахометром.

Проверку и регулировку центробежного и вакуумного регуляторов опережения зажигания проводят на стендах, имеющих синхроноскоп, тахометр, вакуумметр и насос для создания разрежения в вакуумном регуляторе. Для проверки закрепляют распределитель в держателе кронштейна стенда и соединяют вал прерывателя с валом синхроноскопа. С помощью электродвигателя стенда устанавливают минимально устойчивую частоту вращения, при которой центробежный автомат еще не работает. При этом необходимо поставить лимб синхроноскопа так, чтобы одна из светящихся рисок диска совпала с нулем шкалы. Увеличивая частоту вращения валика, наблюдают за положением светящейся риски на диске синхроноскопа относительно первоначально установленного положения. Частоту вращения контролирует тахометром стенда. Как только вступит в действие центробежный регулятор, светящаяся риска на диске начнет смещаться навстречу вращению. Смещение риски в градусах в зависимости от частоты вращения валика должно соответствовать данным характеристики конкретного типа распределителя. При отклонении замеренных величин регулируют регулятор изменением натяжения пружин грузовиков. Если центробежный регулятор начал действовать при меньшем значении минимальной частоты вращения кулачка прерывателя, необходимо усилить натяжение пружины малой жесткости. Натяжение пружины большой жесткости увеличивают, если центробежный регулятор закончил действовать при меньшей величине максимальной частоты вращения кулачка прерывателя. Натяжение пружин регулируют подгибанием стоек, на которых закреплены концы пружин. Регулировку осуществляют на собранном распределителе при помощи отвертки через выемку в пластине прерывателя. В распределителе 30.3706 ослабевшие пружины заменяют.

Для проверки вакуумного регулятора опережения зажигания устанавливают распределитель на стенд так, как это указано выше, и с помощью шланга соединяют штуцер вакуумного регулятора с вакуумным насосом и вакуумметром. Установив устойчивую частоту вращения валика распределителя, совмещают нуль шкалы синхроноскопа с одной из светящихся рисок диска. Создавая вакуумным насосом разрежение, необходимое для испытуемого типа распределителя, следят за смещением светящейся риски по лимбу синхроноскопа. Смещение риски в градусах в зависимости от показаний, регистрируемых вакуумметром, должно соответствовать данным для испытуемого типа распределителя. Если же результаты проверки не соответствуют, то вакуумный регулятор регулируют изменением натяжения его пружины. Это достигается подбором толщины прокладочных шайб под штуцером или смещением регулятора относительно корпуса распределителя. Если нужный угол опережения создается при меньшей величине вакуума, необходимо увеличить упругость пружины, для чего между торцом пружины и штуцером устанавливают шайбу большей толщины или несколько тонких шайб. Кроме того, характеристика вакуумного регулятора может не соответствовать данным технических условий при нарушении его герметичности и заедания шарикового подшипника подвижного диска прерывателя.

Состояние изоляции крышки распределителя и бесперебойность искрообразования проверяют на стенде при соединении аппаратов зажигания по схеме, приведенной на рис. 8. На распределитель надевают ротор и крышку, а высоковольтные провода вставляют в гнезда крышки. Затем устанавливают зазор между иглами искрового разрядника, включают электродвигатель и увеличивают частоту вращения до максимальной, наблюдая за характером искрообразования.

Распределитель должен обеспечивать бесперебойное искрообразование на разрядниках с искровым промежутком не менее 7 мм при максимальной частоте вращения. Если искрообразование на всех разрядниках бесперебойное, то крышка, ротор и все узлы и детали проверяемого распределителя исправны. Эта проверка позволяет также выявить целостность и прочность изоляции крышки распределителя.

При проверке на стенде искрообразования и регуляторов опережения зажигания распределителей, работающий в контактно-транзисторной системе зажигания, параллельно контактам необходимо подключать конденсатор.

Проверку параметров бесконтактной системы зажигания с магнитоэлектрическим датчиком осуществляют на стенде СПЗ -12, который позволяет проверять контактную и контактно-транзистор-ную системы зажигания.

Контроль ряда параметров бесконтактных систем зажигания имеет свои особенности. Так как в этих системах отсутствуют контакты, а их функцию выполняет выходной транзистор, угол замкнутого состояния будет относиться к выходному транзистору. Для определения угла замкнутого состояния, асинхронизма искрообразования и характеристик центробежного и вакуумного регуляторов на стенде собирается схема, аналогичная схеме включения системы зажигания на автомобиле, но вместо катушки зажигания устанавливают резистор R. Затем с помощью привода стенда устанавливают заданную частоту вращения валика датчика-распределителя. При этом падение напряжения на резисторе R, которое пропорционально углу замкнутого состояния, подают на схему измерения. Стенд СПЗ -12 содержит также синхроноскоп, конструкция которого отличается от рассмотренной выше. Вместо неоновой лампы, расположенной под щелью, в данном случае на вращающемся диске закреплены светодиоды. В зависимости от числа коммутаций, которое должен обеспечить выходной транзистор (четыре, шесть или восемь) за один оборот валика датчика-распределителя, в схему подключается такое же число светодиодов. Каждый из светодиодов коммутируется последовательно один за другим и излучает свет в периоды, когда выходной транзистор открыт. Светодиоды смещены друг относительно друга по радиусу диска и имеют угловое смещение, соответствующее количеству коммутаций за один оборот. Таким образом, при проверке коммутатора с четырехискровым датчиком-распределителем на вращающемся диске будут наблюдаться четыре светящиеся дуги. Они будут наблюдаться синхронно в одном секторе вращающего диска. Угол, на котором будут наблюдаться светящиеся дуги, будет равен углу замкнутого состояния а. Угловая длина наблюдаемых светящихся дуг будет разная, а максимальная разница будет равна асинхронизму аг датчика-распределителя. На величину асинхронизма бесконтактных систем влияют в основном допуски, заложенные при изготовлении датчика, и возникшие в процессе эксплуатации неисправности.

Рис. 9. Схема соединения аппаратов зажигания при испытании на стенде СПЗ -8: 1 - распределитель; 2 - катушка зажигания; 3 - выключатель; 4 - искровой разрядник; 5 - тахометр; 6 - электродвигатель

Характеристики центробежного и вакуумного регуляторов наблюдаются на стенде СПЗ -12 как углы смещения светящихся дуг при изменении частоты вращения или разряжения в вакуумном регуляторе. Так, при увеличении частоты вращения светящиеся дуги благодаря работе центробежного регулятора сместятся в сторону опережения на угол а. Изменение угла а в зависимости от частоты вращения является характеристикой центробежного регулятора. Отсчет всех изменяющихся угловых параметров ведется с помощью градуированной шкалы вокруг диска.

Техническое состояние магнитоэлектрического датчика определяется по развиваемому им напряжению при работе совместно с коммутатором. Для этого сигнал с датчика выпрямляют и подают на измерительный прибор. В зависимости от частоты вращения ротора датчик должен вырабатывать сигнал, значение которого указано в технических условиях.

Рис. 10. Схема соединения аппаратов зажигания на стенде СПЗ -12

Рис. 11. Измерение параметров системы зажигания на синхроноскопе стенда СПЗ -12

В связи с тем что система зажигания с датчиком Холла имеет ряд конструктивных особенностей, рассмотренные выше стенды не позволяют производить ее проверку в полном объеме.

Проверить работу датчика Холла можно следующим образом. К снятому с двигателя датчику-распределителю 40.3706 присоединяется схема, состоящая из источника питания напряжением 8-14 В (аккумуляторной батареи), вольтметра с внутренним сопротивлением не менее 10 кОм и резистора сопротивлением 2 кОм. При медленном вращении рукой валика датчика-распределителя наблюдают за показаниями вольтметра. Когда в зазоре датчика экранирующей шторки нет, вольтметр должен показывать не более 0,4 В. Когда зазор перекрыт экранирующей шторкой, вольтметр должен показывать напряжение, отличающееся от напряжения питания не более чем на 3 В.

Асинхронизм и характеристики регуляторов опережения зажигания датчика-распределителя 40.3706 могут быть определены на стенде СПЗ -12 аналогично определению этих параметров датчика-распределителя с магнитоэлектрическим датчиком. Если при снятии характеристик наблюдаются сбои, то методом замены можно определить, какой аппарат неисправен (коммутатор или датчик-распределитель).

При проверке контактно-транзисторной и бесконтактных систем на бесперебойность искрообразования зазор на разрядниках устанавливают равным 10 мм. Схемы проверки, так же как и для контактной системы, должны повторять схему системы зажигания на автомобиле.

При необходимости отдельной проверки коммутаторов их можно проверить на стенде, собрав схему для проверки бесперебойности искрообразования. Так как все приборы (распределитель, катушка зажигания, дополнительный резистор), за исключением транзисторного коммутатора, могут быть проверены заранее, то в случае их неисправности причиной отсутствия или перебоев искрообразования на разрядниках следует считать неисправность транзисторного коммутатора.

Точно так же осуществляется проверка катушек зажигания. Кроме того, обрыв первичной обмотки и перегорание дополнительного резистора можно проверить с помощью контрольной лампы.

Рис. 11. Схема проверки полупроводникового датчика

При углубленной проверке коммутатора 36.3734 определяется влияние частоты импульсов с датчика на время накопления энергии.

Коммутатор 36.3734 проверяется с помощью осциллографа и генератора прямоугольных импульсов (рис. 12, а). На выводы коммутатора подаются прямоугольные импульсы (рис. 12, б). Частоту импульсов меняют от 3,33 до 233 Гц. Максимальное напряжение импульсов должно быть 10В, минимальное - не более 0,4 В. Длительность минимального импульса определяют по формуле t = 1 /3f. Выходное сопротивление генератора импульсов должно быть не менее 100 Ом. Осциллограф лучше использовать двухканальный, чтобы наблюдать одновременно импульсы коммутатора и генератора. Резистор, к которому подключается осциллограф, должен иметь сопротивление 0,01 Ом ±1 % и быть рассчитанным на мощность не менее 20 Вт. Импульсы, наблюдаемые на коммутаторе, должны иметь определенную форму (рис. 12, в). Максимальная величина тока должна быть 8-9 А, время накопления энергии„ должно быть не менее 8,5 мс при частоте импульсов 3,33 Гц и не менее 4 мс при частоте 150 Гц.

После обслуживания или при замене неисправного распределителя обязательной является установка начального угла опережения зажигания. Установка зажигания производится в соответствии с указаниями Инструкции по эксплуатации автомобиля. При установке начального опережения зажигания целесообразно применять приборы, в которых применен стробоскопический метод измерения (Э102, ПАС -2).

Надежная работа свечи зажигания обеспечивается соответствием типа свечи и ее тепловой характеристики типу двигателя и режимам его работы. Двигатель должен находиться в технически исправном состоянии. Если эти условия соблюдаются, свеча зажигания почти не требует обслуживания в процессе эксплуатации. Возникает необходимость лишь в периодической регулировке искрового промежутка между электродами по мере их естественного износа. Однако достаточно частой причиной отказа свечей в работе является нарушение нормальных условий их эксплуатации из-за неисправностей двигателя. Неполное сгорание топливной смеси из-за ее переобогащения или попадание в камеру сгорания избыточного количества масла приводит к образованию то-копроводящего нагара на поверхности теплового конуса изолятора и утечке по нему тока высокого напряжения. Быстрое нагаро-образование в рабочей камере свечи также может быть следствием несоответствия тепловой характеристики свечи данному двигателю.

Рис. 12. Проверка коммутатора 36.3734

Свечи зажигания подвергаются техническому обслуживанию при каждом ТО-2. Перед вывертыванием свечей необходимо очистить вокруг них грязь, чтобы она не попала в камеру сгорания. Вывертывать и завертывать свечу следует только при помощи специального ключа из комплекта инструментов. Применение обычного гаечного ключа приводит к порче граней корпуса свечи и поломке изолятора.

Осмотром проверяют состояние изолятора и наличие на нем нагара. Нагар красновато-коричневого цвета свидетельствует о нормальном состоянии свечи. Такой нагар имеет высокое электрическое сопротивление и не нарушает работу свечи. Нагар в виде твердой корки черного цвета образуется, когда нет самоочищения свечи. Свечи с черным нагаром необходимо очистить. Очистка производится прибором Э203-0. Прибор обеспечивает пескоструйную очистку свечи и обдув ее после очистки сжатым воздухом.

После очистки проверяют и при необходимости регулируют искровой промежуток между электродами. Для этой цели используется специальный ключ для подгибания бокового электрода, имеющий щупы из стальной проволоки для проверки зазора. Плоским щупом проверять зазор между электродами свечи нельзя, так как при этом не учитывается образующаяся в процессе эксплуатации выемка на боковом электроде (рис. 13).

После регулировки свечу необходимо проверить на бесперебойность искрообразования и герметичность. Такая проверка осуществляется на приборе Э203П. Для проверки свечу вворачивают в барокамеру и подсоединяют высоковольтный провод к головке свечи. Затем ручным насосом по манометру создают в барокамере давление около 1 МПа и нажатием кнопки к свече подается высокое напряжение. Плавно снижая открытием вентиля давление в камере, через смотровое окно ведут наблюдение за искрообразованием между электродами свечи. Максимальное давление, при котором исчезают перебои в искрообразовании, фиксируют по манометру.

Рис. 13. Проверка свечей зажигания на приборе Э203-П: 1 - электрическая схема прибора; 2 - кнопка; 3 - катушка зажигания; 4 - проверяемая свеча; 5 - барокамера; 6, 7 - смотровые окна; 8 - зеркало; 9 - вентиль; 10 - манометр; 11 - клапан; 12 - насос

Искрообразование считают бесперебойным, если при визуальном наблюдении и установившемся давлении в барокамере прибора искры проскакивают между центральным и боковым электродами свечи зажигания непрерывно, без затуханий в течение 30 с.

Испытание свечей зажигания на герметичность производят измерением утечки воздуха через соединение в свече, ввернутой в барокамеру прибора при давлении в ней 1 МПа. Свеча считается пригодной, если утечка не превышает 0,05 МПа за 10 с.

Через 4-5 тыс. км пробега необходимо очищать приборы системы зажигания от пыли и загрязнений, проверять и закреплять провода цепей низкого и высокого напряжения.

Через 10 тыс. км пробега необходимо произвести следующие работы: снять крышку распределителя, протереть ее изнутри ретошью, смоченной бензином, а если будет обнаружено замасливание, то протереть диск и контакты прерывателя. Смазать ось подвижного контакта и фитиль кулачка прерывателя маслом для двигателя. На двигателях «Москвич» и ЗАЗ , кроме того, смазать маслом для двигателя втулку кулачка прерывателя и консистентной смазкой 1-13 валик поворотом колпачковой масленки. На двигателе ВАЗ залить 2-3 капли масла, применяемого для двигателя, в отверстие масленки, предварительно повернув ее крышку. Осмотреть контакты прерывателя и при обнаружении неровностей и обгорания зачистить их надфилем и отрегулировать зазор между ними. Проверить установку момента зажигания, для чего снять крышку распределителя, поворотом коленчатого вала рукояткой установить ротор в положение, когда его разносная пластинка будет направлена на клемму первого цилиндра, присоединить контрольную лампу и медленно поворачивать коленчатый вал (предварительно включив зажигание до загорания лампы -в этот момент установочные метки должны совпадать, при необходимости уточнить установку момента зажигания. Вывернуть свечи, при наличии нагара положить их в бензин или ацетон, через 20-25 мин очистить нагар щеточкой, промыть в бензине, обдуть сжатым воздухом, проверить круглым щупом зазор между электродами и при необходимости отрегулировать его подгибанием бокового электрода.

К атегория: - Техническое обслуживание автомобилей

Катушка зажигания. Катушка зажигания служит для преоб­разования тока низкого напряжения в ток высокого напряже­ния. Она представляет собой электрический автотрансформа­тор с разомкнутой магнитной цепью. Конструкция всех кату­шек практически одинакова, различия состоят лишь в обмоточ­ных данных, способах соединения вторичной обмотки, конст­руктивных особенностях отдельных узлов и деталей, а также в материале, для заполнения внутренних полостей.

На автомобилях с контактной системой зажигания устанав­ливают маслонаполненные катушки Б102-Б или Б13. Наполне­ние улучшает изоляцию обмоток и обеспечивает отвод тепла. В качестве наполнителя используется трансформаторное мас­ло.

Катушка зажигания Б13 (рис. 12.2,) состоит из сердечника 15, набранного из отдельных пластин электротехнической ста­ли, изолированных между собой окалиной для уменьшения вих­ревых токов, образующихся при пульсации магнитного поля. На сердечник одета изоляционная трубка, на которой намота­на вторичная обмотка 13. Поверх вторичной обмотки надета катушка первичной обмотки 12, концы которой помещены в изоляционные трубки 6 и присоединены один к клемме 4, а дру­гой - к клемме "ВК". Вторичная обмотка 13 одним концом со­единяется с концом первичной обмотки 12, а другим-с выход­ной клеммой 1 через проводник 9 и пружину 3, которая прижи­мается к латунной вставке 19. Первичная обмотка обычно име­ет 250-400 витков, а вторичная - 19-26 тыс. витков. Для усиле­ния магнитного потока, пронизывающего вторичную обмотку, поверх обмоток устанавливают кольцевой магнитопровод 10.

Все детали катушки размещены в стальном штампованном корпусе 8 и изолированы от него изолятором 14.

Последовательно с первичной обмоткой катушки соединен добавочный резистор-вариатор 16 (СЭ 102), представляющий собой спираль из мягкой стальной проволоки и помещенный в керамический изолятор 17, установленный на скобе 7. Концы добавочного резистора шинами 18 соединяются с клеммами "ВК" и "ВК-Б". Вариатор предотвращает снижение напряже­ния во вторичной обмотке при работе двигателя с большой ча­стотой вращения коленчатого вала, а также облегчает пуск дви­гателя стартером.

Экранированные катушки зажигания имеют металлический кожух устанавливаемый на крышку

Рис.12.2. Катушка зажигания

При малой частоте вращения коленчатого вала двигателя контакты прерывателя замкнуты на достаточное длительное время и ток в первичной цепи возрастает до своего максималь­ного значения. При этом спираль вариатора нагревается, что повышает сопротивление цепи. Этим ограничивается ток в пер­вичной цепи, а, следовательно, и нагрев катушки.

При увеличении частоты вращения коленчатого вала время замкнутого состояния контактов уменьшается и сила тока в первичной цепи не успевает нарости до максимальной. При этом нагрев спирали вариатора уменьшается, ее сопротивление па­дает и сила тока, проходящего через первичную обмотку, умень­шается не так значительно. Благодаря этому напряжение, ин­дуктируемое во вторичной обмотке, остается достаточно вы­соким и обеспечивает бесперебойную работу двигателя.

При пуске двигателя стартером сильно снижается напряже­ние на зажимах аккумуляторной батареи. Одновременно втя­гивающее реле стартера закорачивает добавочный резистор 18 (рис. 12.1) и тем самым возмещает падение напряжения на кон­цах первичной обмотки. В результате во вторичной обмотке катушки зажигания индуктируется напряжение, обеспечиваю­щее надежный пуск двигателя.

Катушка зажигания представляет из себя узел неразборный и в процессе эксплуатации не ремонтируемый.

Прерыватель-распределитель. Этот прибор прерывает в не­обходимый момент цепь тока низкого напряжения и распреде­ляет ток высокого напряжения по свечам в соответствии с по­рядком работы цилиндров, а также корректирует угол опере­жения зажигания в зависимости от частоты вращения коленча­того вала и нагрузки двигателя. Прерыватель-распределитель состоит из прерывателя тока низкого напряжения, распредели­теля высокого напряжения, центробежного и вакуумного регу­ляторов опережения зажигания, октан - корректора и корпуса. В зависимости от числа цилиндров двигателя прерыватели -распределители изготовляют четырех-шести-и восьмиискровы-ми, а в зависимости от направления рабочего вращения-лево­го и правого вращении

Рис. 12.3. Прерыватель –распределитель

а-общее устройство; б-вид сверху без крышки и ротора; е-режим рабо­ты вакуумного регулятора; г-октан-корректор; д-центробежный регу­лятор

Устройство и принцип работы прерывателя-распределите­ля лучше рассмотреть на приборе контактного типа (рис. 12.3).

В корпусе 25 запрессованы две меднографитовые втулки 31, служащие подшипником валика 29 привода кулачковой муф­ты 8 прерывателя, ротора 10 распределителя и центробежного регулятора. Валик 29 получает вращение от валика привода смазочного насоса.

Прерыватель смонтирован на подвижном диске 4, который установлен на шарикоподшипнике 2, запрессованном в отвер­стие неподвижного диска 3, прикрепленного к корпусу 25. Дис­ки 4 и 3 связаны между собой гибким медным проводом 5 для повышения надежности соединения подвижного диска с «мас­сой».

Подвижный контакт 18 на текстолитовой колодке 17 уста­новлен на оси, закрепленной на подвижном диске 4, и изолиро­ван от «массы». Под действием пластинчатой пружины 16 под­вижный контакт прерывателя прижат к неподвижному 19, закрепленному на кронштейне и соединенному с «массой». Кон­такты изготовлены из вольфрама. Кронштейн вместе с непод­вижным контактом может быть повернут винтом 37 (рис. 12.3,6) эксцентрика с помощью которого регулируют зазор между кон­тактами (0,35 - 0,45). Зазор проверяют плоским щупом и регу­лируют при максимальном разрыве контактов. После регули­ровки зазор фиксируют стопорным винтом 38.

Подвижный контакт 18 (рис. 12.3,а) через пружину 16 и про­вод 5 соединен с изолированной клеммой 7 корпуса, к которой присоединяется провод низкого напряжения от катушки зажи­гания.

Для смазки граней кулачковой муфты 8 и верхнего конца валика имеются войлочные фители 9 и 6, а для смазки втулок 31-колпачковая масленка 28.

Параллельно контактам включен конденсатор 34. Одна из его обкладок соединена с «массой», а другая с клеммой 7 пре­рывателя-распределителя.

Конденсатор (рис. 12.4) состоит из корпуса 7, в который по­мещен рулон 4, состоящий из двух обкладок 9 из олова и цин­ка, нанесенных тонким слоем на листы бумаги 8. Слой метал­лов нанесен не по всей ширине бумаги. На торцы рулона 4 на­пылен припой, к которому припаяны гибкие провода 2 и 5. Ру­лон 4 обернут кабельной бумагой 6. Проводник 5 пропущен через отверстия в корпусе 7 и припаян к нему. Проводник 2 от другой обкладки припаян к латунному выводу в текстолито­вой шайбе 1. Шайбы 1 и 3 обеспечивают герметичность корпуса. Свободное пространство в корпусе заполнено трансформаторным маслом.

Рис. 12.4. Конденсатор:

а-устойство; б-обкладка конденсатора; в-условное обозначение

Емкость конденсатора должна находиться в пределах 0,17-0,25 мкф. При меньшей емкости усиливается искрение на кон­тактах прерывателя, что приводит к их подгоранию, при боль-шей-понижается напряжение во вторичной обмотке катушки зажигания.

Распределитель тока выского напряжения состоит из ротора Ю (рис. 12.3,в) и крышки 11, укрепленной пружинными защел­ками 15 на корпусе 25. К карболитовому ротору 10 прикрепле­на латунная разносная пластина. Ротор установлен на верхней части кулачковой муфты 8, имеющей лыску (срез) для правиль­ного взаимного положения ротора и выступов кулачка.

Правильное положение крышки относительно корпуса обес­печивает штифт на корпусе, входящий в паз крышки.

В крышке вмонтированы изготовленные из латуни централь­ный 14 и боковые 12 электроды. Снизу в отверстие центрально­го электрода вставлена пружина, прижимающая угольный кон­такт 13 к разносной пластине ротора.

Для сгорания рабочей смеси необходимо несколько тысяч­ных долей секунды. Поэтому смесь воспламеняют до прихода поршня в в.м.т. с некоторым опережением.

Угол, на величину которого кривошип коленчатого вала не доходит до в.м.т. при воспламенении рабочей смеси в камере сгорания, называется углом опережения зажигания, который для различных двигателей колеблется от 28° до 45°. Его вели­чина зависит от частоты вращения коленчатого вала, нагруз­ки, сорта применяемого топлива и других факторов.

Угол опережения зажигания в зависимости от режима рабо­ты двигателя изменяется автоматически. Первоначально он устанавливается вручную.

Центробежный регу! лятор опережения зажигания изменяет угол опережения зажигания в зависимости от частоты враще­ния коленчатого вала двигателя.

На рифленую часть валика 29 (рис. 12.3,а,д) напрессована пластина 27, на которую на осях установлены грузики 26 цент­робежного регулятора опережения зажигания. Кулачковая муф­та 8 имеет число граней, равное числу цилиндров двигателя, и может поворачиваться относительно оси валика 29 на некото­рый угол. Крепление муфты к траверсе 1 осуществляется вин­том 30.

По мере увеличения частоты вращения валика 29 грузики 26 регулятора под действием центробежных сил расходятся, пре­одолевая сопротивление пружин 32. Штифты грузиков пово­рачивают траверсу 1 и кулачковую муфту 8 по направлению вращения валика прерывателя-распределителя. Выступы кулач­ка раньше набегают на подвижный контакт и размыкают кон­такты прерывателя, что увеличивает угол опережения зажига­ния. При снижении частоты вращения коленчатого вала двига­теля угол опережения зажигания уменьшается, т.к. из-за умень­шения центробежных сил грузики сходятся под действием пру­жины 32.

Вакуумный регулятор опережения зажигания изменяет угол зажигания в зависимости от нагрузки двигателя.

Вакуумный регулятор, прикрепленный к корпусу 25 преры­вателя, состоит из камеры 20, диафрагмы 24 с тягой 21 и пру­жиной 23. Работа вакуумного регулятора показана на рис. 12.3,в.

При уменьшении нагрузки двигателя разряжение за прикры­ваемой дроссельной заслонкой возрастает и по трубке, соеди­ненной со штуцером 22, передается в вакуумный регулятор. Под действием разряжения диафрагма 24, преодолевая сопротивле­ние пружины 23, прогибается вправо. Тяга 21 поворачивает подвижный диск 4 против направления вращения валика 29 распределителя. Выступы кулачка раньше набегают на подвиж­ный контакт и размыкают контакты прерывателя, что увели­чивает угол опережения зажигания. По мере увеличения нагруз­ки двигателя разряжение за открываемой дроссельной заслон­кой и в вакуумном регуляторе падает, пружина 23 прогибает диафрагму 24 влево, а тяга 21 поворачивает диск 4 по направ­лению вращения валика 29. Контакты прерывателя размыка­ются позже, что уменьшает угол опережения зажигания.

При вынужденном переводе двигателя на топливо с большим или меньшим октановым числом угол опережения зажигания регулируют октан-корректором. Для работы двигателя на топливе с меньшим октановым числом угол опережения зажигания уменьшают, а для работы на топливе с большим октановым числом увеличива ют.

Октан-корректор располагается снизу корпуса 25 (рис. 12.3,а.г) прерывателя и состоит из нижней 35, средней 33 и вер­хней 39 пластин. Средняя пластина 33 имеет овальное отвер­стие для винта 36, крепящего его к нижней пластине 35, и крон­штейн 45 с регулировочным винтом 43. Нижняя пластина 35 имеет шкалу и кронштейн 41 для упора регулировочных гаек 42 и 44 в кронштейн 45. Верхняя пластина 39 крепится к корпу­су 25 прерывателя, а винтом 40-к средней пластине 33.

Угол опережения зажигания изменяют поворотом корпуса прерывателя-распределителя посредством гаек 42 и 44 октан-корректора и проверяют при помощи шкалы и стрелки.

Реальный угол опережения зажигания складывается из угла начальной установки и углов, устанавливаемых октан-коррек­тором, центробежным и вакуумным регуляторами.

Изменение зазора в контактах прерывателя приводит к уменьшению или увеличению угла опережения зажигания. По­этому перед установкой момента зажигания на двигателе необ­ходимо предварительно проверить и при необходимости отре­гулировать зазор между контактами.

Описанный выше прерыватель-распределитель обладает одним существенным недостатком, как, впрочем, и вся контак­тная система зажигания, а именно неизбежным подгоранием контактов прерывателя. Вследствие этого ухудшаются пуско­вые свойства двигателя, снижается напряжение вторичной об­мотки, а, следовательно, и энергия искры.

Этих недостатков лишена бесконтактная система зажигания, о которой речь пойдет несколько ниже.

Свеча заметания (рис. 12.5,а) создает искровой разряд, вос­пламеняющий сжатую в цилиндрах двигателя рабочую смесь. Она состоит (рис. 12.5,6) из стального корпуса 4 с резьбой и боковым электродом 6. В корпус завальцован изолятор 3 с цен­тральным электродом 5, контактного устройства и деталей гер­метизации. Изоляторы обладают высокой механической проч­ностью и изоляционной стойкостью при высоких температу­рах. Электроды свечи и центральный стержень, имеющий на­катку, выполнены из никель-марганцевой или хромоникилевой стали. Накатка обеспечивает прочное соединение с токопроводящим стеклогерметиком. Зазор между электродами све­чи 5 и 6 равен 0,6 - 0,8 мм. В процессе работы двигателя зазор увеличивается в среднем на 0,015мм на 1 тыс. км пробега автомобиля. Между корпусом и изолятором 3 установлена уплотнительная металлическая шайба 8, которая обеспечивает гер­метичность соединения. Герметичное крепление свечи в голов­ке блока обеспечивает металлоасбестовое уплотнительное коль­цо 9 из мягкого металла.

Рис. 12.5.Свеча зажигания

а - общий вид; б - свеча в разрезе; в - экранированная свеча; 1 - контак­тная гайка; 2 - стержень; 3 - изолятор; 4 и 19 - корпуса; 5 - центральный электрод; 6 и 21 - боковые электроды; 7 - герметик; 8 - шайба; 9 - уплот­нительное кольцо; 10 - экранировка провода; 11 - втулка; 12 - накидная гайка; 13 - резиновая втулка; 14 - провод высокого напряжения; 15 - кон­тактное устройство; 16 - керамическая втулка; 17- подавительный резис­тор; 18 - экран; 20 - кольцо

Свечи работают в очень тяжелых условиях, подвергаясь дей­ствию высокого напряжения (до 25 кВ), высокому давлению га­зов (до 4 мПа) и изменению температур от 40 до 2500°С.

Чтобы обеспечить бесперебойную работу свечи, нижняя часть теплового конуса изолятора должна иметь температуру в пределах 500-600°С. При такой температуре сгорает нагар, от­кладывающийся на тепловом конусе изолятора, т.е. происхо­дит самоочищение свечи. При меньшем нагреве электроды све­чи будут покрываться нагаром. Свеча в этом случае будет ра­ботать с перебоями.

При слишком высокой температуре изолятора и централь­ного электрода (более 800°С) возникает калильное зажигание, когда рабочая смесь воспламеняется от соприкосновения с накаленным конусом изолятора и центрального электрода до по­явления искры между электродами свечи. В результате проис­ходит слишком раннее воспламенение рабочей смеси.

Характеристикой тепловых качеств свечи является калиль­ное число, которое определяется на специальной установке по возникновению калильного зажигания.

Свечи неразборной конструкции, выпускаемые отечествен­ной промышленностью, разработаны для конкретных типов автомобилей и имеют соответствующую маркировку. Услов­ное обозначение свечи содержит обозначение резьбы на корпу­се (А-резьба метрическая 14x1,25 или М-резьба метрическая 18x1,5), калильное число 8, 11, 14, 17, 20, 23 или 26, обозначение длины резьбовой части корпуса (Н-11мм, Д-19мм), обозначе­ние выступания теплового конуса изолятора за торец корпуса В, обозначение герметизации по соединению изолятор - цент­ральный электрод термоцементом -Т.

Длину резьбовой части корпуса (12мм), отсутствие выступа­ния теплового конуса изолятора за торец корпуса и герметиза­цию соединения изолятор - центральный электрод иным герме-тиком, кроме термоцемента, не обозначают.

В комплект экранированной свечи (рис. 12.5,в) входят уплотнительная резиновая втулка 13, герметизирующая ввод прово­да в свечу, керамическая изоляционная втулка 16 экрана, уплотнительное медное кольцо 20 и керамический вкладыш со встроенным подавительным резистором 17. Этот резистор пред­назначен для снижения уровня радиопомех системой зажига­ния и уменьшения выгорания электродов свечей.

Контакт провода с электродом осуществляется с помощью контактных устройств типа КУ-20А. Соединение выполняется следующим образом. На конец провода 14 высокого напряже­ния, выходящего из экранированного шланга 10, надевается резиновая уплотнительная втулка 13 свечи, а затем провод вво­дится в контактное устройство. Жила провода, оголенная на длине 8мм, вставляется в отверстие втулки, развальцованной в донышке керамического стаканчика контактного устройства 15, и распушается так, чтобы контактное устройство было зажато на проводе. Свечи такого типа (СН-307) устанавливаются на автомобилях ЗИЛ-131.

Выключатель зажигания. Этот прибор предназначен для включения и выключения приборов зажигания и соединения с источником тока контрольно-измерительных приборов, элек­тродвигателей стеклоочистителя и отопителя, радиоприемни­ка и реле включения стартера (в момент пуска) В корпусе выключателя, отлитого из цинкового сплава, по­мещены собственно выключатель и замок. На пластмассовой крышке выключателя имеются клеммы "AM" (амперметр), "КЗ" (катушка зажигания), "СТ" (стартер) и "ПР" (приемник). С по­мощью ключа контактная группа замка может занимать четы­ре положения: 0-все выключено; при повороте ключа по часо­вой стрелке до фиксированного положения 1-включается зажи­гание и приемник, а также контрольно-измерительные прибо­ры. Для пуска двигателя необходимо повернуть ключ по часо­вой стрелке в положение "П" - с источником тока соединяются реле включения стартера и приборы зажигания. При включе­нии приемника на стоянке необходимо повернуть ключ замка зажигания против часовой стрелки до фиксированного поло­жения.

Искрение между электродами свечей, ротором и электрода­ми крышки распределителя, контактами прерывателя, а также в других приборах электрооборудования вызывает высокочас­тотные электромагнитные колебания, которые создают поме­хи радио-и телеприему. Наиболее сильные помехи создает сис­тема зажигания. Для устранения помех применяют:

Включение подавительных сопротивлений в провода высокого напряжения;

Экранировку системы электрооборудования;

Блокировку искрящих контактов конденсаторами большой емкости;

Применением специальных устройств-фильтров радиопо­мех.

В настоящее время данная система применяется на некоторых моделях отечественных автомобилей (т.н. «классике»). Создание высокого напряжения и распределение его по цилиндрам в данной системе происходит с помощью контактов.

Контактная система зажигания состоит из следующих элементов: источника питания, выключателя зажигания, механического прерывателя тока низкого напряжения, катушки зажигания, механического распределителя тока высокого напряжения, центробежного регулятора опережения зажигания, вакуумного регулятора опережения зажигания, свечей зажигания и высоковольтных проводов.

Механический прерыватель предназначен для размыкания цепи низкого напряжения (цепи первичной обмотки катушки зажигания). При размыкании контактов во вторичной цепи катушки зажигания наводится высокое напряжение. Для защиты контактов от обгорания в цепь параллельно контактам включен конденсатор.

Катушка зажигания служит для преобразования тока низкого напряжения в ток высокого напряжения. Катушка имеет две обмотки – низкого и высокого напряжения.

Механический распределитель обеспечивает распределение тока высокого напряжения по свечам цилиндров двигателя. Распределитель состоит из ротора (обиходное название «бегунок») и крышки. В крышке выполнены центральный и боковые контакты. На центральный контакт подается высокое напряжение от катушки зажигания. Через боковые контакты высокое напряжение передается на соответствующие свечи зажигания.

Прерыватель и распределитель конструктивно объединены в одном корпусе и приводятся в действие от коленчатого вала двигателя . Данное устройство имеет общее название прерыватель-распределитель (обиходное название – «трамблер»).

Центробежный регулятор опережения зажигания служит для изменения угла опережения зажигания в зависимости от числа оборотов коленчатого вала двигателя. Конструктивно центробежный регулятор состоит из двух грузиков. Грузики воздействуют на подвижную пластину, на которой расположены кулачки прерывателя.

Углом опережения зажигания называется угол поворота коленчатого вала двигателя, при котором происходит подача тока высокого напряжения на свечи зажигания. Для того, чтобы топливно-воздушная смесь полностью и эффективно сгорела зажигание производится с опережением, т.е. до достижения поршнем верхней мертвой точки.

Установка угла опережения зажигания производится регулировкой положения прерывателя-распределителя в двигателе.

Вакуумный регулятор опережения зажигания обеспечивает изменение угла опережения зажигания в зависимости от нагрузки на двигатель. Нагрузка на двигатель определяется степенью открытия дроссельной заслонки (положением педали газа). Вакуумный регулятор соединен с полостью за дроссельной заслонкой и, в зависимости от степени разряжения в полости, изменяет угол опережения зажигания.

Высоковольтные провода служат для подачи тока высокого напряжения от катушки зажигания к распределителю и от распределителя на свечи зажигания.

Свеча зажигания предназначена для воспламенения топливно-воздушной смеси путем образования искрового разряда.

Принцип работы контактной системы зажигания

При замкнутом контакте прерывателя ток низкого напряжения протекает по первичной обмотке катушки зажигания. При размыкании контактов во вторичной обмотке катушки зажигания индуцируется ток высокого напряжения. По высоковольтным проводам ток высокого напряжения подается на крышку распределителя, от которой распределяется по соответствующим свечам зажигания с определенным углом опережения зажигания.

При увеличении оборотов коленчатого вала двигателя, увеличиваются обороты вала прерывателя распределителя. Грузики центробежного регулятора опережения зажигания под действием центробежной силы расходятся, перемещая подвижную платину с кулачками прерывателя. Контакты прерывателя размыкаются раньше, тем самым увеличивается угол опережения зажигания. При уменьшении оборотов коленчатого вала двигателя угол опережения зажигания уменьшается.

Дальнейшим развитием контактной системы зажигания является контактно-транзисторная система зажигания . В цепи первичной обмотки катушки зажигания применен транзисторный коммутатор, управляемый контактами прерывателя. В данной системе за счет применения транзисторного коммутатора уменьшена сила тока в цепи первичной обмотки, тем самым увеличен срок службы контактов прерывателя.

Система зажигания любого автомобиля нужна для генерирования токов высокого значения, передачу их на свечи, непосредственно воспламеняющие топливную смесь. Значение ее точного функционирования и настройки переоценить невозможно, ведь любые неисправности сделают эксплуатацию авто невозможным. Напряжение к свечам подается не хаотично, а с учетом текущих оборотов коленвала и степени нагрузки на двигатель. Контактная система зажигания постепенно уходит в прошлое, уступая место более совершенным разработкам.

Как работает такая система

В качестве источника электроэнергии, необходимой для генерации высоковольтных импульсов в автомобиле, используется штатная аккумуляторная батарея и генератор. Но они являются лишь источником низковольтных токов, которые не могут напрямую воспламенить смесь. Для образования хорошей искры в свече, ей необходимо напряжение до 20 тысяч вольт. Поэтому любая контактно-транзисторная система зажигания состоит из множества элементов:

Катушка зажигания

Она требуется для превращения поступающих от АКБ низковольтных токов в высоковольтные, и расположена в моторном отсеке. Принцип работы этого элемента достаточно прост. Ток с низким вольтажом, проходя по виткам обмотки, способствует образованию магнитного поля непосредственно около обмотки. При прекращении электроснабжения, в витках высокого напряжения возбуждаются токи высокого напряжения за счет исчезнувшего магнитного поля и разности витков в самих обмотках. Подаваясь на свечи, такой ток способен вызвать образование устойчивой искры.

Прерыватель

Предназначенный для прерывания токов в обмотках невысокого напряжения, он играет важную роль при генерации высоковольтных импульсов, поскольку именно в момент прерывания слабых токов, образуется высокое напряжение, поступающее на основной контакт. Он снабжен пружиной, которая обеспечивает его постоянное плотное примыкание к неподвижной части. Расхождение контактов происходит на небольшой промежуток времени.

Конденсатор

Схема контактной системы зажигания включает в себя конденсатор, наличие которого исключает вероятность обгорания контактов в тот момент, когда они размыкаются, и происходит образование искр. Конденсатор в состоянии не только поглотить основную часть энергии и минимизировать искрообразование, но и способствовать повышению напряжения в обмотках. При срабатывании контактов в прерывателе, он отдает имеющийся ток, что приводит к образованию обратных токов и скорейшему исчезновению возникшего магнитного поля. Этот процесс напрямую влияет на силу генерируемого тока.

Трамблер

Этот узел осуществляет раздачу сгенерированного высокого напряжения уже на сами свечи, в которых начинается искрообразование. Для передачи используются бронепровода, которыми соединяются свечи с крышкой, а все контакты пронумерованы, и каждый из них предназначен для строго определенного цилиндра. Подача напряжения осуществляется не хаотично, а в строго определенный момент - в самом конце такта сжатия. Правильное воспламенение смеси будет происходить лишь в том случае, когда верно выставлен угол опережения - для контактной системы зажигания это очень важный момент.

Центробежный и вакуумный регуляторы

Регулятор центробежного типа играет важную роль при установке верного угла опережения в зависимости от текущих оборотов коленвала. Вакуумный также предназначен для корректировки искрообразования в соответствии с текущим режимом работы двигателя, и расположен на крышке трамблера. Он имеет две камеры, одна из которых открыта в атмосферу, другая герметично соединена с емкостью дросселя. Имеющийся на диафрагме шток соединен с пластиной, расположенной на контактах прерывателя.

Свечи

Неотъемлемая часть контактной системы зажигания предназначена для непосредственного воспламенения смеси в цилиндрах. Искровой пробой в них возникает в момент подачи высокого напряжения, и при достаточной силе тока и корректном зазоре между контактами свечи, искра в состоянии мгновенно воспламенить смесь. Как работает вся эта система показано на видео:

Возможные проблемы при эксплуатации

Самой частой проблемой контактной системы зажигания является отсутствие искрообразования. Среди основных причин этого можно определить следующие:

Кроме этого, причиной проблем могут становится и конденсатор, катушка или бронепровода. Нередко проблемы с запуском мотора доставляют и сами свечи, на которых неверно выставлен зазор. Для самостоятельного устранения проблем с контактной системой зажигания требуется достаточно тщательная проверка всех элементов с использованием мультиметра. Немало внимания придется уделять всем имеющимся контактам - их окисление является одной из наиболее часто встречающихся причин некорректной работы системы зажигания.

На основной массе «классических» автомобилей ВАЗ 2101, 2102, 2103, 2104, 2105, 2106, 2107, 2121 установлена контактная система зажигания. Контактная — так как в основе ее работы лежит размыкание контактов прерывателя в трамблере. Зная ее принцип действия и порядок работы можно быстро и эффективно устранять многие неполадки в работе двигателя автомобиля и самой системы.

Немного об устройстве контактной системы зажигания автомобилей ВАЗ 2101, 2102, 2103, 2104, 2105, 2106, 2107, 2121

Контактная система перечисленных выше автомобилей имеет две электрических цепи: низкого и высокого напряжения (первичная и вторичная цепи). Цепь низкого напряжения — это:

АКБ —
— вывод «30» генератора —
— монтажный блок предохранителей и реле —
— замок зажигания —
— первичная обмотка катушки зажигания (вывод «Б») —
— вывод прерывателя в трамблере (контакты) .

На автомобилях ВАЗ 2101, 2102, 2103, 2106, 2121 монтажный блок в цепь низкого напряжения не входит.

Цепь высокого напряжения:

Вторичная обмотка катушки зажигания —
— центральный высоковольтный провод от катушки зажигания к крышке трамблера —
— распределитель зажигания —
— высоковольтные провода к свечам зажигания —
— свечи зажигания .

Откуда приходит электрический ток в контактную систему зажигания

Электрический ток в систему зажигания поступает с аккумуляторной батареи через первичную цепь или, когда напряжение выдаваемое генератором становится выше напряжения АКБ, то с вывода «30» генератора так же через первичную цепь.

Принцип действия контактной системы зажигания

Электрический ток протекая по первичной обмотке катушки зажигания создает вокруг ее витков сильное магнитное поле. Когда контакты прерывателя под действием четырехгранного кулачка на валу трамблера размыкаются, ток в первичной обмотке исчезает. Магнитное силовое поле резко сокращается и пересекая витки первичной и вторичной обмоток катушки зажигания, индуктирует в них ЭДС, пропорциональную числу витков. ЭДС во вторичной обмотке катушки достигает значения 12000 — 24000 В.

Через вторичную цепь этот электрический ток высокого напряжения поступает на свечи зажигания, создавая искру между их контактами, тем самым воспламеняя топливную смесь.

Схемы контактных систем зажигания

схема контактной системы зажигания автомобилей ВАЗ 2105, 2107 схема контактной системы зажигания автомобилей ВАЗ 2101, 2102, 2103, 2106, 2121

Примечания и дополнения

— ЭДС (электродвижущая сила) физическая величина характеризующая действие сторонних сил в источнике тока, измеряемая в вольтах. Она появляется в источниках тока при возникновении изменения в магнитном поле.