Система зажигания. Конструкция магнето

Воспламенение сжатой в цилиндрах мотора горючей смеси производится электрической искрой высокого напряжения, проскакивающей между электродами запальных свечей, расположенных в камере сгорания цилиндров мотора.

Источником электрического тока высокого напряжения у мотора ВК-107А является рабочее магнето БСМ-12С (или магнето БСМ-12М-30 на моторах, выпущенных после 1945 года. Особенности магнето БСМ-12М-30 описаны далее).

Магнето в системе зажигания выполняет следующие функции:
1) вырабатывает электрический ток низкого напряжения;
2) преобразовывает электрический ток низкого напряжения в ток высокого напряжения;

3) распределяет электрический ток высокого напряжения по свечам цилиндров мотора;
4) изменяет угол опережения зажигания в соответствии с изменением числа оборотов коленчатого вала мотора.

Для облегчения запуска мотора, когда из-за малых чисел оборотов ротора рабочее магнето не в состоянии дать искру достаточной силы, в системе зажигания предусмотрено пусковое магнето или индукционная катушка.

Для защиты радиоаппаратуры самолета от электрических помех, создаваемых работой системы зажигания, магнето и электропроводка от магнето к свечам и сами свечи экранированы металлическими кожухами и коллекторами.

Конструкция магнето. Магнето (фиг. 80 и 81) состоит из корпуса 3, трансформатора 4, передней крышки 2, ротора 1, задней крышки 6 с прерывательными механизмами, распределителя 7, экрана распределителя 8 и верхней крышки 5.

Фиг. 80. Магнето БСМ-12С

Фиг. 81. Магнето БСМ-12С

Корпус магнето (фиг. 82), отлитый из алюминиевого сплава, является основной деталью, на который монтируются все остальные узлы магнето. В тело корпуса залиты два полюсных башмака 22 из специальной стали, служащие магнитопроводом для магнитного потока, исходящего от полюсов магнита. Сверху к башмакам при помощи винтов 21 укреплен сердечник 28 трансформатора. Внутри полюсных башмаков корпус имеет точно расточенное отверстие, обеспечивающее требуемый воздушный зазор между башмаками и ротором. В верхней части корпус магнето имеет два сквозных отверстия, а в нижней— две открытые канавки для прохода четырех стяжных болтов 24, крепящих к корпусу переднюю и заднюю крышки.

Фиг. 82. Корпус магнето

Для центрирования укрепленных к корпусу задней, верхней и передней крышек имеются контрольно-посадочные штифты 19, 20 и 23 и кольцевая выточка 25.

Трансформатор (фиг. 83) состоит из сердечника 28, первичной и вторичной обмоток и конденсатора. Сердечник собран из отдельных электрически изолированных друг от друга пластин специальной стали. На сердечник намотаны первичная и вторичная обмотки, между которыми помещен конденсатор. С боков трансформатор защищен щеками, на которых укреплена соединительная пластина (барет) 30.

Фиг. 83. Трансформатор магнето

На барете имеется пружинный контакт для соединения обмотки с клеммой выключения магнето. Кроме того, к барету припаян конец обмотки (первичной) низкого напряжения 27, идущий к прерывателю магнето. На цилиндрическую поверхность трансформатора, называемую бандажом, выведен контакт высокого напряжения 26, соединенный со вторичной обмоткой трансформатора.

Первичная обмотка имеет пять рядов. Число витков 152—172. Провод медный, эмалированный, диаметром 1 мм. Начало первичной обмотки припаяно к сердечнику трансформатора, а конец, как указывалось выше, выведен из трансформатора через щеку и припаян к барету. Вторичная обмотка имеет 37 рядов. Число витков вторичной обмотки лежит в пределах 10000—13000. Провод медный, эмалированный, диаметром 0,07 мм.

Первый и каждый пятый ряд обмотки изолированы слоем кембрика. Остальные ряды изолированы одним слоем лако-бумажной ленты. Снаружи обмотка трансформатора закрыта хлопчатобумажной лентой, пропитанной специальным составом, и покрыта лаком.

Между первичной и вторичной обмотками размещен конденсатор, представляющий собою алюминиевую фольгу с проложенной между витками фольги конденсаторной бумагой.

Намотка конденсатора произведена в 35 витков набором двух слоев фольги и шести слоев конденсаторной бумаги. Емкость конденсатора лежит в пределах 0,175—0,215 микрофарад.

Передняя крышка 2 (фиг. 80) отлита из алюминиевого сплава и является передней опорой валика ротора. Крышка имеет выступающий буртик, которым центрируется в корпусе магнето. Центральное отверстие передней крышки служит для выхода конца валика ротора магнето. В крышке запрессована наружная обойма переднего шарикоподшипника валика ротора. Питание подшипника смазкой про' изводится из коробки с заложенным в ней фильцем, имеющим выход к внешней обойме шарикоподшипника. В крышке, кроме центрального отверстия для валика ротора, имеются четыре отверстия для прохода стяжных болтов, два отверстия под контрольно-посадочные штифты и дуговая канавка для сальника.

Ротор магнето (фиг. 84) состоит из магнита 38 цилиндрической формы с П-образными полюсными наконечниками 33 и 43 и втулкой 18 (фиг. 81), валика ротора 1 с основанием автомата 33 изменения угла опережения зажигания, двух пар центробежных грузов 34 и 44 и ведущей шестерни 16.

Фиг. 84. Ротор магнето

Магнит из железоникельалюминиевого сплава выполнен в виде полого цилиндра. К торцам магнита укреплены П-образные полюсные наконечники, сдвинутые по отношению друг друга на 90°. Для жесткости крепления полюсные наконечники при помощи бронзового кольца 37 и винтов 40 соединены в одно целое.

В передний полюсный наконечник 36 ввернута бронзовая втулка 18 с напрессованной на ней ведущей шестерней 16. Бронзовая втулка с магнитом помещена свободно на валик ротора.

На валике ротора на шпонке укреплено основание автомата 33. Магнит упруго связан с основанием автомата и может иметь некоторое угловое смещение относительно ротора магнето.

Автомат опережения зажигания помещен между основанием автомата 33 и передним полюсным наконечником 36 и состоит из двух пар центробежных грузов, упруго связанных попарно между собой, шарнирно соединенных с передним полюсным наконечником и с основанием автомата и создающих упругую связь магнита с ротором.

Грузы 34 и 44 соединены между собой пластинчатой рессорой, отжимающей грузы к центру. Груз 44 свободным концом шарнирно сидит на штифте 32, укрепленном в основании автомата. Груз 34 своим свободным концом шарнирно сидит на штифте 35, укрепленном на передней наконечнике.

Таким образом в основании автомата укреплены два пальца 32, а в переднем полюсном наконечнике два пальца 35. Палец основания автомата связан с пальцем переднего наконечника грузами с рессорой. Грузы при вращении ротора действием центробежных сил отходят от центра, изгибают рессору и изменяют расстояние между пальцами 32 и 35. Этим достигается угловое смещение магнита с ведущей шестерней, а следовательно, и опережение кулачковой шайбы магнето.

При угловом смещении магнита пальцы магнита перемещаются в пазу 31 в сторону направления вращения.

Угловое перемещение магнита относительно валика ротора равно 28 ±2°. Оно ограничивается величиной овальных вырезов 31 в стенке основания автомата, в которые входят пальцы центробежных грузов, укрепленные в переднем полюсном наконечнике магнита.

Действие автомата изменения угла опережения зажигания заключается в следующем.

При увеличении числа оборотов магнето центробежные силы оттягивают грузы от центра к периферии. Поворачиваясь на своих осях, центробежные грузы, стремясь сблизиться между собою, изгибают пластинчатые пружины и создают угловое перемещение магнита с полюсными наконечниками относительно валика ротора магнето в сторону направления его вращения. Совместно с магнитом получает угловое опережение относительно валика ротора и ведущая шестерня, смонтированная на одной втулке с магнитом.

Через ведущую шестерню угловое опережение магнита передается на ведомую шестерню, а также связанную с ней кулачковую шайбу и бегунок магнето с размещенным в нем контактом.

Таким образом кулачковая шайба с полученным опережением относительно валика магнето набегает на рычажок прерывателя и, прерывая цепь низкого напряжения, создает электродвижущую силу. Эта сила способна пробить искровой промежуток запальных свечей, а бегунок, жестко связанный с кулачковой шайбой, с тем же опережением подводит свой рабочий электрод к электродам свечных проводов распределителя. Таким путем осуществляется изменение угла опережения зажигания в соответствии с изменением числа оборотов коленчатого вала мотора.