Высотность системы зажигания

При полетах на большой высоте могут возникать перебои в работе системы зажигания, вызываемые случайными искровыми разрядами между элементами системы, находящимися под током высокого напряжения, и элементами, присоединенными к массе двигателя, которая служит вторым проводом электрической цепи. Так как между любой токонесущей деталью цепи высокого напряжения и массой двигателя имеется значительная разность потенциалов, то во избежание разрядов электрического тока на массу все токонесущие детали должны иметь изоляцию высокого качества.

Для некоторых неизолированных деталей вторичной цепи изоляцией служит только воздушная среда, отделяющая эти детали от массы. На большой высоте возможность возникновения электрических разрядов обусловливается уменьшением плотности воздуха (в котором работает система зажигания),, следствием чего является значительное понижение электрического сопротивления воздушных промежутков между токонесущими деталями и массой. Так, например, по опытным данным, для предупреждения электрических разрядов через воздушные промежутки в системе зажигания величина воздушных зазоров при работе на высоте 11000 м должна быть примерно в четыре раза больше, чем при работе в наземных условиях.

Испытания одного из отечественных невысотных магнето типа БСМ, проведенные в ЦИАМ, показали, что при пробивном напряжении около 9000 в уже на высоте 7000 - 8000 м искра проскакивала с рабочего электрода бегунка на предыдущий электрод распределителя, а не на тот, на который она должна была проскочить согласно требуемому порядку чередования искр. У магнето БСМ возможен также разряд с рабочего электрода бегунка на пусковой электрод, который соединен с массой через вторичную обмотку пусковой катушки, и, кроме того, не исключена возможность разряда с рабочего электрода бегунка на болты крепления магнето в моменты наибольшего приближения к ним при вращении бегунка. Возможны также и поверхностные разряды в корпусе свечи. Так, например, у экранированной свечи на большой высоте полета электрический разряд может произойти между контактной головкой и верхней частью экрана 14 (см. рис. 5.22).

Необходимо отметить, что уменьшение плотности воздуха на высоте ухудшает отвод тепла из внутренней полости магнето. Повышение температуры воздуха снижает его электрическое сопротивление, а следовательно, и величину напряжения, при котором возможен разряд на массу. Повышение температуры внутри магнето может привести к значительному снижению изоляционных свойств вторичной обмотки трансформатора и вызвать электрический разряд с обмотки на массу, в результате чего магнето откажет в работе.

В каждом магнето для каждой высоты существует свое допустимое напряжение, превышение которого вызывает разряд на массу в самом магнето вместо нормального разряда между электродами свечи. Чем больше высота, тем меньше сопротивление всех воздушных промежутков, отделяющих детали вторичной цепи от массы, и тем меньше напряжение, при котором возможны разряды на массу.

В двигателях с большим наддувом и большой расчетной высотой возникают трудности в обеспечении нормальной работы системы зажигания на большой высоте полета по следующим причинам: с одной стороны, требуется высокое пробивное напряжение между электродами свечи из-за большой плотности топливовоздушной смеси в цилиндре, с другой стороны, — напряжение, при котором возможен разряд на массу, может оказаться ниже того напряжения, которое необходимо для разряда между электродами свечи, и тогда свеча работать не будет.

Высота, на которой наступают перебои в работе системы зажигания из-за электрических разрядов непосредственно на массу, помимо электродов свечи, называется высотностью системы зажигания.

Для обеспечения бесперебойной работы системы зажигания на больших высотах применяются два способа:

1) герметизация системы зажигания, заключающаяся в изолировании ее от атмосферы и создании в ней давления, превышающего давление в окружающей атмосфере;

2) конструирование специальных высотных агрегатов системы зажигания, обеспечивающих работу двигателя при малой плотности окружающей среды.

При установке на двигатель герметизированной системы зажигания магнето и свечи работают в атмосфере сжатого воздуха, непрерывно подводимого от нагнетателя. Для надежности работы такого магнето необходимо понижать температуру подводимого воздуха и тщательно фильтровать его, очищая от паров топлива, масла и влаги. В трубопроводе, подводящем воздух из нагнетателя к магнето, необходим обратный клапан,, автоматически открывающийся в случае падения давления внутри системы ниже давления окружающей среды, что наблюдается при работе задросселированного двигателя.

При конструировании высотных агрегатов системы зажигания применяют мощную изоляцию токонесущих деталей и удаляют их на значительное расстояние друг от друга и от массы.