Принцип действия контактной системы зажигания

Схема устройства контактной системы батарейного зажигания:

а) схема; б) положения ключа выключателя зажигания и стартера; 1 – рычажок прерывателя; 2 – подвижный контакт; 3 – неподвижный контакт; 4 — кулачок; 5 – прерыватель низкого напряжения; 6 — конденсатор; 7, 14, 23 – провода; 8 – выключатель зажигания; 9 – добавочный резистор; 10 – первичная обмотка; 11 – вторичная обмотка; 12 – катушка зажигания; 13 — магнитопровод; 15 – выключатель добавочного резистора; 16 — амперметр; 17 – аккумуляторная батарея (АКБ); 18 – выключатель электродом; 19 – ротор с электродом; 20 — распределитель; 21, 24 – подавительные резисторы; 25 – свеча зажигания; 26 – ключ выключателя зажигания.

Контактная система батарейного зажигания состоит изаккумуляторной батареи 17, катушки зажигания 12, прерывателя 5 низкого напряжения с конденсатором 6, распределителя импульсов высокого напряжения 20, свечей зажигания 25, выключателя зажигания 8, амперметра 16. Прерыватель 5 имеет два контактанеподвижный 3 соединенный с массой и подвижный 2, расположенный на рычажке 1 и соединенный с проводом 7 с первичной обмоткой 10 катушки зажигания. В прерывателе установлен вращающийся валик с кулачком 4, при помощи которого размыкаются контакты. В системе зажигания в качестве источника электрического тока используется генератор переменного тока.

При замыкании контактов прерывателя ток от АКБ проходит по первичной обмотке катушки зажигания, создавая вокруг нее магнитное поле.

Цепь низкого напряжения следующаяположительный вывод АКБ 17 – амперметр 16 – выключатель зажигания 8 добавочный резистор 9 – первичная обмотка 10 — провод 7 – подвижный контакт 2 – неподвижный контакт 3 – масса – выключатель 18 цепи АКБ – отрицательный вывод АКБ.

При размыкании контактов прерывателя обесточивается первичная обмотка катушки зажигания и резко уменьшается магнитное поле. Магнитный поток исчезающего поля пересекает витки вторичной и первичной обмоток, при этом индуктируется электродвижущая сила (ЭДС) высокого напряжения во вторичной и ЭДС самоиндукции в первичной обмотках. Возникающие во вторичной обмотке импульсы высокого напряжения подводятся к свечам зажигания в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя. Вращающийся ротор 19 своим электродом распределяет импульсы высокого напряжения по электродам крышки распределителя. Частота вращения ротора в 2 раза меньше частоты вращения коленчатого вала и, таким образом, совпадает с частотой вращения кулачка прерывателя.

Положение пластины ротора напротив каждого из электродов крышки распределителя соответствует разомкнутому состоянию контактов прерывателя.

Цепь высокого напряжениявторичная обмотка11 – провод 14 высокого напряжения – подавительный резистор 21 – электрод ротора 19 – один из электродов крышки распределителя 20 – провод 23 — подавительный резистор 24 – свеча зажигания 25 – центральный электрод свечи – боковой электрод свечи – масса – выключатель 18 цепи АКБ – отрицательный вывод АКБ 17 – положительный вывод АКБ 17 – амперметр 16 — выключатель зажигания 8 – добавочный резистор 9 – первичная обмотка 10 – вторичная обмотка катушки зажигания 12.

В первичной обмотке ток самоиндукции возникает при замыкании контактов прерывателя. Ток самоиндукции замедляет процесс исчезновения тока в первичной обмотке, нежелательно, так как при размыкании контактов увеличивается период искрообразования между ними, снижаются эффективность и надежность системы зажигания. Параллельно контактам прерывателя включен конденсатор 6. В момент размыкания цепи низкого напряжения конденсатор заряжается током самоиндукции, а затем при разомкнутых контактах разряжается через первичную обмотку.

Выключатель зажигания 8 необходим для остановки работающего двигателя размыканием первичной обмотки катушки зажигания. Он нужен и для включения зажигания перед пуском двигателя. Ключ 26 выключателя зажигания может занимать четыре положения 0 – зажигания выключено; 1 – зажигание включено; 2 – включены зажигание и стартер; 3 – подведено питание к радиоприемнику. В положении 0 ключ можно вставить и вынуть из замка зажигания. После пуска двигателя ключ выключателя зажигания переводят в положение 1.

Выключатель 18 цепи АКБ нужен для отключения батареи от массы при выполнении электротехнических работ и для остановки автомобиля на длительное время. Выключатель 18 защищает электрооборудование от короткого замыкания или от пожара при неисправной проводке, а также позволяет отключить батарею от всех потребителей электрической энергии, непосредственно не отсоединяя провода, отходящие от нее. В этом случае остается включенным аварийное освещение – плафон кабины и розетка переносной лампы.

Искрение контактной группы

К сожалению, избавиться от искры между в контактом переключателе не получается полностью. Но, как было сказано ранее, значительное уменьшение искрения достигается путем подключения небольшого конденсатора. Кроме того, необходимо устанавливать нормальный зазор. Контакты должны размыкаться максимум на 0,4 мм. Если говорить про автомобили ВАЗ классической серии, то у них максимальный зазор контактов прерывателя – это 0,45 мм. В том случае, если этот зазор изменить в любую сторону, происходит уменьшение вторичного напряжения.

Конечно, если сделать зазор намного больше, чем рекомендуется, вы избавитесь от искрения. Но при этом значительно уменьшится угол, при котором контактная группа замкнута. Вследствие этого в первичной цепи уменьшается ток, вторичное напряжение тоже падает. Если же установить зазор намного меньше, нежели рекомендуется, то в первичной цепи начнет возрастать ток. Но очень сильное искрение будет наблюдаться между контактами прерывателя.

Именно по этой причине во вторичной цепи напряжение будет становиться меньше, так как магнитное поле не может достичь максимального значения, ведь не происходит резкого падения тока питания. Стоит заметить, что искрение наблюдается не только в контактах прерывателя. На роторе, а именно, на его бегунке, имеется два контакта. Первый находится в самом центре, а второй с краю.

Когда ротор вращается, от центрального контакта к крайнему передается ток с высоким напряжением. Вторичная цепь катушки зажигания соединена с центральным выводом крышки распределителя. Если вы задались целью произвести значительное уменьшение искрения в группе контактов, это приведет к тому, что на первичную обмотку катушки будет подаваться значительно меньший ток. Как следствие – во вторичной цепи напряжение уменьшается.

Трамблер — что это такое и для чего он необходим?

В статье будет рассказано о таком элементе автомобиля, как трамблер. Что это такое и для чего он необходим, какие виды бывают, каковы основные принципы его функционирования, вы узнаете из данного материала. Отечественные автомобили имеют несколько видов системы зажигания – контактное, бесконтактное, микропроцессорное. Если взглянуть на историю развития всех этих систем, то можно обнаружить, что имеются и промежуточные модификации. Но они, как правило, не получили широкого распространения. Например, контактно-транзисторная, в которой прерыватель коммутирует участок слаботочной цепи.

Из чего состоит БСЗ и как его установить

Трамблер БСЗ представляет собой специальный датчик-распределитель.

Коммутатор предназначен для прерывания тока в цепи катушки, а сигналы ему подает датчик-распределить или как мы его больше привыкли называть трамблер.

Бесконтактная катушка зажигания используется для преобразования тока низкого напряжения в высокое, дабы обеспечить пробой между электродами свечей зажигания.

Провода и свечи зажигания также идут в комплекте. На свечах для БСЗ используется зазор в 0,7-0,8 мм.

Приступим:

• На старом трамблере выставляем правильное зажигание.
• Снимаем крышку с проводами трамблера.
• Высоковольтный провод отключаем с катушки.
• Дальше при помощи коротких включений стартера выставляем направление бегунка, расположенного вверху распределителя. Бегунок выставляется ровно перпендикулярно двигателю, а затем коленвал проворачивать уже нельзя.
• Снимаем старый распределитель.
• Берем новый и снимаем с него крышку.
• Вставляем на место старого распределителя.
• Совмещаем с точками, которые мы наметили на старом трамблере (выставив зажигание).
• Теперь одеваем новую крышку, а затем провода одеваем на трамблер.
• Меняем также катушку на новую.
• Подключаем провода.
• Устанавливаем коммутатор, желательно к свободному месту между бачком омывателя и левой фарой. Прикручиваем его с помощью обычных саморезах, прежде сделав в отверстия дрелью.
• Проверяем работу проводов согласно схеме.
• Заводим двигатель.

Не забываем поменять и свечи. Провода, желательно, ставить хорошие и на этом не экономить. Установив БСЗ, вы сразу же ощутите разницу и вождение автомобиля будет уже только в удовольствие.

Надеемся, что приведенная информация оказалась полезной. Если пошаговая инструкция покажется вам недостаточной, то в сети всегда можно найти описание этого процесса различными способами.

Доброго времени суток, всем автолюбителям! Друзья, вы как никто другой знаете, что буквально каждый водитель и днем, и ночью стремится усовершенствовать собственное транспортное средство. Тюнингу может подвергнуться абсолютно любой узел машины от крышки багажника, на которую мы так любим монтировать популярный во все времена спойлер, до двигателя, чья мощность увеличивается самыми разнообразными способами. Сегодня, мы под микроскопом рассмотрим ни то, ни другое – бесконтактное зажигание. Узнаем принцип его работы, устройство, возможные неисправности, а в финале друзья, вы получите мастер-класс по установке механизма от вашего покорного слуги.

Сразу скажу, данная публикация будет мало чем полезна обладателям новых современных авто ведь бесконтактная система зажигания, установлена абсолютно в каждой такой модели, независимо от марки производителя. Так вот, говорить я буду больше для владельцев некоторых старых иномарок, а также родной отечественной классики. Если вам, уже порядком надоело слушать о различных преимуществах БСЗ и «пускать слюни», самое время приобрести установку. Сомневаетесь актуальна ли она? Поразмышляем вместе…

Возможные неисправности

Если авто не запустилось, следует вначале проверить правильность подсоединения проводки. Также можно выкрутить свечи и проверить наличие искры.

Вполне возможно, при установке неправильно был выставлен трамблер, в частности, датчик Холла свои центром не совпадал с краем технологического отверстия, в итоге нарушен момент искрообразования.

Чтобы устранить неисправность, следует по новой произвести регулировку с предварительной установкой меток на шкиве с рисками на крышке, выставление положения бегунка, а после уже устанавливать датчик Холла.

Возможно также, что бесконтактное зажигание ВАЗ-2101 не работает потому, что один из составных элементов попросту неисправен. Поэтому перед установкой желательно коммутатор, трамблер и катушку проверить на авто, оснащенном такой системой зажигания.

Таблица: стоимость коммутаторов

История искры

На заре автомобилестроения система зажигания двигателей внутреннего сгорания была настоящей головной болью инженеров.

Изобретали различные способы воспламенения топлива, и их, порой, трудно было назвать простыми и безопасными. К примеру, один из отцов индустрии, Готлиб Даймлер использовал в своих первых моторах калильную трубку, которую перед началом работы необходимо было разогреть докрасна паяльной лампой.

Первые прообразы современных электрических систем появились в конце ХIХ века.

Довольно большим успехом среди них пользовалось так называемое магнето – небольшой генератор, вырабатывающий необходимое напряжение для образования искры. Его изобретателем считается небезызвестный Роберт Бош.

По сути, магнето стало прародителем всех искровых способов воспламенения смеси, и контактная система зажигания, о которой мы сегодня говорим, не исключение.

Конечно же, она намного совершеннее тех первых устройств, но на сегодняшний день, в мире электроники и инноваций, и она постепенно уходит в историю.

Главным образом, её носителями сейчас являются отечественные авто – ВАЗовская «классика» и им подобные. Что же она из себя представляет?

История

В первых двигателях (например, двигатель Даймлера, а также так называемый полудизель) смесь топлива с воздухом воспламенялась в конце такта сжатия от раскалённой калильной головки — камеры, сообщающейся с камерой сгорания (синоним — калильная трубка). Перед запуском калильную головку надо было разогреть паяльной лампой, далее её температура поддерживалась сгоранием топлива при работе двигателя. В настоящее время по такому принципу работают калильные двигатели, используемые в различных моделях (авиа-, авто-, судомодели). Калильное зажигание в данном случае выигрывает своей простотой и непревзойдённой компактностью.

Дизельные двигатели также не имеют системы зажигания, топливо воспламеняется в конце такта сжатия от сильно нагретого в цилиндрах воздуха.

Не нуждаются в системе зажигания компрессионные карбюраторные двигатели, топливовоздушная смесь воспламеняется от сжатия. Данные двигатели также применяются в моделизме.

Но по-настоящему на бензиновых моторах прижилась искровая система зажигания, то есть система, отличительным признаком которой является воспламенение смеси электрическим разрядом, пробивающим воздушный промежуток между электродами свечи зажигания.

В настоящее время существуют три разновидности системы зажигания: с использованием магнето, батарейное зажигание с автомобильным аккумулятором и система зажигания без аккумулятора с использованием мотоциклетного генератора переменного тока.

Можно выделить: схемы без использования радиоэлектронных компонентов («классические») и электронные.

Схемы с электронным зажиганием разделяются на:

1. с наличием контактов прерывателя
2. бесконтактные

Устройство трамблера

Прерыватель трамблера является электромеханической деталью и состоит из следующих частей:

• вал;
• подвижная контактная пластина;
• подвижная контактная пластина;
• конденсатор;
• корпус.

Вал прерывателя состоит из двух основных частей. На одной из них в зависимости от типа прерывателя устанавливаются кулачки, по числу равные количеству цилиндров в двигателе. Такое устройство трамблера не является слишком надежным, поскольку большое количество контактов, а также наличие подвижных частей приводят к регулярным проблемам с данным узлом.

Устройство трамблера, а также его применение в целом, являются устаревшими с точки зрения современного электрооборудования, однако в нашей стране карбюраторных двигателей все еще очень много, поэтому проблема работоспособности данного узла на данный момент актуальна.

Что касается того, где находится трамблер в автомобиле, то чаще всего его можно найти под капотом рядом с двигателем, возле ГБЦ или на ней. Хотя точная локализация узла зависит исключительно от модели машины.

Устройство

Принцип работы системы зажигания заключается в накоплении и преобразовании катушкой зажигания низкого напряжения (12В) электрической сети автомобиля в высокое напряжение (до 30000В), распределении и передаче высокого напряжения к соответствующей свече зажигания и образовании в нужный момент искры на свече зажигания.
В работе системы зажигания можно выделить следующие этапы: накопление электрической энергии, преобразование энергии, распределение энергии по свечам зажигания, образование искры, воспламенение топливно-воздушной смеси.

Механический прерыватель осуществляет непосредственное управление процессом накопления (первичной цепью) и отвечает за замыкание/размыкание питания первичной обмотки. Контакты прерывателя можно увидеть, заглянув под крышку распределителя. Пластичная пружина подвижного контакта прижимает его к недвижимому контакту. Их размыкание выполняется только на короткий срок, а конкретно, в момент, когда набегающий кулачок валика привода оказывает давление на молоточек подвижного контакта.

К контактам подключен конденсатор, который не даёт им обгорать. Электроразряд поглощается и искрение уменьшается. Параллельно в цепи создаётся низкое напряжение обратного тока, которое положительно сказывается на исчезновении магнитного поля.

Прерыватель находится в корпусе распределителя зажигания, и это части классической системы зажигания.

Ещё один важный узел – центробежный регулятор опережения зажигания, механизм, предназначенный для автоматического изменения угла опережения зажигания в зависимости от числа оборотов коленчатого вала двигателя.

Центробежный регулятор размещён внутри корпуса прерывателя-распределителя.

Как правило, он работает совместно с вакуумным регулятором, оба являются составной частью прерывателя-распределителя. Называется он центробежным от вида силы, использующейся для реализации изменения опережения.

На приводном валу прерывателя расположена пластина, на которой размещены два грузика. Грузики свободно сидят на осях и стянуты пружинами. Причём пружины обладают разной жёсткостью, что необходимо для предотвращения резонанса. При этом, кулачок прерывателя и планка с двумя продольными прорезями надеты на верхнюю часть приводного валика. В продольные прорези планки входят штифты грузиков.

Вращение передаётся от приводного валика к кулачку через грузики, штифты и планку с прорезями. Чем быстрее вращается приводной вал, тем больше расходятся грузики, тем на бо́льший угол проворачивается кулачок по ходу вращения относительно контактной группы прерывателя. С увеличением оборотов угол опережения зажигания увеличивается. С уменьшением числа оборотов центробежная сила уменьшается, пружины стягивают грузики, кулачок поворачивается против хода его вращения, контакты прерывателя замыкаются позже и угол опережения зажигания уменьшается.

Если на двигателе применено бесконтактное электронное зажигание — тогда вместо кулачка проворачивается экран бесконтактного датчика момента искрообразования.

Если механический прерыватель оборудован транзисторным коммутатором, то, в этом случае, он управляет только им, а тот, в свою очередь, отвечает за управление процессом накопления энергии. Такая конструкция существенно превосходит аналогичные устройства без транзисторного коммутатора, так как здесь контактный прерыватель более надежный, чему способствует протекание сквозь него тока меньшей силы, а значит, пригорание контактов во время размыкания практически полностью исключается. Соответственно, конденсатор, параллельно подключенный к контактам прерывателя, тут просто не нужен, а в остальном – система полностью идентична классическому варианту. Обе системы, имеющие механический прерыватель, обладают общим названием — «контактные системы зажигания».

Системы с транзисторным коммутатором, оборудованные бесконтактным датчиком (импульсным генератором), могут быть индуктивного типа, основанными на эффекте Холла или относиться к оптическому типу. В данном случае, место механического прерывателя занимает импульсный датчик-генератор с преобразователем сигналов, который, посредством транзисторного коммутатора, осуществляет управление накопителем энергии. Как правило, датчик-генератор расположен внутри распределителя, конструкция которого ничем не отличается от конструкции аналогичной детали в контактной системе, поэтому указанный узел получил название «датчика-распределителя».

Устройство системы зажигания

На рисунке представлена система зажигания, которая применяется в бензиновых автомобилях.

Рассмотрим более подробно устройство и схему системы зажигания авто.

Основные элементы:

• источник питания (аккумуляторная батарея и автомобильный генератор);
• накопитель энергии;
• выключатель зажигания;
• блок управления накоплением энергии (микропроцессорный блок управления, прерыватель, транзисторный коммутатор);
• блок распределения энергии по цилиндрам (электронный блок управления, механический распределитель);
• свечи зажигания;
• высоковольтные провода.

Источником питания для системы зажигания выступает аккумуляторная батарея непосредственно в момент запуска мотора, и генератор во время работы двигателя.

Накопитель применяется для аккумуляции и преобразования достаточного количества энергии, которая используется на создание электрического разряда в электродах свечи зажигания. Современная система зажигания автомобиля может применять емкостной или индуктивный накопитель.

Индуктивный накопитель представляет собой катушку зажигания (автотрансформатор), первичная обмотка у которой, подключается к полюсу плюсовому, а минусовой полюс подключается через устройство разрыва. В процессе работы устройства разрыва, возьмем для примера кулачки зажигания, в первичной обмотке наводится напряжение самоиндукции. В это время во вторичной обмотке создается повышенное напряжение, необходимое для пробоя на свече воздушного зазора.

Емкостной накопитель представлен в виде емкости, которая заряжается при помощи повышенного напряжения. В нужный момент отдает всю энергию на свечу зажигания.

Блок управления накоплением энергии предназначен для определения начального момента накопления энергии, а также момента его передачи на свечу зажигания.

Выключатель зажигания – электрический или механический контактный блок для подачи в систему зажигания напряжения. Выключатель зажигания многим автомобилистам известен, как «замок зажигания». Ему отводится две функции: подача напряжения непосредственно на втягивающее реле стартера и подача напряжения в бортовую сеть автомобиля.

Устройство распределения по цилиндрам применяется для подачи в определенный момент энергии к свечам зажигания от накопителя. Данный элемент системы зажигания двигателя состоит из блока управления, коммутатора и распределителя.

Автомобилистам наиболее известно это устройство, как «трамблер», который является распределителем зажигания. Трамблер распределяет по проводам высокое напряжение на свечи цилиндров. Как правило, в распределителе присутствует кулачковый механизм.

Свеча зажигания – устройство с двумя электродами, которые находятся друг от друга на определенном расстоянии от 0.15 до 0,25 мм. Свеча состоит из фарфорового изолятора, который плотно насажен на металлическую резьбу, электродом служит центральный проводник, а вторым электродом выступает резьба.

Высоковольтные провода представляют собой одножильные кабеля с усиленной изоляцией. Проводник может быть выполнен в виде спирали, что поможет избавиться от помех в радиодиапазоне.

Принцип работы системы зажигания

Разделим работу системы зажигания на следующие этапы:

• аккумуляция электрической энергии;
• трансформация (преобразование) энергии;
• разделение по свечам зажигания энергии;
• образование искры;
• разжигание топливно-воздушной смеси.

На примере классической системы зажигания рассмотрим принцип работы. В процессе вращения вала привода трамблера приводятся в действие кулачки, подаваемые на обмотку первичную автотрансформатора напряжение 12 вольт.

В момент подачи напряжения на трансформатор, наводится ЭДС самоиндукции в обмотке и вследствие этого, возникает высокое напряжение до 30000 вольт на вторичной обмотке. После чего в распределитель зажигания (бегунок) подается высокое напряжение, который в момент вращения подает напряжение на свечи. 30000 вольт достаточно, чтобы пробить воздушный зазор свечи искровым зарядом.

Система зажигания автомобиля должна быть идеально отрегулирована. Если будет позднее или раннее зажигание, то двигатель внутреннего сгорания может потерять свою мощность или появится повышенная детонация, а это очень не понравится вашей шестерке (ВАЗ 2106).

Также на эту тему вы можете почитать:

Volvo S40 2003-2013 годов на вторичном рынке

Suzuki Grand Vitara 2005 года на вторичном рынке

Расход топлива Mazda CX 7 не такой большой и не превышает 15 л

Что выбрать: тосол или антифриз?

Карбюратор для ВАЗ 2109 (Лада Самара) прост в обслуживании

Alex S 12 октября, 2013

Опубликовано в: Полезные советы и устройство авто

Метки: Как устроен автомобиль