Стартер. Звуковой сигнал

Система зажигания

Сжатая рабочая смесь в цилиндрах карбюраторного двигателя воспламеняется от искры, образующейся в свече зажигания. Ток высокого напряжения, необходимый для создания искрового раз­ряда, получают от приборов системы батарейного зажигания, в которой используется электрическая энергия аккумуляторной ба­тареи и генератора автомобиля.

Различают следующие системы батарейного зажигания: контакт­ную, контактно-транзисторную и бесконтактно-транзисторную .

 1 — аккумуляторная батарея; 2 — первичная обмотка; 3 — вторичная обмотка; 4 — катушка зажигания; 5 — резистор катушки зажигания; 6 — свечи зажигания; 7 — ротор распределителя зажигания; 8 — крышка распределителя зажигания; 9 — транзисторный коммутатор; 10 — распределитель зажигания; 11 — контакты прерывателя; 12 — кулачок прерывателя; 13 — реле включения стартера; 14— генератор; 75 — регулятор напряжения; 16 — щиток приборов; 77— выключатель зажигания; 18— стартер; 19— втягивающее реле стартера; 20 — пластина стойки неподвижного контакта; 21 — винт-эксцентрик; 22 — подвижный контакт; 23 — винт крепления пластины стойки; 24 — щуп; 25 — шкив коленчатого вала; 26 — указатель с метками ВМТ и установки угла опережения зажигания; 27 — корпус вала привода распределителя; 28 — ведомая шестерня вала; 29 — вал привода валика распределителя; AM , КЗ, СТ — за­жимы выключателя зажигания: амперметра, катушки зажигания и стартера соответственно

Контактная система батарейного зажигания. В системе батарей­ного зажигания имеются две цепи — низкого и высокого напря­жения. В цепь низкого напряжения последовательно включены аккумуляторная батарея (или генератор), включатель зажигания, первичная обмотка катушки зажигания с добавоч­ным резистором и прерыватель. Цепь тока высокого напряже­ния состоит из вторичной обмотки катушки зажигания, распре­делителя, проводов высокого напряжения и искровых свечейзажигания.

При включенном замке зажигания и замкнутых контактах пре­рывателя электрический ток от аккумуляторной батареи или ге­нератора поступает в первичную обмотку катушки зажигания, об­разуя вокруг нее магнитное поле.

При размыкании контактами прерывателя цепи низкого напря­жения исчезают ток в первичной обмотке катушки зажигания и вместе с ним магнитное поле, окружающее его. Последнее пересе­кает витки вторичной обмотки катушки зажигания и наводит в ней ЭДС. Благодаря большому числу витков во вторичной обмот­ке напряжение на ее концах достигает 20...24 кВ.

От вторичной обмотки катушки зажигания через центральный провод высокого напряжения, распределитель и провода ток вы­сокого напряжения поступает к искровым свечам зажигания, где между электродами происходит искровой разряд, который зажи­гает рабочую смесь.

Катушка зажигания состоит из стального корпуса, сердечника, первич­ной и вторичной обмоток, карболитовой крышки и до­бавочного резистора. Катуш­ка зажигания представляет со­бой трансформатор, на стальном сердечнике которого имеется вторичная обмотка, а поверх нее — первичная обмотка. Меж­ду сердечником и вторичной обмоткой находится изоляционная трубка, а между слоями обмоток — изоляционная бумага. Пер­вичная обмотка выполнена из толстого изолированного медного! провода диаметром 0,8 мм. Вторичная обмотка состоит из 1 8000-3 20000 витков тонкого провода диаметром 0,1 мм. Один конец! вторичной обмотки соединен с первичной обмоткой, а другой выведен на центральный зажим карболитовой крышки. Концы первичной обмотки выведены на боковые зажимы карболитовой крышки.

К зажимам ВК и ВКБ подсоединен добавочный резистор из спирали в керамическом изоляторе. Добавочный резистор предо­храняет катушку зажигания от перегрева при малой частоте вра­щения коленчатого вала. В этом случае контакты прерывателя на­ходятся более продолжительное время в замкнутом состоянии и сила тока в первичной цепи возрастает, что приводит к нагреву резистора. В результате сопротивление в первичной цепи увели­чивается, и в катушку зажигания поступает ток небольшой силы, предохраняя ее от нагрева. При включении стартера резистор за­корачивается и пуск двигателя облегчается.

Внутри корпуса катушки установлен магнитопровод из транс­форматорной стали. Сердечник также выполнен из полосок трансформаторной стали, а его конец установлен в фарфоровый изолятор. Пространство между обмотками и корпусом катушки заполнено трансформаторным маслом.

Прерыватель-распределитель необходим для преры­вания тока низкого напряжения и распределения тока высокого напряжения по цилиндрам двигателя.

Прерыватель-распределитель состоит из корпуса, приводного валика, подвижного и неподвижного дисков, кулачка и регуляторов опережения зажигания. На подвижном диске размещены изолированный рычажок с подвижным кон­тактом и неподвижный контакт со стойкой. Контакты прерывателя наплавлены тугоплавким металлом — вольфрамом. Подвижный контакт прерывателя прижимается к неподвижному пла­стинчатой пружиной.

Вращающийся кулачок нажимает выступом на изолирован­ный рычажок прерывателя и за один оборот размыкает контакт столько раз, сколько выступов на кулачке. Число выступов на кулачке равно числу цилиндров двигателя.

Сверху на корпусе прерывателя установлен распределитель. Он состоит из ротора и крышки. Ротор изготовлен из карболита, сверху в него вмонтирована контактная пластина. Он закреплен на выступе кулачка. Крышка распределителя изготовлена из карболита. На ее наружной части по окружности выполнены гнезда зажимами для проводов высокого напряжения к искровым свечам зажигания. В центре крышки расположено центральное гнездо для крепления центрального провода высокого напряжения катушки зажигания. Внутри крышки против центрального гнезд помещен угольный контакт с пружиной для соединения провода с пластиной ротора, а против каждого гнезда по окружности расположены боковые контакты.

Ротор распределителя, вращаясь вместе с кулачком, соединяет центральный контакт поочередно с боковыми контактами, обеспечивая таким образом подачу тока высокого напряжения в искровые свечи зажигания.

Кулачок прерывателя соединен с приводным валиком че­рез центробежный регулятор. Валик приводится в действие от распределительного вала.

Центробежный регулятор опережения зажигания снабжен грузиками, на выступах которых размещается пластина кулачка с косыми прорезями. С увеличением частоты вращения колен­чатого вала грузики регулятора расходятся, и штифты грузиков, перемешаясь в прорезях пластины, поворачивают ее и соединенный с ней кулачок в сторону вращения ведущего валика. В резуль­тате кулачок раньше размыкает контакты прерывателя и угол опе­режения зажигания увеличивается.

В зависимости от условий работы должен быть выбран оптимальный угол опережения зажигания, который влияет на тепловой режим, мощность двигателя и экономичность его работы.

Вакуумный регулятор служит для изменения угла опере­жения зажигания в зависимости от нагрузки двигателя. Полость вакуумного регулятора, в которой находится пружина, соедине­на трубкой со смесительной камерой карбюратора, расположен­ной над дроссельной заслонкой, и в то же время полость сообщается с атмосферой. К диафрагме прикреплена тяга, которая свя­зана с подвижным диском прерывателя.

При уменьшении нагрузки на двигатель дроссельная заслонка прикрывается, и под действием разрежения, передаваемого по труб­ке от карбюратора, диафрагма перемещается с тягой влево и поворачивает подвижный диск прерывателя навстречу вращений кулачка. Угол опережения зажигания увеличивается. Напротив, свозрастанием нагрузки дроссельная заслонка открывается, разре­жение в трубке падает, и под действием пружины диафрагма перемещает тягу с подвижным диском в обратную сторону, уменьшая угол опережения зажигания.

Октан-корректор предназначен для изменения угла опе­режения зажигания вручную в зависимости от октанового числа топлива. Посредством октан-корректора изменяют угол опереже­ния зажигания в пределах ± 12° по углу поворота коленчатого вала. Чтобы изменить угол опережения зажигания, отпускают болт, кре­пящий пластины, и вращением регулировочных гаек поворачивают корпус прерывателя-распределителя в необходимую сто­рону, после чего закрепляют крепящий болт. Одно деление шкалы октан-корректора соответствует изменению утла опережения за­жигания на 2°.

Таким образом, в прерывателе-распределителе действуют неза­висимо три устройства изменения утла опережения зажигания: центробежный регулятор поворачивает кулачок, вакуумный регу­лятор — подвижный диск прерывателя, октан-корректор — корпус.

Конденсатор представляет собой цилиндрический метал­лический корпус, внутри которого размещены свернутые в рулон две алюминиевые ленты, изолированные одна от другой парафи­нированной конденсатной бумагой. Одна из лент присоединена проводом к изолированному контакту прерывателя, а другая — к «массе».

При отсутствии или неисправности конденсатора ток самоин­дукции, возникающий в цепи низкого напряжения при разрыве контактов прерывателя, вызывает интенсивное искрение и раз­рушение контактов. Чтобы предотвратить вредное действие ЭДС самоиндукции, параллельно контактам прерывателя включают конденсатор, который заряжается в момент появления ЭДС са­моиндукции. Разряжаясь, он способствует быстрому исчезнове­нию тока в первичной цепи, а следова­тельно, и магнитного поля, благодаря чему напряжение во вторичной цепи повышается.

Искровая свеча зажигания служит для образования искрового за­зора в камере сгорания, где проскаки­вает электрическая искра. Свеча состо­ит из корпуса, центрального электрода с изолятором и бокового электрода, приваренного к корпусу свечи. В нем выполнена нарезная часть, которой ее ввертывают в отверстие го­ловки цилиндров (резьба М14х1,25).

В верхней части корпус свечи имеет гра­ни под ключ. Свечи зажигания нераз­борные, их марка — АН. Большое значение для работы свечи зажигания имеет зазор между центральным и боковым электродами. Номинальный зазор между электя родами свечи 0,7...0,9 мм, для его изменения необходимо подогнуть боковой электрод.

Контактно-транзисторная система зажигания. Контактная сис­тема батарейного зажигания имеет простое устройство, поэтому давно применяют на автомобилях. Однако у нее есть существенные недостатки: контакты прерывателя быстро изнашиваются вслед­ствие подгорания, так как через них проходит ток значительной силы; сила тока высокого напряжения зависит от частоты враще­ния коленчатого вала; наблюдается ненадежное воспламенение смеси в современных высокооборотных многоцилиндровых дви­гателях. Поэтому на последних моделях автомобилей ЗИЛ чаще используют систему зажигания с применением транзисторов, ко­торая сложнее контактной, но имеет ряд преимуществ. Транзис­торная система зажигания обеспечивает надежную и экономич­ную работу высокооборотных, многоцилиндровых двигателей с по­вышенной степенью сжатия.

Контактно-транзистороная система зажигания отличается от контактной батарейной тем, что между контактами прерывателя икатушкой зажигания включают транзисторный коммутатор. Механический прерыватель управляет работой транзистора, подавая на него управляющий ток.

Коммутатор смонтирован в оребренном корпусе из цинковогосплава. В корпусе находятся транзистор и импульсный трансфор­матор .

Бесконтактная система зажигания. Она подобна контактно-тран­зисторной системе зажигания, только управление транзистором в ней происходит не через контактный прерыватель, а посредством бесконтактного датчика. Таким датчиком может быть любой пре­образователь угла поворота коленчатого вала двигателя в электри­ческий сигнал. На отечественных автомобилях ГАЗ применяют бес­контактные системы зажигания с магнитоэлектрическим датчи­ком.

Датчик состоит из посто­янного магнита в виде ротора и статора, имеющего сердечник и обмотку.

Стартер. Звуковой сигнал

Среди потребителей электрической энергии в системе автомо­биля наибольшая сила тока используется стартером и звуковым сигнальным устройством.

Стартер. Надежный пуск карбюраторного двигателя возможен при вращении коленчатого вала с частотой, равной 1... 1,3 с (60...80 мин ). Получение такой частоты вращения вручную тре­бует от водителя значительных усилий. Для облегчения работы водителя при пуске применяют электрические стартеры.

Стартер представляет собой электродвигатель постоянного тока последовательного возбуждения закрытого исполнения, он преобразует электрическую энергию аккумуляторной батареи в ме­ханическую. Стартер состоит из корпуса с полюсами и обмоткой возбуждения, якоря, щеток и дистанционного при­вода, состоящего из реле включения, тягового реле, рычага при­вода с вилкой и шестерни привода.

Вал якоря вращается в бронзовых втулках. В его пазы уложе­но несколько секций обмотки из толстой медной ленты. Концу лент каждой секции присоединены к пластинам коллектора по которому пружинами прижаты щетки, две из них соединены ^с «массой», а две — с концом обмотки возбуждения. Другой конец обмотки возбуждения присоединен к зажиму тягового реле.

Тяговое реле состоит из сердечника с втягивающей обмот­кой и подвижного сердечника, соединенного с рычагом шестерни привода.

На современных автомобилях управление стартером осуществ­ляется дистанционно — из кабины водителя. Для пуска двигателя необходимо повернуть рукоятку ключа включателя стар­тера по ходу часовой стрелки. При этом замыкается цепь втягивающей обмотки. Обмотка при прохождении по ней тока намагни­чивает сердечник, который в результате этого втягивается внутрь ее, а соединенный с сердечником рычаг одним концом передвигает шестерню привода, вводя ее в зацепление с зубчатым венцом маховика, а другим концом через контактный диск замы­кает цепь аккумулятор — стартер. Итогом взаимодействия двух магнитных полей электродвигателя (одно создается током в обмотках возбуждения, а другое — в обмотках якоря) является то, что начинает вращаться якорь стартера, который шестерней привода вращает маховик с коленчатым валом.

С момента пуска двигателя шестерня привода начинает вра­щаться от венца маховика и разъединяется с валом якоря благодаря муфте свободного хода.

После пуска двигателя и отпускания ключа зажигания цепь питания втягивающей обмотки размыкается, ее сердечник размагничивается, а шестерня привода под действием пружины тягового реле и рычага отходит от маховика. Продолжительность включения стартера не должна превышать  10 сек. после чего надо сделать перерыв на 45...60 с.

Звуковой сигнал. Звуковое сигнальное устройство электромагнитное, вибрационного типа, состоит из корпуса, Ш-образного сердечника (электромагнита) с обмоткой, стальной мембраны, якоря и прерывателя. Обмотка электромагнита соединена с аккумуляторной бата­рей через кнопку, расположенную на рулевом колесе. В неработающемсигнальном устройстве контакты прерывателя замкнуты. Па­раллельно контактам прерывателя установлен конденсатор, пред­упреждающий их подгорание.

При нажатии на кнопку сигнального устройства замыкается цепь. Электрический ток, проходя по обмотке, намагничивает сер­дечник, который притягивает якорь. При перемещении якоря контакты прерывателя размыкаются. Ток перестает поступать в обмотку сердечника. Последний размагничивается, а якорь под действием упругой мембраны занимает прежнее положение. За­тем контакты снова замыкаются, и ток идет по обмотке сердечни­ка. Пока кнопка сигнала нажата, контакты размыкаются и замы­каются, а мембрана колеблется, издавая звук. Тон звука изменяют регулировочным винтом.

На многих автомобилях устанавливают по два сигнальных уст­ройства, отрегулированных на разные тона. При одновременном включении они дают мягкий гармоничный звук. Чтобы предохра­нить контакты кнопки звукового сигнала от обгорания, применя­ют реле.