Системы зажигания автомобиля. Система зажигания

Система зажигания предназначена для воспламенения рабочей смеси в цилиндрах бензиновых двигателей. Основными требованиями к системе зажигания являются:

• Обеспечение искры в нужном цилиндре (находящемся в такте сжатия) в соответствии с порядком работы цилиндров.
• Своевременность момента зажигания. Искра должна происходить в определенный момент (момент зажигания) в соответствии с оптимальным при текущих условиях работы двигателя углом опережения зажигания, который зависит, прежде всего, от оборотов двигателя и нагрузки на двигатель.
• Достаточная энергия искры. Количество энергии, необходимой для надежного воспламенения рабочей смеси, зависит от состава, плотности и температуры рабочей смеси.
• Общим требованием для системы зажигания является ее надежность (обеспечение непрерывности искрообразования).

Неисправность системы зажигания вызывает неполадки как при запуске, так и при работе двигателя:

• трудность или невозможность запуска двигателя;
• неравномерность работы двигателя – “троение” или прекращение работы двигателя при пропусках искрообразования в одном или нескольких цилиндрах;
• детонация, связанная с неверным моментом зажигания и вызывающая быстрый износ двигателя;
• нарушение работы других электронных систем за счет высокого уровня электромагнитных помех и пр.

Существует множество типов систем зажигания, отличающихся и устройством и принципами действия. В основном системы зажигания различаются по:
а) системе определения момента зажигания.
б) системе распределения высоковольтной энергии по цилиндрам.

При анализе работы систем зажигания исследуются основные параметры искрообразования, смысл которых практически не отличается в различных системах зажигания:

• угол замкнутого состояния контактов (УЗСК, Dwell angle) – угол, на который успевает повернуться коленчатый вал от момента начала накопления энергии (конкретно в контактной системе – момента замыкания контактов прерывателя; в других системах – момента срабатывания силового транзисторного ключа) до момента возникновения искры (конкретно в контактной системе – момента размыкания контактов прерывателя). Хотя в прямом смысле данный термин можно применить только к контактной системе – он условно применяется для систем зажигания любых типов.
• угол опережения зажигания (УОЗ, Advance angle) – угол, на который успевает повернуться коленчатый вал от момента возникновения искры до момента достижения соответствующим цилиндром верхней мертвой точки (ВМТ). Одна из основных задач системы зажигания любого типа – обеспечение оптимального угла опережения зажигания (фактически – оптимального момента зажигания). Оптимально поджигать смесь до подхода поршня к верхней мертвой точке в такте сжатия – чтобы после достижения поршнем ВМТ газы успели набрать максимальное давление и совершить максимальную полезную работу на такте рабочего хода. Также любая система зажигания обеспечивает взаимосвязь угла опережения зажигания с оборотами двигателя и нагрузкой на двигатель. При увеличении оборотов, скорость движения поршней увеличивается, при этом время сгорания смеси практически не изменяется – поэтому момент зажигания должен наступать чуть раньше – соответственно при увеличении оборотов, УОЗ надо увеличивать.
  На одной и той же частоте вращения коленчатого вала двигателя, положение дроссельной заслонки (педали газа) может быть различным. Это означает, что в цилиндрах будет образовываться смесь различного состава. А скорость сгорания рабочей смеси как раз и зависит от ее состава. При полностью открытой дроссельной заслонке (педаль газа “в полу”) смесь сгорает быстрее и поджигать ее нужно позже – соответственно при увеличении нагрузки на двигатель, УОЗ надо уменьшать. И наоборот, когда дроссельная заслонка прикрыта, скорость сгорания рабочей смеси падает, поэтому угол опережения зажигания должен быть увеличен.
• напряжение пробоя – напряжение во вторичной цепи в момент образования искры – фактически – максимальное напряжение во вторичной цепи.
• напряжение горения – условно-установившееся напряжение во вторичной цепи в течение периода горения искры.
• время горения – длительность периода горения искры.

Обобщенно структуру системы зажигания можно представить следующим образом:

Рассмотрим подробнее каждый из элементов системы:

1. Источник питания для системы зажигания – бортовая сеть автомобиля и ее источники питания – аккумуляторная батарея (АКБ) и генератор.

2. Выключатель зажигания.

3. Устройство управления накоплением энергии – определяет момент начала накопления энергии и момент “сброса” энергии на свечу (момент зажигания). В зависимости от устройства системы зажигания на конкретном авто может представлять из себя:

Механический прерыватель, непосредственно управляющий накопителем энергии (первичной цепью катушки зажигания). Данный компонент нужен для того, чтобы замыкать и размыкать питание первичной обмотки катушки зажигания. Контакты прерывателя находятся под крышкой распределителя зажигания. Пластинчатая пружина подвижного контакта постоянно прижимает его к неподвижному контакту. Размыкаются они лишь на короткий срок, когда набегающий кулачок приводного валика прерывателя-распределителя надавит на молоточек подвижного контакта.Параллельно контактам включен конденсатор (condenser). Он необходим для того, чтобы контакты не обгорали в момент размыкания. Во время отрыва подвижного контакта от неподвижного, между ними хочет проскочить мощная искра, но конденсатор поглощает в себя большую часть электрического разряда и искрение уменьшается до незначительного. Но это только половина полезной работы конденсатора – когда контакты прерывателя полностью размыкаются, конденсатор разряжается, создавая обратный ток в цепи низкого напряжения, и тем самым, ускоряет исчезновение магнитного поля. А чем быстрее исчезает это поле, тем больший ток возникает в цепи высокого напряжения. При выходе конденсатора из строя двигатель нормально работать не будет – напряжение во вторичной цепи получится недостаточно большим для стабильного искрообразования.Прерыватель располагается в одном корпусе с распределителем высокого напряжения – поэтому распределитель зажигания в такой системе называют прерывателем-распределителем. Такая система зажигания называется классической системой зажигания.Общая схема классической системы:

Это наиболее старая из существующих систем – фактически она является ровесницей самого автомобиля. За границей такие системы прекратили серийно устанавливать в основном к концу 1980-х годов, у нас такие системы на “классику” устанавливаются до сих пор. Кратко принцип работы выглядит следующим образом – питание от бортовой сети подается на первичную обмотку катушки зажигания через механический прерыватель. Прерыватель связан с коленчатым валом, что обеспечивает замыкание и размыкание его контактов в нужный момент. При замыкании контактов начинается зарядка первичной обмотки катушки, при размыкании первичная обмотка разряжается, но во вторичной обмотке наводиться ток высокого напряжения, который, через распределитель, также связанный с коленчатым валом, поступает на нужную свечу.

Также в этой системе присутствуют механизмы корректировки опережения зажигания – центробежный и вакуумный регуляторы.
Центробежный регулятор опережения зажигания предназначен для изменения момента возникновения искры между электродами свечей зажигания, в зависимости от скорости вращения коленчатого вала двигателя.

Центробежный регулятор опережения зажигания находится в корпусе прерывателя-распределителя. Он состоит из двух плоских металлических грузиков, каждый из которых одним из своих концов закреплен на опорной пластине, жестко соединенной с приводным валиком. Шипы грузиков входят в прорези подвижной пластины, на которой закреплена втулка кулачков прерывателя. Пластина с втулкой имеют возможность проворачиваться на небольшой угол относительно приводного валика прерывателя-распределителя. По мере увеличения числа оборотов коленчатого вала двигателя, увеличивается и частота вращения валика прерывателя-распределителя. Грузики, подчиняясь центробежной силе, расходятся в стороны, и сдвигают втулку кулачков прерывателя “в отрыв” от приводного валика. То есть набегающий кулачок поворачивается на некоторый угол по ходу вращения навстречу молоточку контактов. Соответственно контакты размыкаются раньше, угол опережения зажигания увеличивается. При уменьшении скорости вращения приводного валика, центробежная сила уменьшаются и, под воздействием пружин, грузики возвращаются на место – угол опережения зажигания уменьшается.

Вакуумный регулятор опережения зажигания предназначен для изменения момента возникновения искры между электродами свечей зажигания, в зависимости от нагрузки на двигатель. Вакуумный регулятор крепится к корпусу прерывателя – распределителя. Корпус регулятора разделен диафрагмой на два объема. Один из них связан с атмосферой, а другой, через соединительную трубку, с полостью под дроссельной заслонкой. С помощью тяги, диафрагма регулятора соединена с подвижной пластиной, на которой располагаются контакты прерывателя. При увеличении угла открытия дроссельной заслонки (увеличение нагрузки на двигатель) разряжение под ней уменьшается. Тогда, под воздействием пружины, диафрагма через тягу сдвигает на небольшой угол пластину вместе с контактами в сторону от набегающего кулачка прерывателя. Контакты будут размыкаться позже – угол опережения зажигания уменьшится. И наоборот – угол увеличивается, когда вы уменьшаете газ, то есть, прикрываете дроссельную заслонку. Разряжение под ней увеличивается, передается к диафрагме и она, преодолевая сопротивление пружины, тянет на себя пластину с контактами.Это означает, что кулачок прерывателя раньше встретится с молоточком контактов и разомкнет их. Тем самым мы увеличили угол опережения зажигания для плохо горящей рабочей смеси.

Механический прерыватель с транзисторным коммутатором . В этом случае механический прерыватель управляет только транзисторным коммутатором, который, в свою очередь, управляет накопителем энергии. Такая конструкция имеет существенное преимущество перед прерывателем без транзисторного коммутатора – оно заключается в том, что здесь контактный прерыватель обладает большей надежностью за счет того, что в этой системе через него протекает существенно меньший ток (соответственно практически исключается пригорание контактов прерывателя во время размыкания). Соответственно и конденсатор, подключенный параллельно контактам прерывателя стал не нужным. В остальном система полностью аналогична классической системе. Обе описанные системы зажигания с механическим прерывателем имеют общее название – контактные системы зажигания.Управление первичной обмоткой катушки зажигания в системе с механическим прерывателем и транзисторным коммутатором:Транзисторный коммутатор с бесконтактным датчиком – генератором импульсов (индуктивного типа, типа Холла или оптического типа) и преобразователем его сигналов. В этом случае вместо механического прерывателя используется датчик – генератор импульсов с преобразователем сигналов, который управляет только транзисторным коммутатором, который, в свою очередь, управляет накопителем энергии.В системах зажигания с транзисторным коммутатором используются датчики трех типов:

Датчик-генератор импульсов, как правило, конструктивно располагается внутри распределителя зажигания (конструкция самого распределителя от контактной системы не отличается) – поэтому узел в целом называют “датчик-распределитель”.

Коммутатор управляет замыканием первичной цепи катушки зажигания на массу. При этом коммутатор не просто разрывает первичную цепь по сигналу с импульсного датчика – коммутатор должен обеспечить предварительную зарядку катушки необходимой энергией. То есть, до управляющего импульса с датчика, коммутатор должен предугадать, когда нужно замкнуть катушку на землю, для того чтобы её зарядить. Причём, он должен это сделать так, чтобы время заряда катушки было приблизительно постоянным (достигался максимум накопленной энергии, но не допускался перезаряд катушки). Для этого коммутатор вычисляет период импульсов приходящих с датчика. И в зависимости от этого периода, вычисляет время начала замыкания катушки на землю. Другими словами, чем выше обороты двигателя, тем раньше коммутатор будет начинать замыкать катушку на землю, но время замкнутого состояния будет одинаковым.

Одна из модификаций этой системы с механическим распределителем и катушкой зажигания, отдельно стоящей от распределителя и коммутатора получила устоявшееся название “бесконтактная система зажигания (БСЗ)”. Общая схема бесконтактной системы зажигания:

Естественно, существует множество модификаций данной системы – с применением других типов датчиков, с применением нескольких датчиков и пр.

Коммутатор (“воспламенитель”, igniter) – это транзисторные ключи, которые в зависимости от сигнала с ЭБУ включают или отключают питание первичной обмотки катушки (катушек) зажигания. В зависимости от устройства конкретной системы зажигания коммутатор может быть как один, так их может быть и несколько (если в системе зажигания используется несколько катушек).

Существует несколько типов систем с разным расположением ключей:

• ключи объединены в один блок с ЭБУ.
• ключи стоят отдельно для каждой катушки и не объединены ни с ЭБУ, ни с катушками.
• ключи объединены в отдельный блок, но стоят отдельно и от ЭБУ и от катушек.
• ключи объединены с катушками соответствующих цилиндров (особенно характерно для системы COP – см. далее).

4. Накопитель энергии. Накопители энергии, используемые в системах зажигания делятся на две группы:

5. Система распределения зажигания. На автомобилях применяются два типа систем распределения – системы с механическим распределителем и системы статического распределения.

• 

  Системы с механическим распределителем энергии. Распределитель зажигания, трамблер (англ. distributor, нем. ROV – Rotierende hochspannungsVerteilung) – распределяет высокое напряжение по свечам цилиндров двигателя. На контактных системах зажигания, как правило, объединен с прерывателем, на бесконтактных – с датчиком импульсов, на более современных либо отсутствует, либо объединен с катушкой зажигания, коммутатором и датчиками (системы HEI, CID, CIC).После того, как в катушке зажигания образовался ток высокого напряжения, он попадает (по высоковольтному проводу) на центральный контакт крышки распределителя, а затем через подпружиненный контактный уголек на пластину ротора. Во время вращения ротора ток “соскакивает” с его пластины, через небольшой воздушный зазор, на боковые контакты крышки. Далее, через высоковольтные провода, импульс тока высокого напряжения попадает к свечам зажигания. Боковые контакты крышки распределителя пронумерованы и соединены (высоковольтными проводами) со свечами цилиндров в строго определенной последовательности. Таким образом, устанавливается “порядок работы цилиндров”, который выражается рядом цифр. Как правило, для четырехцилиндровых двигателей, применяется последовательность: 1 – 3 – 4 – 2. Это означает, что после воспламенения рабочей смеси в первом цилиндре, следующий “взрыв” произойдет в третьем, потом в четвертом и, наконец, во втором цилиндре. Такой порядок работы цилиндров установлен для равномерного распределения на грузки на коленчатый вал двигателя. С помощью поворота корпуса прерывателя-распределителя выставляется и корректируется первоначальный угол опережения зажигания (угол до коррекции центробежным и вакуумным регуляторами).

• Системы со статическим распределением энергии. В процессе разработки новых систем зажигания одной из главных задач было отказаться от всех наиболее ненадежных компонентов системы – не только от контактного прерывателя, но и от механического распределителя зажигания. От контактного прерывателя удалось отказаться путем внедрения микропроцессорных систем управления (см. выше). От распределителя удалось отказаться разработкой так называемых систем зажигания со статическим распределением энергии или статических систем зажигания (статическим – потому что в этих системах отсутствует движущиеся части, имеющиеся в распределителе). Так как распределитель в этих системах отсутствует, эти системы также имеют общее обозначение DLI (DistributorLess Ignition), DIS (DistributorLess Ignition System) (“система без распределителя”), DI (Direct Ignition), DIS (“система прямого зажигания”, “непосредственное зажигание”).Примечание. Различные авторы используют разную терминологию, мы, чтобы избежать лишней путаницы, предлагаем остановиться на таком варианте: DLI – относиться ко всем систем без высоковольтного распределителя; DI – относиться только к системам с индивидуальными катушками (DI = COP + EFS); DIS – относиться только к системе синхронного зажигания с двухвыводными катушками (DIS = DFS). Такой подход, может быть, и не совсем правильный, но употребляется наиболее часто.С внедрением этих систем пришлось вносить существенные изменения и в конструкцию катушки зажигания (использовать двух- и четырехвыводные катушки) и/или использовать системы с несколькими катушками зажигания. Все системы зажигания без распределителя делятся на два блока – системы независимого зажигания с индивидуальными катушками зажигания на каждый цилиндр двигателя (EFS и COP системы) и системы синхронного зажигания, где одна катушка обслуживает, как правило, два цилиндра (DFS-системы).Систему EFS (нем. Einzel Funken Spule) называют системой независимого зажигания, так как в ней (в отличие от систем синхронного зажигания) каждая катушка и управляется независимо и дает искру только для одного цилиндра. В этой системе каждая свеча имеет свою индивидуальную катушку зажигания. Кроме отсутствия в системе механических движущихся частей, дополнительным преимуществом является то, что при выходе и строя катушки перестанет работать только один “ее” цилиндр, а система в целом сохранит работоспособность.

  Как уже говорилось при рассмотрении микропроцессорных систем управления зажиганием, коммутатор в таких системах может представлять собой один блок для всех катушек зажигания, отдельные блоки (несколько коммутаторов) для каждой катушки зажигания, а, кроме того, он может быть как интегрирован с электронным блоком управления, так и может устанавливаться отдельно. Катушки зажигания также могут стоять как отдельно, так и единым блоком (но в любом случае они стоят отдельно от ЭБУ), а кроме того, могут быть объединены с коммутаторами.

  
  

  Общая схема систем независимого зажигания:

  
  

  Одной из наиболее популярных разновидностей EFS-систем является так называемая COP система (Coil on Plug – “катушка на свече”) – в этой системе катушка зажигания ставится прямо на свечу. Таким образом, стало возможным полностью избавится еще от одного не вполне надежного компонента системы зажигания – от высоковольтных проводов.

  
  

  Устройство катушки зажигания в системе COP (с интегрированным воспламенителем):

  Система статического синхронного зажигания с двухвыводными катушками зажигания (одна катушка на две свечи) – DFS (нем. Doppel Funken Spule) система. Кроме систем, с индивидуальными катушками, используются и системы, где одна катушка обеспечивает высоковольтный разряд на двух свечах одновременно. При этом получается, что в одном из цилиндров, который находится в такте сжатия, катушка дает “рабочую искру”, а в сопряженном с ним, который находится в такте выпуска) дает “холостую искру” (поэтому такая система часто называется системой зажигания с холостой искрой – “wasted spark”). Например, в 6-цилиндровом V-образном двигателе на цилиндрах 1 и 4 поршни занимают одно и то же положение (оба находятся в верхней и нижней мертвой точке одновременно) и движутся в унисон, но находятся на разных тактах. Когда цилиндр 1 находится на компрессионном ходу, цилиндр 4 – на такте выпуска, и наоборот.

  
  

  Высокое напряжение, вырабатываемое во вторичной обмотке, подается напрямую на каждую свечу зажигания. В одной из свечей зажигания искра проходит от центрального электрода к боковому электроду, а в другой свече искра проходит от бокового к центральному электроду:

  Напряжение, необходимое для образования искры, определяется искровым промежутком и давлением сжатия. Если искровой промежуток между свечами обоих цилиндров равен, для разряда необходимо напряжение, пропорциональное давлению в цилиндре. Вырабатываемое высокое напряжение разделяется в соответствии с относительным давлением цилиндров. Цилиндр на ходу сжатия требует и использует больший разряд напряжения, чем на ходу выпуска. Это происходит потому, что цилиндр на ходу выпуска находится примерно под атмосферным давлением, поэтому расход энергии гораздо ниже.

  По сравнению с системой зажигания с распределителем, общий расход энергии в системе без распределителя практически такой же. В системе зажигания без распределителя потеря энергии от искрового промежутка между ротором распределителя и клеммой колпачка заменяется потерей энергии на холостую искру в цилиндре на ходу выпуска.

  Катушки зажигания в системе DFS могут устанавливаться как отдельно от свечей и связываться с ними высоковольтными проводами (как в системе EFS), так и прямо на свечах (как в системе COP, но в этом случае высоковольтные провода все равно используются для передачи разряда на свечи смежных цилиндров – условно такую систему можно назвать “DFS-COP”).

  
  Общая схема системы “DFS-COP”
  Варианты системы “DFS-COP”

  Также в этой системе коммутаторы могут быть объединены с соответствующими катушками – вот как выглядит такой вариант на примере Mitsubishi Outlander:

6. Высоковольтные провода – соединяют накопитель энергии c распределителем или свечами и распределитель со свечами. В системах зажигания COP отсутствуют.

7. Свечи зажигания (spark plug) – необходимы для образования искрового разряда и зажигания рабочей смеси в камере сгорания двигателя. Свечи устанавливаются в головке цилиндра. Когда импульс тока высокого напряжения попадает на свечу зажигания, между ее электродами проскакивает искра – именно она воспламеняет рабочую смесь. Как правило, устанавливается по одной свече на цилиндр. Однако, бывают и более сложные системы с двумя свечами на цилиндр, причем не всегда свечи срабатывают одновременно (например, на Honda Civic Hybrid используется система DSI – Dual Sequential Ignition – при малых оборотах две свечи одного цилиндра срабатывают последовательно – сначала та из них, что ближе к впускному клапану, а затем вторая – чтобы топливовоздушная смесь сгорала быстрее и полнее).

Любая система зажигания четко делится на две части:

• низковольтную (первичную, англ. primary) цепь – включает первичную обмотку катушки зажигания и непосредственно связанные с ней цепи (прерывателя, коммутатора и других компонентов в зависимости от устройства конкретной системы).
• высоковольтную (вторичную, англ. secondary) цепь – включает вторичную обмотку катушки зажигания, систему распределения высоковольтной энергии, высоковольтные провода, свечи.

Учитывая все возможные модификации и комбинации приведенных Выше элементов, на автомобилях используются не менее 15-20 разновидностей систем зажигания.

Это наиболее старая из существующих систем - фактически она является ровесницей самого автомобиля. За границей такие системы прекратили серийно устанавливать в основном к концу 1980-х годов, в Японии ещё раньше, у нас такие системы на "классику" устанавливались и в XXIвеке.

Механический прерыватель, непосредственно управляющий накопителем энергии (первичной цепью катушки зажигания). Данный компонент нужен для того, чтобы замыкать и размыкать питание первичной обмотки катушки зажигания. Контакты прерывателя находятся под крышкой распределителя зажигания. Пластинчатая пружина подвижного контакта постоянно прижимает его к неподвижному контакту. Размыкаются они лишь на короткий срок, когда набегающий кулачок приводного валика прерывателя-распределителя надавит на молоточек подвижного контакта. Параллельно контактам включен конденсатор (condenser). Он необходим для того, чтобы контакты не обгорали в момент размыкания. Во время отрыва подвижного контакта от неподвижного, между ними может проскочить мощная искра, но конденсатор поглощает в себя большую часть электрического разряда и искрение уменьшается до незначительного. Но это только половина полезной работы конденсатора - когда контакты прерывателя полностью размыкаются, конденсатор разряжается, создавая обратный ток в цепи низкого напряжения, и тем самым, ускоряет исчезновение магнитного поля. А чем быстрее исчезает это поле, тем больший ток возникает в цепи высокого напряжения. При выходе конденсатора из строя двигатель нормально работать не будет - напряжение во вторичной цепи получится недостаточно большим для стабильного

искрообразования.

Прерыватель располагается в одном корпусе с распределителем высокого напряжения - поэтому распределитель зажигания в такой системе называют прерывателем-распределителем.

Кратко принцип работы выглядит следующим образом - питание от бортовой сети подается на первичную обмотку катушки зажигания через механический прерыватель. Прерыватель связан с коленчатым валом, что обеспечивает замыкание и размыкание его контактов в нужный момент. При замыкании контактов начинается зарядка первичной обмотки катушки, при размыкании первичная обмотка разряжается, но во вторичной обмотке наводиться ток высокого напряжения, который, через распределитель, также связанный с коленчатым валом, поступает на нужную свечу.

Также в этой системе присутствуют механизмы корректировки опережения зажигания - центробежный и вакуумный регуляторы.

Центробежный регулятор опережения зажигания предназначен для изменения момента возникновения искры между электродами свечей зажигания, в зависимости от скорости вращения коленчатого вала двигателя.

Центробежный регулятор опережения зажигания находится в корпусе прерывателя-распределителя. Он состоит из двух плоских металлических грузиков, каждый из которых одним из своих концов закреплен на опорной пластине, жестко соединенной с приводным валиком. Шипы грузиков входят в прорези подвижной пластины, на которой закреплена втулка кулачков прерывателя. Пластина с втулкой имеют возможность проворачиваться на небольшой угол относительно приводного валика прерывателя-распределителя. По мере увеличения числа оборотов коленчатого вала двигателя, увеличивается и частота вращения валика прерывателя-распределителя. Грузики, подчиняясь центробежной силе, расходятся в стороны, и сдвигают втулку кулачков прерывателя "в отрыв" от приводного валика. То есть набегающий кулачок поворачивается на некоторый угол по ходу вращения навстречу молоточку контактов. Соответственно контакты размыкаются раньше, угол опережения зажигания увеличивается.

При уменьшении скорости вращения приводного валика, центробежная сила уменьшаются и, под воздействием пружин, грузики возвращаются на место - угол опережения зажигания уменьшается.

Вакуумный регулятор служит для увеличения угла опережения зажигания при уменьшении нагрузки двигателя (и наоборот). Для этого используется разрежение, создаваемое в диффузоре карбюратора. Расположение входного отверстия трубопровода, соединяющего карбюратор с регулятором, выбрано так, чтобы при полной нагрузке, холостом ходе и запуске двигателя разрежение не поступало на регулятор или было незначительным. Вследствие этих соображений входное отверстие

размещается перед дроссельной заслонкой. При открывании дроссельной заслонки ее край проходит мимо входного отверстия трубопровода и разрежение в нем увеличивается.

Разрежение через эластичный трубопровод 1 поступает в вакуумную камеру регулятора, находящуюся с левой стороны от диафрагмы 3.

При работе двигателя на холостом ходу разрежение невелико и регулятор не работает (рис. 2.3, а). По мере увеличения нагрузки (т. е. по мере открытия дроссельной заслонки) увеличивается разрежение в вакуумной камере регулятора. Вследствие разницы давлений (разрежения в вакуумной камере и атмосферного давления) эластичная диафрагма 3 прогибается влево, преодолевая сопротивление пружины 2 и увлекая за собой тягу 5. Эта тяга шарнирно соединена с диском 6, на котором расположены контакты или датчики.

Перемещение тяги влево (при увеличении разрежения) приводит к повороту опорной пластины 7 в направлении, противоположном направлению вращения экрана (рис. 2.3, б). Происходит более ранняя подача управляющего импульса с датчика или размыкание контактов а, значит, и более раннее зажигание. Максимальный поворот диска, а, следовательно, и максимальный угол опережения зажигания ограничены механически. При перемещении дроссельной заслонки в полностью открытое положение разрежение уменьшается, пружина 2 вызывает перемещение диафрагмы, тяги и диска в противоположном направлении, в результате чего уменьшается угол опережения зажигания (более позднее зажигание). При полностью открытой дроссельной заслонке регулятор не работает (рис. 2.3, в).

Катушка зажигания. Катушка зажигания служит для преоб­разования тока низкого напряжения в ток высокого напряже­ния. Она представляет собой электрический автотрансформа­тор с разомкнутой магнитной цепью. Конструкция всех кату­шек практически одинакова, различия состоят лишь в обмоточ­ных данных, способах соединения вторичной обмотки, конст­руктивных особенностях отдельных узлов и деталей, а также в материале, для заполнения внутренних полостей.

На автомобилях с контактной системой зажигания устанав­ливают маслонаполненные катушки Б102-Б или Б13. Наполне­ние улучшает изоляцию обмоток и обеспечивает отвод тепла. В качестве наполнителя используется трансформаторное мас­ло.

Катушка зажигания Б13 (рис. 12.2,) состоит из сердечника 15, набранного из отдельных пластин электротехнической ста­ли, изолированных между собой окалиной для уменьшения вих­ревых токов, образующихся при пульсации магнитного поля. На сердечник одета изоляционная трубка, на которой намота­на вторичная обмотка 13. Поверх вторичной обмотки надета катушка первичной обмотки 12, концы которой помещены в изоляционные трубки 6 и присоединены один к клемме 4, а дру­гой - к клемме "ВК". Вторичная обмотка 13 одним концом со­единяется с концом первичной обмотки 12, а другим-с выход­ной клеммой 1 через проводник 9 и пружину 3, которая прижи­мается к латунной вставке 19. Первичная обмотка обычно име­ет 250-400 витков, а вторичная - 19-26 тыс. витков. Для усиле­ния магнитного потока, пронизывающего вторичную обмотку, поверх обмоток устанавливают кольцевой магнитопровод 10.

Все детали катушки размещены в стальном штампованном корпусе 8 и изолированы от него изолятором 14.

Последовательно с первичной обмоткой катушки соединен добавочный резистор-вариатор 16 (СЭ 102), представляющий собой спираль из мягкой стальной проволоки и помещенный в керамический изолятор 17, установленный на скобе 7. Концы добавочного резистора шинами 18 соединяются с клеммами "ВК" и "ВК-Б". Вариатор предотвращает снижение напряже­ния во вторичной обмотке при работе двигателя с большой ча­стотой вращения коленчатого вала, а также облегчает пуск дви­гателя стартером.

Экранированные катушки зажигания имеют металлический кожух устанавливаемый на крышку

Рис.12.2. Катушка зажигания

При малой частоте вращения коленчатого вала двигателя контакты прерывателя замкнуты на достаточное длительное время и ток в первичной цепи возрастает до своего максималь­ного значения. При этом спираль вариатора нагревается, что повышает сопротивление цепи. Этим ограничивается ток в пер­вичной цепи, а, следовательно, и нагрев катушки.

При увеличении частоты вращения коленчатого вала время замкнутого состояния контактов уменьшается и сила тока в первичной цепи не успевает нарости до максимальной. При этом нагрев спирали вариатора уменьшается, ее сопротивление па­дает и сила тока, проходящего через первичную обмотку, умень­шается не так значительно. Благодаря этому напряжение, ин­дуктируемое во вторичной обмотке, остается достаточно вы­соким и обеспечивает бесперебойную работу двигателя.

При пуске двигателя стартером сильно снижается напряже­ние на зажимах аккумуляторной батареи. Одновременно втя­гивающее реле стартера закорачивает добавочный резистор 18 (рис. 12.1) и тем самым возмещает падение напряжения на кон­цах первичной обмотки. В результате во вторичной обмотке катушки зажигания индуктируется напряжение, обеспечиваю­щее надежный пуск двигателя.

Катушка зажигания представляет из себя узел неразборный и в процессе эксплуатации не ремонтируемый.

Прерыватель-распределитель. Этот прибор прерывает в не­обходимый момент цепь тока низкого напряжения и распреде­ляет ток высокого напряжения по свечам в соответствии с по­рядком работы цилиндров, а также корректирует угол опере­жения зажигания в зависимости от частоты вращения коленча­того вала и нагрузки двигателя. Прерыватель-распределитель состоит из прерывателя тока низкого напряжения, распредели­теля высокого напряжения, центробежного и вакуумного регу­ляторов опережения зажигания, октан - корректора и корпуса. В зависимости от числа цилиндров двигателя прерыватели -распределители изготовляют четырех-шести-и восьмиискровы-ми, а в зависимости от направления рабочего вращения-лево­го и правого вращении

Рис. 12.3. Прерыватель –распределитель

а-общее устройство; б-вид сверху без крышки и ротора; е-режим рабо­ты вакуумного регулятора; г-октан-корректор; д-центробежный регу­лятор

Устройство и принцип работы прерывателя-распределите­ля лучше рассмотреть на приборе контактного типа (рис. 12.3).

В корпусе 25 запрессованы две меднографитовые втулки 31, служащие подшипником валика 29 привода кулачковой муф­ты 8 прерывателя, ротора 10 распределителя и центробежного регулятора. Валик 29 получает вращение от валика привода смазочного насоса.

Прерыватель смонтирован на подвижном диске 4, который установлен на шарикоподшипнике 2, запрессованном в отвер­стие неподвижного диска 3, прикрепленного к корпусу 25. Дис­ки 4 и 3 связаны между собой гибким медным проводом 5 для повышения надежности соединения подвижного диска с «мас­сой».

Подвижный контакт 18 на текстолитовой колодке 17 уста­новлен на оси, закрепленной на подвижном диске 4, и изолиро­ван от «массы». Под действием пластинчатой пружины 16 под­вижный контакт прерывателя прижат к неподвижному 19, закрепленному на кронштейне и соединенному с «массой». Кон­такты изготовлены из вольфрама. Кронштейн вместе с непод­вижным контактом может быть повернут винтом 37 (рис. 12.3,6) эксцентрика с помощью которого регулируют зазор между кон­тактами (0,35 - 0,45). Зазор проверяют плоским щупом и регу­лируют при максимальном разрыве контактов. После регули­ровки зазор фиксируют стопорным винтом 38.

Подвижный контакт 18 (рис. 12.3,а) через пружину 16 и про­вод 5 соединен с изолированной клеммой 7 корпуса, к которой присоединяется провод низкого напряжения от катушки зажи­гания.

Для смазки граней кулачковой муфты 8 и верхнего конца валика имеются войлочные фители 9 и 6, а для смазки втулок 31-колпачковая масленка 28.

Параллельно контактам включен конденсатор 34. Одна из его обкладок соединена с «массой», а другая с клеммой 7 пре­рывателя-распределителя.

Конденсатор (рис. 12.4) состоит из корпуса 7, в который по­мещен рулон 4, состоящий из двух обкладок 9 из олова и цин­ка, нанесенных тонким слоем на листы бумаги 8. Слой метал­лов нанесен не по всей ширине бумаги. На торцы рулона 4 на­пылен припой, к которому припаяны гибкие провода 2 и 5. Ру­лон 4 обернут кабельной бумагой 6. Проводник 5 пропущен через отверстия в корпусе 7 и припаян к нему. Проводник 2 от другой обкладки припаян к латунному выводу в текстолито­вой шайбе 1. Шайбы 1 и 3 обеспечивают герметичность корпуса. Свободное пространство в корпусе заполнено трансформаторным маслом.

Рис. 12.4. Конденсатор:

а-устойство; б-обкладка конденсатора; в-условное обозначение

Емкость конденсатора должна находиться в пределах 0,17-0,25 мкф. При меньшей емкости усиливается искрение на кон­тактах прерывателя, что приводит к их подгоранию, при боль-шей-понижается напряжение во вторичной обмотке катушки зажигания.

Распределитель тока выского напряжения состоит из ротора Ю (рис. 12.3,в) и крышки 11, укрепленной пружинными защел­ками 15 на корпусе 25. К карболитовому ротору 10 прикрепле­на латунная разносная пластина. Ротор установлен на верхней части кулачковой муфты 8, имеющей лыску (срез) для правиль­ного взаимного положения ротора и выступов кулачка.

Правильное положение крышки относительно корпуса обес­печивает штифт на корпусе, входящий в паз крышки.

В крышке вмонтированы изготовленные из латуни централь­ный 14 и боковые 12 электроды. Снизу в отверстие центрально­го электрода вставлена пружина, прижимающая угольный кон­такт 13 к разносной пластине ротора.

Для сгорания рабочей смеси необходимо несколько тысяч­ных долей секунды. Поэтому смесь воспламеняют до прихода поршня в в.м.т. с некоторым опережением.

Угол, на величину которого кривошип коленчатого вала не доходит до в.м.т. при воспламенении рабочей смеси в камере сгорания, называется углом опережения зажигания, который для различных двигателей колеблется от 28° до 45°. Его вели­чина зависит от частоты вращения коленчатого вала, нагруз­ки, сорта применяемого топлива и других факторов.

Угол опережения зажигания в зависимости от режима рабо­ты двигателя изменяется автоматически. Первоначально он устанавливается вручную.

Центробежный регу! лятор опережения зажигания изменяет угол опережения зажигания в зависимости от частоты враще­ния коленчатого вала двигателя.

На рифленую часть валика 29 (рис. 12.3,а,д) напрессована пластина 27, на которую на осях установлены грузики 26 цент­робежного регулятора опережения зажигания. Кулачковая муф­та 8 имеет число граней, равное числу цилиндров двигателя, и может поворачиваться относительно оси валика 29 на некото­рый угол. Крепление муфты к траверсе 1 осуществляется вин­том 30.

По мере увеличения частоты вращения валика 29 грузики 26 регулятора под действием центробежных сил расходятся, пре­одолевая сопротивление пружин 32. Штифты грузиков пово­рачивают траверсу 1 и кулачковую муфту 8 по направлению вращения валика прерывателя-распределителя. Выступы кулач­ка раньше набегают на подвижный контакт и размыкают кон­такты прерывателя, что увеличивает угол опережения зажига­ния. При снижении частоты вращения коленчатого вала двига­теля угол опережения зажигания уменьшается, т.к. из-за умень­шения центробежных сил грузики сходятся под действием пру­жины 32.

Вакуумный регулятор опережения зажигания изменяет угол зажигания в зависимости от нагрузки двигателя.

Вакуумный регулятор, прикрепленный к корпусу 25 преры­вателя, состоит из камеры 20, диафрагмы 24 с тягой 21 и пру­жиной 23. Работа вакуумного регулятора показана на рис. 12.3,в.

При уменьшении нагрузки двигателя разряжение за прикры­ваемой дроссельной заслонкой возрастает и по трубке, соеди­ненной со штуцером 22, передается в вакуумный регулятор. Под действием разряжения диафрагма 24, преодолевая сопротивле­ние пружины 23, прогибается вправо. Тяга 21 поворачивает подвижный диск 4 против направления вращения валика 29 распределителя. Выступы кулачка раньше набегают на подвиж­ный контакт и размыкают контакты прерывателя, что увели­чивает угол опережения зажигания. По мере увеличения нагруз­ки двигателя разряжение за открываемой дроссельной заслон­кой и в вакуумном регуляторе падает, пружина 23 прогибает диафрагму 24 влево, а тяга 21 поворачивает диск 4 по направ­лению вращения валика 29. Контакты прерывателя размыка­ются позже, что уменьшает угол опережения зажигания.

При вынужденном переводе двигателя на топливо с большим или меньшим октановым числом угол опережения зажигания регулируют октан-корректором. Для работы двигателя на топливе с меньшим октановым числом угол опережения зажигания уменьшают, а для работы на топливе с большим октановым числом увеличива ют.

Октан-корректор располагается снизу корпуса 25 (рис. 12.3,а.г) прерывателя и состоит из нижней 35, средней 33 и вер­хней 39 пластин. Средняя пластина 33 имеет овальное отвер­стие для винта 36, крепящего его к нижней пластине 35, и крон­штейн 45 с регулировочным винтом 43. Нижняя пластина 35 имеет шкалу и кронштейн 41 для упора регулировочных гаек 42 и 44 в кронштейн 45. Верхняя пластина 39 крепится к корпу­су 25 прерывателя, а винтом 40-к средней пластине 33.

Угол опережения зажигания изменяют поворотом корпуса прерывателя-распределителя посредством гаек 42 и 44 октан-корректора и проверяют при помощи шкалы и стрелки.

Реальный угол опережения зажигания складывается из угла начальной установки и углов, устанавливаемых октан-коррек­тором, центробежным и вакуумным регуляторами.

Изменение зазора в контактах прерывателя приводит к уменьшению или увеличению угла опережения зажигания. По­этому перед установкой момента зажигания на двигателе необ­ходимо предварительно проверить и при необходимости отре­гулировать зазор между контактами.

Описанный выше прерыватель-распределитель обладает одним существенным недостатком, как, впрочем, и вся контак­тная система зажигания, а именно неизбежным подгоранием контактов прерывателя. Вследствие этого ухудшаются пуско­вые свойства двигателя, снижается напряжение вторичной об­мотки, а, следовательно, и энергия искры.

Этих недостатков лишена бесконтактная система зажигания, о которой речь пойдет несколько ниже.

Свеча заметания (рис. 12.5,а) создает искровой разряд, вос­пламеняющий сжатую в цилиндрах двигателя рабочую смесь. Она состоит (рис. 12.5,6) из стального корпуса 4 с резьбой и боковым электродом 6. В корпус завальцован изолятор 3 с цен­тральным электродом 5, контактного устройства и деталей гер­метизации. Изоляторы обладают высокой механической проч­ностью и изоляционной стойкостью при высоких температу­рах. Электроды свечи и центральный стержень, имеющий на­катку, выполнены из никель-марганцевой или хромоникилевой стали. Накатка обеспечивает прочное соединение с токопроводящим стеклогерметиком. Зазор между электродами све­чи 5 и 6 равен 0,6 - 0,8 мм. В процессе работы двигателя зазор увеличивается в среднем на 0,015мм на 1 тыс. км пробега автомобиля. Между корпусом и изолятором 3 установлена уплотнительная металлическая шайба 8, которая обеспечивает гер­метичность соединения. Герметичное крепление свечи в голов­ке блока обеспечивает металлоасбестовое уплотнительное коль­цо 9 из мягкого металла.

Рис. 12.5.Свеча зажигания

а - общий вид; б - свеча в разрезе; в - экранированная свеча; 1 - контак­тная гайка; 2 - стержень; 3 - изолятор; 4 и 19 - корпуса; 5 - центральный электрод; 6 и 21 - боковые электроды; 7 - герметик; 8 - шайба; 9 - уплот­нительное кольцо; 10 - экранировка провода; 11 - втулка; 12 - накидная гайка; 13 - резиновая втулка; 14 - провод высокого напряжения; 15 - кон­тактное устройство; 16 - керамическая втулка; 17- подавительный резис­тор; 18 - экран; 20 - кольцо

Свечи работают в очень тяжелых условиях, подвергаясь дей­ствию высокого напряжения (до 25 кВ), высокому давлению га­зов (до 4 мПа) и изменению температур от 40 до 2500°С.

Чтобы обеспечить бесперебойную работу свечи, нижняя часть теплового конуса изолятора должна иметь температуру в пределах 500-600°С. При такой температуре сгорает нагар, от­кладывающийся на тепловом конусе изолятора, т.е. происхо­дит самоочищение свечи. При меньшем нагреве электроды све­чи будут покрываться нагаром. Свеча в этом случае будет ра­ботать с перебоями.

При слишком высокой температуре изолятора и централь­ного электрода (более 800°С) возникает калильное зажигание, когда рабочая смесь воспламеняется от соприкосновения с накаленным конусом изолятора и центрального электрода до по­явления искры между электродами свечи. В результате проис­ходит слишком раннее воспламенение рабочей смеси.

Характеристикой тепловых качеств свечи является калиль­ное число, которое определяется на специальной установке по возникновению калильного зажигания.

Свечи неразборной конструкции, выпускаемые отечествен­ной промышленностью, разработаны для конкретных типов автомобилей и имеют соответствующую маркировку. Услов­ное обозначение свечи содержит обозначение резьбы на корпу­се (А-резьба метрическая 14x1,25 или М-резьба метрическая 18x1,5), калильное число 8, 11, 14, 17, 20, 23 или 26, обозначение длины резьбовой части корпуса (Н-11мм, Д-19мм), обозначе­ние выступания теплового конуса изолятора за торец корпуса В, обозначение герметизации по соединению изолятор - цент­ральный электрод термоцементом -Т.

Длину резьбовой части корпуса (12мм), отсутствие выступа­ния теплового конуса изолятора за торец корпуса и герметиза­цию соединения изолятор - центральный электрод иным герме-тиком, кроме термоцемента, не обозначают.

В комплект экранированной свечи (рис. 12.5,в) входят уплотнительная резиновая втулка 13, герметизирующая ввод прово­да в свечу, керамическая изоляционная втулка 16 экрана, уплотнительное медное кольцо 20 и керамический вкладыш со встроенным подавительным резистором 17. Этот резистор пред­назначен для снижения уровня радиопомех системой зажига­ния и уменьшения выгорания электродов свечей.

Контакт провода с электродом осуществляется с помощью контактных устройств типа КУ-20А. Соединение выполняется следующим образом. На конец провода 14 высокого напряже­ния, выходящего из экранированного шланга 10, надевается резиновая уплотнительная втулка 13 свечи, а затем провод вво­дится в контактное устройство. Жила провода, оголенная на длине 8мм, вставляется в отверстие втулки, развальцованной в донышке керамического стаканчика контактного устройства 15, и распушается так, чтобы контактное устройство было зажато на проводе. Свечи такого типа (СН-307) устанавливаются на автомобилях ЗИЛ-131.

Выключатель зажигания. Этот прибор предназначен для включения и выключения приборов зажигания и соединения с источником тока контрольно-измерительных приборов, элек­тродвигателей стеклоочистителя и отопителя, радиоприемни­ка и реле включения стартера (в момент пуска) В корпусе выключателя, отлитого из цинкового сплава, по­мещены собственно выключатель и замок. На пластмассовой крышке выключателя имеются клеммы "AM" (амперметр), "КЗ" (катушка зажигания), "СТ" (стартер) и "ПР" (приемник). С по­мощью ключа контактная группа замка может занимать четы­ре положения: 0-все выключено; при повороте ключа по часо­вой стрелке до фиксированного положения 1-включается зажи­гание и приемник, а также контрольно-измерительные прибо­ры. Для пуска двигателя необходимо повернуть ключ по часо­вой стрелке в положение "П" - с источником тока соединяются реле включения стартера и приборы зажигания. При включе­нии приемника на стоянке необходимо повернуть ключ замка зажигания против часовой стрелки до фиксированного поло­жения.

Искрение между электродами свечей, ротором и электрода­ми крышки распределителя, контактами прерывателя, а также в других приборах электрооборудования вызывает высокочас­тотные электромагнитные колебания, которые создают поме­хи радио-и телеприему. Наиболее сильные помехи создает сис­тема зажигания. Для устранения помех применяют:

Включение подавительных сопротивлений в провода высокого напряжения;

Экранировку системы электрооборудования;

Блокировку искрящих контактов конденсаторами большой емкости;

Применением специальных устройств-фильтров радиопо­мех.

Система зажигания любого автомобиля нужна для генерирования токов высокого значения, передачу их на свечи, непосредственно воспламеняющие топливную смесь. Значение ее точного функционирования и настройки переоценить невозможно, ведь любые неисправности сделают эксплуатацию авто невозможным. Напряжение к свечам подается не хаотично, а с учетом текущих оборотов коленвала и степени нагрузки на двигатель. Контактная система зажигания постепенно уходит в прошлое, уступая место более совершенным разработкам.

Как работает такая система

В качестве источника электроэнергии, необходимой для генерации высоковольтных импульсов в автомобиле, используется штатная аккумуляторная батарея и генератор. Но они являются лишь источником низковольтных токов, которые не могут напрямую воспламенить смесь. Для образования хорошей искры в свече, ей необходимо напряжение до 20 тысяч вольт. Поэтому любая контактно-транзисторная система зажигания состоит из множества элементов:

Катушка зажигания

Она требуется для превращения поступающих от АКБ низковольтных токов в высоковольтные, и расположена в моторном отсеке. Принцип работы этого элемента достаточно прост. Ток с низким вольтажом, проходя по виткам обмотки, способствует образованию магнитного поля непосредственно около обмотки. При прекращении электроснабжения, в витках высокого напряжения возбуждаются токи высокого напряжения за счет исчезнувшего магнитного поля и разности витков в самих обмотках. Подаваясь на свечи, такой ток способен вызвать образование устойчивой искры.

Прерыватель

Предназначенный для прерывания токов в обмотках невысокого напряжения, он играет важную роль при генерации высоковольтных импульсов, поскольку именно в момент прерывания слабых токов, образуется высокое напряжение, поступающее на основной контакт. Он снабжен пружиной, которая обеспечивает его постоянное плотное примыкание к неподвижной части. Расхождение контактов происходит на небольшой промежуток времени.

Конденсатор

Схема контактной системы зажигания включает в себя конденсатор, наличие которого исключает вероятность обгорания контактов в тот момент, когда они размыкаются, и происходит образование искр. Конденсатор в состоянии не только поглотить основную часть энергии и минимизировать искрообразование, но и способствовать повышению напряжения в обмотках. При срабатывании контактов в прерывателе, он отдает имеющийся ток, что приводит к образованию обратных токов и скорейшему исчезновению возникшего магнитного поля. Этот процесс напрямую влияет на силу генерируемого тока.

Трамблер

Этот узел осуществляет раздачу сгенерированного высокого напряжения уже на сами свечи, в которых начинается искрообразование. Для передачи используются бронепровода, которыми соединяются свечи с крышкой, а все контакты пронумерованы, и каждый из них предназначен для строго определенного цилиндра. Подача напряжения осуществляется не хаотично, а в строго определенный момент - в самом конце такта сжатия. Правильное воспламенение смеси будет происходить лишь в том случае, когда верно выставлен угол опережения - для контактной системы зажигания это очень важный момент.

Центробежный и вакуумный регуляторы

Регулятор центробежного типа играет важную роль при установке верного угла опережения в зависимости от текущих оборотов коленвала. Вакуумный также предназначен для корректировки искрообразования в соответствии с текущим режимом работы двигателя, и расположен на крышке трамблера. Он имеет две камеры, одна из которых открыта в атмосферу, другая герметично соединена с емкостью дросселя. Имеющийся на диафрагме шток соединен с пластиной, расположенной на контактах прерывателя.

Свечи

Неотъемлемая часть контактной системы зажигания предназначена для непосредственного воспламенения смеси в цилиндрах. Искровой пробой в них возникает в момент подачи высокого напряжения, и при достаточной силе тока и корректном зазоре между контактами свечи, искра в состоянии мгновенно воспламенить смесь. Как работает вся эта система показано на видео:

Возможные проблемы при эксплуатации

Самой частой проблемой контактной системы зажигания является отсутствие искрообразования. Среди основных причин этого можно определить следующие:

Кроме этого, причиной проблем могут становится и конденсатор, катушка или бронепровода. Нередко проблемы с запуском мотора доставляют и сами свечи, на которых неверно выставлен зазор. Для самостоятельного устранения проблем с контактной системой зажигания требуется достаточно тщательная проверка всех элементов с использованием мультиметра. Немало внимания придется уделять всем имеющимся контактам - их окисление является одной из наиболее часто встречающихся причин некорректной работы системы зажигания.

В настоящее время данная система применяется на некоторых моделях отечественных автомобилей (т.н. «классике»). Создание высокого напряжения и распределение его по цилиндрам в данной системе происходит с помощью контактов.

Контактная система зажигания состоит из следующих элементов: источника питания, выключателя зажигания, механического прерывателя тока низкого напряжения, катушки зажигания, механического распределителя тока высокого напряжения, центробежного регулятора опережения зажигания, вакуумного регулятора опережения зажигания, свечей зажигания и высоковольтных проводов.

Механический прерыватель предназначен для размыкания цепи низкого напряжения (цепи первичной обмотки катушки зажигания). При размыкании контактов во вторичной цепи катушки зажигания наводится высокое напряжение. Для защиты контактов от обгорания в цепь параллельно контактам включен конденсатор.

Катушка зажигания служит для преобразования тока низкого напряжения в ток высокого напряжения. Катушка имеет две обмотки – низкого и высокого напряжения.

Механический распределитель обеспечивает распределение тока высокого напряжения по свечам цилиндров двигателя. Распределитель состоит из ротора (обиходное название «бегунок») и крышки. В крышке выполнены центральный и боковые контакты. На центральный контакт подается высокое напряжение от катушки зажигания. Через боковые контакты высокое напряжение передается на соответствующие свечи зажигания.

Прерыватель и распределитель конструктивно объединены в одном корпусе и приводятся в действие от коленчатого вала двигателя . Данное устройство имеет общее название прерыватель-распределитель (обиходное название – «трамблер»).

Центробежный регулятор опережения зажигания служит для изменения угла опережения зажигания в зависимости от числа оборотов коленчатого вала двигателя. Конструктивно центробежный регулятор состоит из двух грузиков. Грузики воздействуют на подвижную пластину, на которой расположены кулачки прерывателя.

Углом опережения зажигания называется угол поворота коленчатого вала двигателя, при котором происходит подача тока высокого напряжения на свечи зажигания. Для того, чтобы топливно-воздушная смесь полностью и эффективно сгорела зажигание производится с опережением, т.е. до достижения поршнем верхней мертвой точки.

Установка угла опережения зажигания производится регулировкой положения прерывателя-распределителя в двигателе.

Вакуумный регулятор опережения зажигания обеспечивает изменение угла опережения зажигания в зависимости от нагрузки на двигатель. Нагрузка на двигатель определяется степенью открытия дроссельной заслонки (положением педали газа). Вакуумный регулятор соединен с полостью за дроссельной заслонкой и, в зависимости от степени разряжения в полости, изменяет угол опережения зажигания.

Высоковольтные провода служат для подачи тока высокого напряжения от катушки зажигания к распределителю и от распределителя на свечи зажигания.

Свеча зажигания предназначена для воспламенения топливно-воздушной смеси путем образования искрового разряда.

Принцип работы контактной системы зажигания

При замкнутом контакте прерывателя ток низкого напряжения протекает по первичной обмотке катушки зажигания. При размыкании контактов во вторичной обмотке катушки зажигания индуцируется ток высокого напряжения. По высоковольтным проводам ток высокого напряжения подается на крышку распределителя, от которой распределяется по соответствующим свечам зажигания с определенным углом опережения зажигания.

При увеличении оборотов коленчатого вала двигателя, увеличиваются обороты вала прерывателя распределителя. Грузики центробежного регулятора опережения зажигания под действием центробежной силы расходятся, перемещая подвижную платину с кулачками прерывателя. Контакты прерывателя размыкаются раньше, тем самым увеличивается угол опережения зажигания. При уменьшении оборотов коленчатого вала двигателя угол опережения зажигания уменьшается.

Дальнейшим развитием контактной системы зажигания является контактно-транзисторная система зажигания . В цепи первичной обмотки катушки зажигания применен транзисторный коммутатор, управляемый контактами прерывателя. В данной системе за счет применения транзисторного коммутатора уменьшена сила тока в цепи первичной обмотки, тем самым увеличен срок службы контактов прерывателя.