ЗАЖИГАНИЕ В ДВИГАТЕЛЯХ

Работоспособность бензинового двигателя зависит не только от своевременной подачи в его цилиндры топливно-воздушнои горючей смеси и последующего удаления продуктов сгорания, но и воспламенения в нужный момент горючей смеси от искры с помощью систе­ мы зажигания. Искра проскакивает между электродами свечи зажигания (рис. 2.113). Све­ ча вворачивается в резьбовое отверстие, выполненное в головке блока.

Свечи зажигания за многие годы своего существования принципиально мало измени­ лись, но за счет применения новейших материалов и современных технологий стали более надежными и долговечными. Некоторые свечи с платиновыми электродами могут прослу­ жить до 100 тыс. км пробега автомобиля.

Для того чтобы между электродами свечи зажигания (рис. 2.114) проскочила искра, на нее нужно подать высокое напряжение (не менее 20 000 В). На автомобилях, в которых ис­ пользуются источники электрического тока с напряжением 12 В, для получения высокого на­ пряжения применяется катушка зажигания — трансформатор с двумя обмотками (первичной и вторичной), отличающимися числом витков.

Катушка зажигания (рис. 2.115) имеет внутренний сердечник. Вторичная обмотка, имею­ щая большее число витков, намотана вокруг сердечника. Один ее конец соединен с цент­ ральным выводом катушки, а второй — с низковольтной клеммой. Первичная обмотка (с меньшим числом витков) намотана поверх вторичной, и ее выводы соединены с низко­ вольтными клеммами.

На вторичной обмотке катушки зажигания высокое напряжение возникает после того, как через первичную обмотку пройдет импульс тока низкого напряжения.

Момент опережения зажигания является весьма важным параметром и должен регули­ роваться в соответствии с изменениями оборотов и нагрузки двигателя. На первых автомо­ бильных двигателях опережение зажигания регулировалось вручную, для чего на приборном щитке автомобиля располагалась специальная рукоятка. Затем на смену ручному регулято­ ру пришел распределитель зажигания (рис. 2.116).

Рис. 2.113. Свеча зажигания бензинового двигателя:1 — контактная гайка; 2 — ореб- рение изолятора (барьеры для тока утечки); 3 — контактный стержень; 4 — керамический изолятор; 5 — металлический корпус; 6 — то- копроводящий стеклогерметик; 7 — уплотни- тельное кольцо; 8 — теплоотводящая шайба; 9 — центральный электрод; 10 — тепловой ко­ нус изолятора; 11 — рабочая камера; 12 — бо­ ковой электрод «масса»; h — искровой зазор

Рис. 2.114. Рабочая часть свечи зажига­ ния с платиновыми электродами

Рис 2.115. Конструкция катушки зажига­ ния:1 — крышка; 2 — контактное гнездо; 3 — винт; 4 — вывод низкого напряжения; 5 — уплотнительная прокладка; 6 — кольце­ вой магнитопровод; 7 — первичная обмотка; 8 — вторичная обмотка; 9 — фарфоровый изолятор; 10 — кожух катушки; 11 — транс­ форматорное масло; 12 — сердечник; 13 — картонная прокладка; 14 — контактная пружина

Под крышкой распределителя, в кото­ рую входит один высоковольтный провод от катушки зажигания и выходит несколько проводов, по одному к каждой свече за­ жигания, расположен центробежный ме­ ханизм. В этом механизме имеется два грузика, уравновешенные пружинами, ко­ торые расходятся при вращении вала рас­ пределителя и увеличивают угол опереже­ ния зажигания при увеличении оборотов двигателя путем поворота опорной пласти­ ны, на которой расположены контакты прерывателя системы зажигания. В допол-

Рис. 2.116. Конструкция датчика-распределителя зажигания:1 — корпус; 2 — грузик центробежного регулятора; 3 — винт крепления подшипника; 4 — вакуумный регулятор; 5 — пружина вакуумного регулятора; 6 — диафрагма; 7 — штуцер; 8 — магнитопровод ротора; 9 — постоянный магнит; 10 — ротор; 11 — крышка; 12 — помехоподавительныи резистор; 13 — выводы; 14 — центральный контакт; 15 — бегунок; 16 — фильц; 17 — винт крепления ротора; 18 — обмотка статора; 19 — винт крепления статора; 20 — статор; 21 — магнито­ провод обмотки статора; 22 — опора статора; 23 — подшипник; 24 — пружина грузика; 25 — упорные шайбы; 26 — втулка; 27 — валик; 28 — пластина октан-корректора; 29 — шай­ ба; 30 — пружинное кольцо; 31 — штифт; 32 — муфта привода

Рис. 2.117. Схема контактной системы за­ жигания:G — источник энергии (генератор или аккумуляторная батарея); С1 — конден­ сатор; 1 — прерыватель; 2 — катушка зажи­ гания; 3 — распределитель зажигания; 4 — искровые свечи

Рис. 2.118. Бесконтактная система зажи­ гания Bosch

нение к этому устанавливается вакуумный регулятор, который изменяет момент зажига­ ния в соответствии с нагрузкой (чем выше нагрузка, тем ниже давление во впускном тру­ бопроводе).

Такая конструкция просуществовала довольно долго. Со временем, механическую контактную систему зажигания (рис. 2.117) заменили на более надежную, бесконтактную (рис. 2.118). В этой системе распределитель зажигания заменен на датчик-распределитель

Рис. 2.119. Индивидуальная катушка зажигания:1 — печатная плата; 2 — задающий ка­ скад; 3 — диод EFU; 4 — элемент вторичной обмотки; 5 — провод вторичной обмотки; 6 — кон­ тактная металлическая пластина; 7 — стержень высокого напряжения; 8 — разъем первич­ ной цепи; 9 — провод первичной обмотки; 10 — 1-образный сердечник (внутренний); 11 — постоянный магнит; 12 — о-образный сердечник (внешний); 13 — пружина; 14 — си­ ликоновая изолирующая оболочка

и коммутатор. Датчик-распределитель выдает управляющие импульсы низкого напряжения и распределяет импульсы высокого напряжения по отдельным свечам зажигания. Работа бесконтактного датчика основана на использовании эффекта Холла. В этой системе еще су­ ществовали механические детали, которые не обеспечивали высокой надежности.

В современных двигателях механический распределитель уступил место электронным системам. Сейчас его функцию выполняют или отдельные электронные модули, или, чаще, электронный блок управления. Катушки зажигания индивидуальные для каждого цилиндра, иногда для пары цилиндров (рис. 2.119). Это позволяет обойтись без высоковольтных проводов, повысить напряжение и увеличить надежность системы зажигания. Получение каждого искрового разряда производится по электронным сигналам с очень высокой точностью и без использования каких-либо подвижных частей. Во многих двигателях искра образуется не только во время такта сжатия (это значит, что каждая свеча генерирует искровой разряд каждый раз, когда поршень доходит до ВМТ). Содержание вредных компо­ нентов в отработавших газах при этом несколько снижается .

§18