Конструкции приборов системы зажигания

Конструкции приборов системы зажигания требуют более подробного рассмотрения.

Катушка зажигания преобразует ток низкого напряжения 12 В в ток высокого напряжения, который может достигать 16... 20 кВ в контактной системе зажигания и 20... 25 кВ в контактно-транзисторной и бесконтактной системах зажигания. В контактной системе зажигания применяется катушка зажигания, показанная на рис. 10.

Рис. 10. Катушка зажигания:

1 — сопротивление; 2 — крышка; 3 — корпус; 4 — масло; 5, 6— обмотки; 7 — сердечник

На сердечнике 7 катушки зажигания, состоящем из тонких листов электротехнической стали, намотана вторичная обмотка 6, которая имеет большое число витков (21000) медного изолированного провода диаметром 0,07 мм. Первичная обмотка 5 имеет 308 витков медного изолированного провода диаметром 0,57 мм. Внутренняя полость отлитого из алюминиевого сплава корпуса 3 заполнена трансформаторным маслом 4, улучшающим охлаждение и изоляцию обмоток катушки зажигания. В пластмассовой крышке 2 катушки имеются выводы первичной и вторичной обмоток. Снаружи корпуса катушки находится дополнительное сопротивление 1, последовательно включенное с первичной обмоткой и автоматически регулирующее в обмотке ток в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя. Катушка зажигания размещается в подкапотном пространстве отделения двигателя. Она крепится болтами к кузову автомобиля.

Аналогичное устройство имеет катушка зажигания, применяемая в других системах зажигания. Отличие состоит в обмоточных данных (более низкое сопротивление первичной обмотки и большее число витков у вторичной обмотки и др.). Кроме того, в конструкции предусмотрена защита катушки зажигания от взрыва при отказе коммутатора.

Распределитель зажигания обеспечивает замыкание и размыкание цепи тока низкого напряжения и распределение по цилиндрам двигателя тока высокого напряжения.

В контактной системе зажигания применяют распределитель зажигания с центробежным и вакуумным регуляторами угла опережения зажигания (рис. 11).

Он состоит из прерывателя и распределителя, установленных в одном общем корпусе 2, отлитом из алюминиевого сплава. В корпусе распределителя также установлен вал 7 привода кулачка 18 прерывателя, ротора 10 распределителя и центробежного регулятора, автоматически изменяющего угол опережения зажигания в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя. При вращении вала 1 кулачок 18 размыкает контакты 20 прерывателя. Вместе с валом вращаются ротор 10 и центробежный регулятор. Грузики 17 центробежного регулятора — металлокерамические, установлены на осях на опорной пластине 9, которая связана с кулачком 18 прерывателя. По мере увеличения частоты вращения вала распределителя зажигания под действием центробежных сил грузики расходятся, упираются в пластину 16, преодолевают сопротивление пружин 15 и поворачивают кулачок прерывателя относительно вала, изменяя угол опережения зажигания. Крышка 12 распределителя зажигания имеет четыре боковых электрода 11 и центральный электрод 13. Боковые электроды связаны со свечами зажигания, а центральный электрод — с катушкой зажигания проводами высокого напряжения, которые имеют распределенные по длине сопротивления для уменьшения радиопомех, создаваемых системой зажигания. Ток высокого напряжения через центральный электрод поступает к электроду 14 вращающегося ротора 10, состоящему из сопротивления для подавления радиопомех, центрального и наружного контактов. От электрода ротора ток подводится к боковым электродам 11 в соответствии с порядком работы двигателя.

На корпусе распределителя зажигания установлены конденсатор 3 и вакуумный регулятор 4. Конденсатор предохраняет контакты прерывателя от обгорания и увеличивает ток высокого напряжения во вторичной обмотке катушки зажигания. Он подсоединен параллельно контактам прерывателя. Вакуумный регулятор автоматически изменяет угол опережения зажигания в зависимости от нагрузки на двигатель или разрежения под дроссельными заслонками карбюратора. При увеличении нагрузки на двигатель в полости, находящейся между диафрагмой 5 и крышкой 6 соединенной с корпусом дроссельных заслонок, возрастает разрежение. Диафрагма, преодолевая сопротивление пружины 7, прогибается и через тягу 8 поворачивает подвижную пластину 19 с контактами 20 относительно кулачка 18 прерывателя, изменяя при этом угол опережения зажигания. Распределитель зажигания устанавливается вертикально в левой передней части двигателя, и его вал приводится во вращение с помощью шестерни от вала привода масляного насоса, который, в свою очередь, приводится цепной передачей от коленчатого вала двигателя.

Рис. 11. Распределитель зажигания:

1 — вал; 2 — корпус; 3 — конденсатор; 4 — регулятор; 5 — диафрагма; 6, 12 — крышки; 7, 15 — пружины; 8 — тяга; 9, 16, 19 — пластины; 10 — ротор; 11, 13, 14— электроды; 17 — грузик; 18— кулачок; 20 — контакты

Аналогичное устройство имеет распределитель зажигания контактно-транзисторной системы.

В бесконтактной системе зажигания применяют датчик — распределитель зажигания (рис. 12), который подает управляющие импульсы низкого напряжения в электронный коммутатор и распределяет импульсы высокого напряжения по свечам зажигания.

Датчик-распределитель — четырехискровой, с вакуумным и центробежным регуляторами угла опережения зажигания, имеет встроенный бесконтактный микроэлектронный датчик. В корпусе 13 датчика-распределителя, отлитом из алюминиевого сплава, установлен вал 15 привода замыкателя 9, ротора 5 распределителя и центробежного регулятора угла опережения зажигания. Вал вращается во втулке и шаровом вкладыше из спеченных материалов, которые пропитаны маслом. Втулка 17 запрессована в корпусе датчика-распределителя и уплотнена манжетой 14, а шаровая опора 21 установлена в держателе 7, закрепленном в корпусе 13. В держателе также установлен подшипник 22 подвижной пластины 8, на которой закреплен бесконтактный микроэлектронный датчик 21, состоящий из постоянного магнита, пластины полупроводника и интегральной схемы. Датчик имеет щелевую конструкцию. С одной стороны щели расположен чувствительный элемент, а с другой стороны — постоянный магнит. В щели датчика 21 находится замыкатель 9— стальной цилиндрический экран с четырьмя прорезями. Замыкатель жестко соединен с втулкой ведомой пластины 10 центробежного регулятора угла опережения зажигания и вращается вместе с ней. При вращении замыкатель периодически перекрывает магнитный поток, действующий на чувствительный элемент датчика, и датчик подает импульсы в электронный коммутатор, который преобразует их в импульсы тока в первичной обмотке катушки зажигания. Пластмассовая крышка 2 датчика-распределителя имеет центральный электрод 1 и четыре боковых электрода 3. Центральный электрод связан с катушкой зажигания, а боковые электроды со свечами зажигания. Крышка крепится к корпусу датчика-распределителя тремя винтами 4. Между корпусом и крышкой установлен защитный экран 6. Ведущая пластина 12 центробежного регулятора угла опережения зажигания закреплена на валу 15 и связана пружинами с ведомой пластиной 10.

Рис. 12. Датчик — распределитель зажигания:

1, 3 — электроды; 2 — крышка; 4 — винт; 5 — ротор; 6 — экран; 7 — держатель; 8, 10, 12 — пластины; 9 — замыкатель; 11 — грузик; 13 — корпус; 14— манжета; 15 — вал; 16 — муфта; 17 — втулка; 18 — регулятор; 19 — диафрагма; 20 — тяга; 21 — датчик; 22 – подшипник; 23 — опора

На ведущей пластине на осях установлены грузики 11. Ведомая пластина, связанная с замыкателем 9, может поворачиваться вместе с ним на валу 15 в небольших пределах. При работе центробежного регулятора ведомая пластина поворачивает замыкатель относительно датчика и автоматически изменяет угол опережения зажигания в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя. На корпусе датчика-распределителя закреплен вакуумный регулятор 18 угла опережения зажигания. Его диафрагма 19 через тягу 20 щарнирно связана с подвижной пластиной 8, на которой установлен датчик 21. При работе вакуумного регулятора датчик вместе с подвижной пластиной поворачивается относительно замыкателя. При этом автоматически изменяется угол опережения зажигания в зависимости от нагрузки на двигатель или разрежения под дроссельными заслонками карбюратора. Датчик –– распределитель зажигания устанавливается горизонтально в задней части двигателя. Его вал приводится во вращение от распределительного вала через муфту 16, выступ которой входит в паз хвостовика распределительного вала.

Коммутатор контактно-транзисторной системы зажигания предназначен для выключения цепи тока низкого напряжения при размыкании контактов прерывателя. Транзисторный коммутатор (рис. 13) имеет корпус 1, отлитый из алюминиевого сплава, который для лучшего охлаждения оснащен ребрами.

Транзистор 4 размещен в специальном колодце 5, а остальные элементы — внутри корпуса коммутатора. Электролитический конденсатор 6 и импульсный трансформатор 3 расположены отдельно. Остальные элементы объединены в общий блок 2, залитый компаундной массой и снабженный теплоотводом 8. Снизу коммутатор закрыт металлическим дном 7, которое крепится к корпусу заклепками.

Рис. 13. Коммутатор:

1 — корпус; 2 — блок; 3 — трансформатор; 4— транзистор; 5 — колодец; б — конденсатор; 7 — дно; 8 — теплоотвод

Коммутатор бесконтактной системы зажигания преобразует управляющие импульсы бесконтактного микроэлектронного датчика в импульсы тока в первичной обмотке катушки зажигания. В системах применяют электронный коммутатор. При прохождении положительного импульса от бесконтактного датчика, когда напряжение достигает максимального значения, выходной транзистор коммутатора открывается, и по первичной обмотке катушки зажигания проходит ток. В момент, когда напряжение на выходе датчика падает до минимального, выходной транзистор коммутатора закрывается, разрывая цепь первичной обмотки катушки зажигания, и в ее вторичной обмотке индуктируется импульс высокого напряжения.

Свеча зажигания обеспечивает получение электрической искры в цилиндре двигателя. В контактной системе зажигания двигателей применяются неразборные свечи.

В стальном корпусе 5 (рис. 14) завальцован сердечник, представляющий собой керамический (из силумина) изолятор 2, внутри которого размещены контактный стержень 1 и центральный электрод Я

Контактный стержень залит в изоляторе токопроводным стеклогерметиком 4, исключающим прорыв газов через изолятор. На резьбу верхнего конца стержня навертывается контактная втулка для присоединения наконечника провода высокого напряжения. Корпус свечи в верхней части имеет шестигранник 3 под ключ, а в нижней части — наружную резьбу 8, с помощью которой свеча крепится к головке блока цилиндров. К корпусу присоединен боковой электрод 10. Уплотнительное кольцо 7 из мягкого железа исключает утечку газов из цилиндра двигателя через резьбу корпуса свечи. Медная шайба 6, герметизирующая зазор между корпусом и изолятором, одновременно отводит теплоту от изолятора к корпусу, поддерживая температуру теплового конуса (юбки) изолятора в определенных пределах (500...600°С), что необходимо для нормальной работы двигателя.

Свечи зажигания маркируются, например А17ДВ. Буквы и цифры в маркировке свечи означают: А — резьба М14х 1,25; 17 — калильное число; Д — длина резьбы, равна 19 мм

В — нижняя часть изолятора выступает из корпуса.

В контактно-транзисторной и бесконтактной системах зажигания двигателя применяют неразборные свечи. Они отличаются формой изолятора, увеличенной толщиной бокового электрода и наличием антикоррозийного покрытия корпуса. Все это повышает надежность их работы при более высоких напряжениях и увеличивает долговечность.

Рис. 14. Свеча зажигания:

1 — стержень; 2 — изолятор; 3 — шестигранник; 4 — стеклогерметик; 5 — корпус; 6 — шайба; 7 — кольцо; 8 — резьба; 9, 10 – электроды

Свечи и катушка зажигания соединены с распределителем зажигания проводами высокого напряжения. Эти провода имеют распределенные по длине сопротивления для уменьшения радиопомех, создаваемых системой зажигания во время работы. Кроме этого, провода высокого напряжения системы зажигания двигателя в наконечниках свечей зажигания имеют помехоподавительные сопротивления.

Выключатель зажигания обеспечивает включение и выключение системы зажигания, стартера, контрольно-измерительных и других приборов. На легковых автомобилях применяют выключатели зажигания с противоугонным устройством.

Выключатели зажигания, применяемые на легковых автомобилях, имеют также специальное блокировочное устройство против повторного включения стартера без предварительного выключения зажигания. Блокировочное устройство предохраняет стартер от случайного включения при работающем двигателе, которое может привести к поломке привода стартера.

Система освещения

Система освещенияобеспечивает работу автомобиля в условиях плохой видимости (ночью, в тумане и т.п.). Она включает в себя наружное и внутреннее освещение. В систему освещения входят фары, передние и задние фонари, фонари освещения номерного знака, плафоны освещения салона, лампы освещения комбинации приборов и отделения двигателя, предохранители и выключатели.

Фары освещают дорогу перед автомобилем в условиях плохой видимости. На автомобилях применяется двухфарная система освещения. Фара (рис. 15) — круглая. В корпусе 5 фары установлен держатель 6 с пружинами 8 оптического элемента 1.

Рис. 3.15. Фара:

1 — оптический элемент; 2 — рассеиватель; 3 — ободок; 4, 11, 12 — винты; 5 — корпус; 6 — держатель; 7 — отражатель; 8 — пружина; 9 — лампа; 10 — экран

Оптический элемент фары, состоящий из отражателя 7, рассеивателя 2, лампы 9 и экрана 10, крепится к держателю ободком 3 с помощью винтов 11. Лампа фары — двухнитевая, мощностью 45 Вт для дальнего света и 40 Вт для ближнего света. Экран 10, установленный перед лампой, задерживает прямой свет от нитей лампы и создает четкую верхнюю границу пучка ближнего света. Это обеспечивает хорошее освещение дороги перед автомобилем и уменьшает возможность ослепления водителей встречных транспортных средств. Винты 4 и 12 позволяют изменять положение держателя 6, а вместе с ним и оптического элемента 1 в вертикальной и горизонтальной плоскостях при регулировке света фар. Винты ввертываются в пластмассовые гайки, препятствующие их самоотвертыванию. Гайки закреплены в корпусе фары.

Блок-фара (рис.16, а) — прямоугольная, объединяет в себе фару, боковой указатель поворота и габаритный фонарь. Блок-фара имеет пластмассовый корпус 2, к которому спереди приклеен стеклянный рассеиватель 1.

Сзади корпус закрыт съемным пластмассовым кожухом 6 с уплотнителем 7. Все это исключает попадание внутрь блок-фары пыли и влаги. В корпусе установлены рефлектор с лампой 5 фары и лампой 8 габаритного света. С внешней стороны блок-фары под ее рассеивателем 1 размещаются пластмассовый оранжевый рассеиватель и лампа 3 бокового указателя поворота. Рассеиватель 1 изготовлен из бесцветного стекла высокой прозрачности. Его наружная поверхность гладкая, а внутренняя состоит из сложной системы призм, рассеивающих свет в горизонтальном направлении. Рефлектор фары — стальной, прямоугольный. Сзади в него вставлена лампа 5 фары.

Рис. 3.16. Блок-фара (а) и схема гидрокорректора (б):

1 — рассеиватель; 2 — корпус; 3, 5, 8 — лампы; 4 — гнездо; 6 — кожух; 7 — уплотнитель; 9 — рефлектор; 10, 12 — цилиндры; 11 — трубка; 13 — рукоятка

Лампа — галогенная, наполнена парами йода и инертным газом. Световая отдача и долговечность ее в два раза больше, чем у обычной лампы. Кроме того, светоотдача лампы не уменьшается в процессе эксплуатации, так как в ней вольфрам нитей не осаждается на внутренних стенках и лампа не затемняется. Лампа 5 имеет две нити: мощностью 60 Вт для дальнего света и мощностью 55 Вт для ближнего света. Нить дальнего света размещена в фокусе рефлектора, а нить ближнего света — перед ним и частично закрыта снизу специальным металлическим экраном, ограничивающим распространение света вверх. Лампа Ј мощностью 4 Вт предназначена для обозначения габаритов автомобиля, а лампа 3 мощностью 21 Вт — для сигнализации о маневрировании автомобиля. На корпусе блок-фары имеется специальное гнездо для присоединения наконечника гидрокорректора фар.

Гидрокорректор (рис. 16, б) позволяет изменять угол наклона света фар в зависимости от нагрузки на автомобиль. Он состоит из главного цилиндра 12, рабочих цилиндров 10, соединительных трубок 11, заполненных специальной жидкостью, не замерзающей при низких температурах.

Гидрокорректор управляется рукояткой 13, расположенной на панели приборов. Под действием давления жидкости пучки света фар устанавливаются в необходимое положение в результате перемещения рефлектора 9 фары. Свет фар на автомобиле регулируют вращением двух специальных винтов, находящихся в задней части корпуса блок-фары. Винты поворачивают рефлектор в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

Передние фонари служат для обозначения габаритов автомобиля, стояночного освещения и световой сигнализации при маневрировании. Передний фонарь автомобиля (рис. 17) — двухсекционный, прямоугольный. В отлитом из цинкового сплава корпусе 1 фонаря находятся две однонитевые лампы. Лампа 2 мощностью 5 Вт предназначена для обозначения габаритов автомобиля, а лампа 1 мощностью 21 Вт — для сигнализации о маневрировании автомобиля. Рассеиватель 5 переднего фонаря — пластмассовый, монолитный, двухцветный. Он установлен в корпусе на резиновой прокладке 4. Наружная часть 6 рассеивателя оранжевого цвета и предназначена для сигнализации при маневрировании, а внутренняя часть 7 — бесцветная, предназначена для обозначения габаритов автомобиля.

Рис. 17. Передний фонарь:

1 — корпус; 2, 3 — лампы; 4 — прокладка; 5 — рассеиватель; 6, 7 — части рассеивателя

Рис. 18. Задний фонарь:

1 — корпус; 2, 3 — лампы; 4 — прокладка; 5 — рассеиватель; 6 — центральная секция; 7 — наружная часть

Задние фонари служат для обозначения габаритов автомобиля, световой сигнализации при поворотах, торможении и для освещения дороги и сигнализации при движении задним ходом. На легковых автомобилях обычно устанавливаются прямоугольные задние фонари. Задний фонарь (рис. 18) — четырехсекционный. В отлитом из цинкового сплава корпусе 1 находятся четыре однонитевые лампы. Три лампы 2 имеют мощность по 21 Вт, а лампа 3 — 5 Вт. Первые три являются лампами стоп-сигнала, указателя поворота и света заднего хода, а последняя — лампой габаритного света. Корпус фонаря закрыт рассеивателем 5. Рассеиватель — пластмассовый, монолитный, многосекционный, трехцветный. Он установлен в корпусе на резиновой прокладке 4. Наружная часть 7 рассеивателя оранжевого цвета предназначена для сигнализации при маневрировании автомобиля. Центральная секция 6 — бесцветная, служит для сигнализации о движении задним ходом. Остальные секции рассеивателя имеют красный цвет и предназначены для сигнализации при торможении и обозначения габаритов автомобиля.