К приборам системы зажигания относятся: свеча зажигания, катушка зажигания, выключатель зажигания, распределитель зажигания и провода высокого и низкого напряжения.
Открыть большую картинку в новой вкладке →
1. Сердечник. 2. Изолятор. 3. Наружный магнитопровод. 4. Первичная обмотка. 5. Вторичная обмотка. 6. Слой гофрированного картона. 7. Изоляционная бумага обмоток. 8. Каркас вторичной обмотки. 9. Наружная изоляция первичной обмотки. 10. Пружина. 11. Крышка. 12. Клемма вывода конца первичной обмотки. 13. Клемма высокого напряжения (вывод начала вторичной обмотки). 14. Контактный винт. 15. Клемма «+Б» вывода начала первичной обмотки и конца вторичной. 16. Скоба крепления катушки. 17. Корпус. 18. Ребро изолятора. 19. Теплоотводная шайба. 20. Уплотнительное кольцо. 21. Корпус. 22. Стержень. 23. Изолятор. 24. Контактная гайка. 25. Центральный электрод. 26. Боковой электрод. 27. Контактная часть. 28. Пружинное кольцо. 29. Стопорная шайба. 30. Шайба. 31. Колодка. 32. Пружина. 33. Цилиндр. 34. Корпус. 35. Ротор. 36. Запорный стержень противоугонного устройства. 37. Текстолитовая шайба. 38. Пружина. 39. Валик. 40. Выступ для соединения с цилиндром 41. Выступ для соединения с ротором 35. 42. Паз для соединения с ведущей втулкой противоугонного устройства. 43. Контактные кольца ротора 35.
Свеча зажигания
Содержание
Свеча зажигания предназначена для воспламенения горючей смеси в цилиндрах двигателя искровым разрядом между электродами.
На автомобилях «Жигули» с 1973 г. применяются свечи А-7,5 ХС. Ранее применялись свечи А-7,5 БС. Различаются они только материалом изолятора. Буква А в обозначении свечи указывает, что резьба ввертной части М14Х1.25, причем у этих свечей резьба выполнена по стандарту ISO с классом точности 6е. Цифры 7,5— это длина теплового конуса (юбки) изолятора. Вторая буква в обозначении указывает материал изолятора: Б — боркорунд, X — хилумин. Последняя буква С означает, что свеча герметизирована по центральному электроду токопроводным материалом.
Конструкция свечей неразборная. Стальной корпус 21 имеет резьбовую часть длиной 19 мм и шестигранную часть с размером под ключ 20,8 мм. К корпусу приварен боковой электрод 26 из никель-марганцовой проволоки. Изолятор 23 изготовляется из высококачественного керамического материала, обладающего очень высокой механической и электрической прочностью при высоких температурах. Наружная поверхность изолятора глазурована для улучшения изоляционных свойств и уменьшения отложения влаги, благодаря чему уменьшается возможность поверхностного разряда при подводе высокого напряжения к свече. В отверстии изолятора находится составной центральный электрод, состоящий из собственно электрода 25, изготовленного из жаростойкого хромоникелевого сплава, и стального стержня 22. На верхней части стержня имеется резьба, на которую навертывается контактная гайка 24 для присоединения наконечника провода высокого напряжения. Стержень 22 залит в изоляторе токопроводным стеклогерметиком, не допускающим прорыва газов через отверстие изолятора. Зазор между корпусом свечи и изолятором герметизирован завальцовкои корпуса вокруг буртика изолятора, а также медной шайбой 19, которая одновременно служит и для отвода тепла от изолятора к корпусу, поддерживая температуру юбки изолятора на определенном уровне
Эта температура зависит от длины юбки и от тепловой напряженности двигателя. Чем длиннее юбка, тем хуже теплоотвод от юбки к корпусу, тем «горячее свеча. Для каждой модели двигателя свеча подбирается индивидуально, так как юбка изолятора должна нагреваться до температуры 500—600°С. Если температура будет ниже 500°С, т. е. юбка короткая и свеча «холодная», то на юбке изолятора будет интенсивно отлагаться нагар. Если температура выше 600°С, то нагар будет сгорать, но в двигателе будет происходить преждевременное воспламенение горючей смеси от нагретой юбки, а не от искры. Такое явление называется калильным зажиганием и проявляется стуками в двигателе и тем, что после выключения зажигания двигатель некоторое время продолжает работать.
Ориентировочно тепловые свойства свечи определяются длиной юбки изолятора, которая указывается в маркировке свечи.
От утечки газов через резьбу корпуса свечи служит уплотнительное кольцо 20 из мягкого железа, которое зажимается между ее корпусом и поверхностью гнезда в головке цилиндров.
Катушка зажигания
На автомобилях «Жигули» устанавливают катушку зажигания типа Б-117А отечественного производства или Б-117 производства НРБ. Характеристики этих катушек одинаковые, а различия только в мелких элементах конструкции. Катушка находится в отсеке двигателя и крепится на двух болтах, приваренных к нижней части брызговика левого колеса.
Катушка зажигания служит для преобразования прерывистого тока низкого напряжения (12 В) в ток высокого напряжения (11—20 кВ) для пробоя воздушного зазора между электродами свечи зажигания. Катушка представляет собой трансформатор на «железных» сердечнике 1 и кольцевом наружном магнитопроводе 3. Сердечник набран из пластин электротехнической стали толщиной 0,5 мм, а наружный магнитопровод состоит из свернутой в два слоя ленты из электротехнической стали толщиной 0,3 мм. Для уменьшения вихревых токов лента имеет вертикальные прорези.
Сердечник 1 находится в картонном каркасе 8, на котором намотана вторичная обмотка 5. Поверх вторичной намотана первичная обмотка 4. Слои обмотки отделены друг от друга слоями изоляционной бумаги, а первый слой отделен от остальных слоем гофрированного картона. Первичная обмотка изолирована от вторичной изоляционной бумагой и лентой из пластика, а от магнитопровода 3 слоем электроизоляционного картона.
Обмотки вместе с магнитопроводом и сердечником помещены в цельнотянутый алюминиевый корпус 17 и залиты трансформаторным маслом. Заливка маслом повышает надежность изоляции и улучшает охлаждение обмоток. Обмотки установлены в корпусе на чашеобразном изоляторе 2 из керамического материала — стеатита.
Сверху корпус катушки закрыт пластмассовой крышкой 11, буртик которой за-вальцован в корпусе и уплотнен прокладкой из маслобензостойкой резины. К залитым в крышке клеммам присоединяются выводы обмоток. К клемме 15, имеющей маркировку «+Б», припаяны выводы начал.а первичной и конца вторичной обмотки, а к клемме 12 (без маркировки) припаян вывод конца первичной обмотки. Вывод начала вторичной обмотки (вывод высокого напряжения) соединен с пластинами сердечника и, далее, через пружину 10 и винт 14 с клеммой 13, к которой подсоединяется провод высокого напряжения.
Выключатель зажигания
На автомобилях ВАЗ-2101 и ВАЗ-2102 устанавливаются выключатели зажигания типа ВК-333 без противоугонного устройства или выключатели зажигания ВК-347 с противоугонным устройством и с контактной частью. На автомобиль ВАЗ-2103 устанавливается только выключатель зажигания ВК-347, который и описан здесь. Принцип работы и характеристики выключателя ВК-333 в основном такие же, как у выключателя ВК-347.
Выключатель зажигания предназначен для включения и отключения цепей зажигания, приборов, фонарей и других потребителей электроэнергии автомобиля. Он установлен на кронштейне с левой стороны рулевой колонки и закреплен двумя винтами.
Выключатель состоит из корпуса 34 с замком и противоугонным устройством и контактной части 27, закрепленной в корпусе пружинным кольцом 28. Принцип действия противоугонного устройства заключается в том, что после вынимания ключа из замка, установленного в положение СТОЯНКА, запорный стержень 36 выдвигается, входит в паз вала рулевого управления и блокирует вал. При этом рулевое колесо необходимо повернуть вправо-влево, чтобы паз вала оказался против запорного стержня замка Замок выключателя устроен так, что ключ можно вынуть только в положениях СТОЯНКА и ВЫКЛЮЧЕНО.
Контактная часть имеет стальной валик 39, на который надевается пластмассовый ротор 35 с контактными кольцами 43 и пластмассовый цилиндр 33 с выступами. В головке валика имеется паз 42, в который входит выступ ведущей втулки противоугонного устройства. Одна сторона паза имеет ширину 2,5 мм, а другая — 2 мм. Поэтому контактную часть 27 можно установить в корпусе 34 только в одном определенном положении. Пружина 32 служит для возврата валика 39 из положения СТАРТЕР в положение ЗАЖИГАНИЕ после отпускания ключа.
В колодке 31 установлены латунные стойки-штекеры с контактами. На стойках-штекерах «30» и «30/1» закреплены бронзовые пластинки с контактами. Пластинки прижимаются к поверхности цилиндра 33 пластинчатыми пружинами. В положениях ЗАЖИГАНИЕ и СТАРТЕР выступы цилиндра 33 отжимают эти пластинки и контакты «30—50» и «15—30/1» замыкаются. Кроме того, стойки «30», «INT» и «16» имеют контакты, которые замыкаются контактными кольцами 43 ротора 35. Ротор прижимается к этим контактам пружиной 38.
Напряжение от аккумуляторной батареи и генератора подводится к контактам «30» и «30/1». Контакт «16» выключателя пока не используется. На схеме показано, какие контакты замыкаются при различных положениях ключа.
Распределитель зажигания
Открыть большую картинку в новой вкладке →
1. Вал распределителя зажигания. 2. Маслоотражательное кольцо. 3. Конденсатор. 4. Провод от катушки зажигания к распределителю. 5. Пружинная обойма смазочного канала масленки. 6. Корпус масленки. 7. Винт клеммового зажима. 8. Эксцентрик октан-корректора. 9. Ось эксцентрика. 10. Пружина эксцентрика. 11. Кулачок прерывателя. 12. Смазочный фитиль (фильд) кулачка. 13. Опорная пластина регулятора опережения зажигания. 14. Грузик регулятора опережения зажигания. 15. Упор грузика. 16. Винт крепления ротора. 17. Ротор распределителя зажигания. 18. Боковой электрод с клеммой для провода к свече зажигания. 19. Крышка распределителя зажигания. 20. Центральная клемма для провода от катушки зажигания. 21. Центральный угольный электрод с пружиной. 22. Стойка крепления пружины с ограничителем. 23. Ведущая пластина регулятора опережения зажигания. 24. Ось грузика. 25. Ось рычажка прерывателя. 26. Изоляционная втулка. 27. Пружина рычажка. 28. Текстолитовая колодка рычажка. 29. Рычажок прерывателя. 30. Подвижный контакт прерывателя. И. Соединительный проводник прерывателя. 12. Неподвижный контакт прерывателя. 13. Винт крепления стойки. 14. Пружина крепления крышки. 15. Неподвижная пластина прерывателя. 16. Стойка с контактами прерывателя. 17. Подвижная пластина прерывателя. 18. Опорная пластина. 19. Металлокерамическая пористая втулка валика. 10. Корпус распределителя зажигания. 11. Шайба маслоотражательного кольца. 42. Спиральная шпилька. 43. Центральный контакт ротора 44. Резистор. 45. Наружный контакт ротора. 46. Ось тяги октан-корректора. 47. Тяга октан-корректора. 48. Смазочный фитиль (фильц) втулки валика. 49. Резиновый чехол. 50. Наконечник провода. 51. Токопроводная обмотка. 52. Внутренняя оболочка. 53. Сердцевина из льняного волокна. 54. Наружная изолирующая оболочка. 55. Генератор. 56. Выключатель зажигания. 57. Катушка зажигания. 58. Прерыватель распределителя зажигания. 59. Распределитель зажигания. 60. Аккумуляторная батарея. 61. Свечи зажигания.
Распределитель зажигания служит для прерывания тока в цепи низкого напряжения катушки зажигания и распределения импульсов высокого напряжения по свечам зажигания.
На автомобилях «Жигули» применяется четырехискровой, неэкранированный распределитель зажигания типа Р-125 (Р-125Б для ВАЗ-2103) с центробежным регулятором опережения зажигания и октан-корректором.
Распределители зажигания Р-125 и Р-125Б различаются характеристикой регулятора опережения зажигания и длиной нижней части валика 1, выступающей из корпуса 40: у распределителя Р-125 размер от опорного фланца корпуса до конца вала составляет 127,5 мм, а у распределителя Р-125Б — 136,3 мм.
Корпус 40 распределителя отлит из алюминиевого сплава и имеет пористую металлокерамическую втулку 39, в которой вращается валик 1. Смазка к втулке подводится через войлочный фитиль (фильц) 47 от масленки 6.
Основные части распределителя зажигания: прерыватель, центробежный регулятор опережения зажигания и сам распределитель.
Прерыватель состоит из кулачка 11 с четырьмя выступами и стойки 36 с контактами, которые кулачок размыкает при вращении. Кулачок смазывается войлочным фильцем 12, пропитанным маслом. К стойке 36 приклепана ось 25, на которой на текстолитовой втулке 26 установлен рычажок 29 с контактом 30, прижатый пластинчатой пружиной 27 к контакту 32 стойки. Ток к контакту рычажка подводится от винта 7 через проводник 31 и пружину 27.
Стойка 36 закреплена двумя винтами 33 на подвижной пластине 37 прерывателя. Нижний конец оси 25 рычажка входит в отверстие подвижной пластины. Поэтому при регулировании зазора между контактами стойку можно поворачивать вокруг этой оси после ослабления затяжки винтов 33.
Подвижная пластина 37 прерывателя припаяна к втулке, сквозь которую проходит валик распределителя. На эту втулку надета пластмассовая опорная пластина 38 и неподвижная пластина 35 прерывателя. Эти пластины сжаты пружинной шайбой и закреплены на втулке стопорным кольцом. Подвижная пластина 37 прерывателя со стойкой 36 может поворачиваться тягой 47 октан-корректора, который позволяет вручную в небольших пределах регулировать угол опережения зажигания.
Кулачок 11 приводится во вращение не непосредственно от. валика распределителя, а через грузики и может поворачиваться ими на 15° относительно валика распределителя.
К верхнему концу втулки кулачка припаяна опорная пластина 13 регулятора опережения зажигания. К пластине приклепаны оси 24, на которых вращаются металлокерамические грузики. В пластину 23 запрессованы стойки 22 пружин. Нижние части осей являются ограничителями. Они входят в овальные пазы пластины 13 и не позволяют ей поворачиваться относительно валика распределителя более чем на 15°.
Распределитель состоит из ротора 17 и электродов, установленных в пластмассовой крышке 19. Пастмассовый ротор 17 закреплен двумя винтами 16 на пластине 13 регулятора опережения зажигания. Ротор крепится в определенном положении, что обеспечивается квадратным и круглым отверстиями в пластине 13, в которые входят такого же сечения выступы ротора. На роторе приклепаны центральный 43 и наружный 45 контакты ротора, между которыми в специальном углублении находится резистор 44 величиной 5000—6000 Ом, предназначенный для подавления радиопомех.
В центральный контакт ротора упирается подпружиненный угольный электрод 21, передающий импульсы высокого напряжения от катушки зажигания к ротору. При вращении ротора эти импульсы передаются от наружного контакта 45 к боковым электродам 18, залитым в крышке, и, далее, к свечам зажигания.
На корпусе распределителя зажигания закреплен конденсатор 3 емкостью 0,20—0,25 мкФ.
Провода высокого напряжения
Провода высокого напряжения служат для передачи импульсов тока высокого напряжения от катушки зажигания к распределителю и от распределителя к свечам зажигания. Для уменьшения радиотелевизионных помех провода имеют распределенное по длине сопротивление, составляющее 2000 Ом/м. Сердечник 53 провода, представляющий собой шнур из льняной пряжи, заключен в оболочку 52, изготовленную из пластмассы с максимальным добавлением феррита. Поверх этой оболочки намотан провод ∅0,11 мм из сплава никеля и железа.
Работа системы зажигания
Система зажигания имеет первичную цепь (низкого напряжения) и вторичную (высокого напряжения). Ток в первичной цепи замыкается по пути: «плюс» аккумуляторной батареи — контакты «30/1», «15» включателя зажигания — зажим «+Б»,
первичная обмотка катушки — прерыватель 58 — масса — «минус» аккумуляторной батареи. Если напряжение генератора больше напряжения аккумуляторной батареи, ток идет от зажима «30» генератора и замыкается через массу на его выпрямитель. В остальном путь тока такой же, как описан выше.
Ток, протекающий по первичной обмотке катушки зажигания, создает вокруг витков магнитное силовое поле. При размыкании контактов прерывателя ток в первичной цепи исчезает, магнитное силовое поле резко сокращается и, пересекая витки первичной и вторичной обмоток, индуктирует в них ЭДС, пропорциональную количеству витков. Во вторичной обмотке ЭДС достигает 12000—24000 В, а в первичной — 200—300 В. Чем быстрее магнитные силовые линии пересекают витки обмоток (т. е. быстрее исчезновение магнитного поля), тем больше индуктируемая в них ЭДС.
Индуктируемая в первичной обмотке катушки зажигания ЭДС называется ЭДС самоиндукции. Она стремится поддержать исчезающий ток и, следовательно, замедлить сокращение магнитного поля. Кроме того, она вызывает искрение между разомкнутыми контактами прерывателя. Чтобы не допустить этих явлений, в распределителе зажигания имеется конденсатор 3. В начальный момент размыкания контактов ток самоиндукции заряжает конденсатор, что уменьшает прохождение тока между контактами прерывателя и искрение между ними. Затем конденсатор разряжается через первичную обмотку катушки зажигания, причем ток разряда направлен против тока самоиндукции, благодаря чему исчезновение тока в первичной цепи происходит быстрее и, следовательно, быстрее сокращается магнитное поле.
Ток высокого напряжения, индуктируемый во вторичной обмотке катушки зажигания, замыкается по следующему пути: вторичная обмотка катушки зажигания — провод высокого напряжения — центральная клемма крышки, центральный контакт 43, резистор 44, наружный контакт 45 ротора, боковой электрод крышки распределителя — свеча зажигания — масса. Затем по параллельным цепям ток проходит через аккумуляторную батарею, через генератор, через все включенные потребители на контакты «30/1» и «15» выключателя зажигания, а затем на зажим «+Б» к вторичной обмотке катушки зажигания.
Высокое напряжение, подводимое к центральному электроду свечи зажигания, пробивает воздушный зазор между электродами и между ними проскакивает искра, воспламеняющая рабочую смесь в цилиндре двигателя.
Для получения максимальной мощности и экономичности двигателя необходимо воспламенять рабочую смесь несколько ранее прихода поршня в в.м.т., чтобы сгорание закончилось при повороте кривошипа коленчатого вала на 10—15° после в.м.т., т. е. искровой разряд должен создаваться с необходимым опережением.
Каждому числу оборотов двигателя необходим свой угол опережения зажигания. При уменьшении частоты вращения коленчатого вала угол опережения зажигания должен уменьшаться, а при увеличении частоты вращения увеличиваться. Эту работу выполняет центробежный регулятор опережения зажигания. При увеличении частоты вращения валика распределителя грузики 14 под действием центробежной силы поворачиваются относительно осей, Выступы грузиков упираются в ведущую пластину 23 и, преодолевая натяжение пружин, поворачивают опорную пластину 13 вместе с кулачком 11 прерывателя в направлении вращения валика распределителя на угол а. Выступы кулачка раньше размыкают контакты прерывателя и опережение зажигания увеличивается. При уменьшении частоты вращения валика центробежные силы, действующие на грузики, уменьшаются и пружины поворачивают опорную пластину 13 с кулачком 11 против направления вращения валика, т. е. опережение зажигания уменьшается.
