3. Конструкция аппаратов зажигания

Катушки зажигания. По конструкции магнитной цепи катушки зажигания разделяются на два типа:

с разомкнутой магнитной цепью;

с замкнутой магнитной цепью.

В катушках с разомкнутой магнит­ной цепью значительную часть пути магнитный поток проходит по воздуху. Поэтому в воздушном пространстве сосредоточивается основная часть элек­тромагнитной энергии. В катушках с замкнутой магнитной цепью основную часть пути магнитный поток прохо­дит через стальной магнитопровод и только лишь незначительную часть пу­ти через воздушные зазоры величиной порядка нескольких десятых миллимет­ра каждый. Электромагнитная энергия запасается как в воздушных зазорах, так и в стали.

По выполнению обмоток катушки с разомкнутой магнитной цепью разделяются на два типа: с внутренней и наружной первичной об­моткой. Последние имеют ряд преимуществ: лучшие условия охлаж­дения; масса провода вторичной обмотки меньше, что удешевляет производство; меньше сопротивление вторичной обмотки. Поэтому катушки отечественного производства выполняются с наружной пер­вичной обмоткой.

На рисунке 5 приведен разрез типовой автомобильной катушки зажи­гания, которая представляет собой электрический автотрансформатор с разомкнутой магнитной цепью. Сердечник 9 катушки набран из пластин трансформаторной стали толщиной 0,35 мм, изолированных друг от друга окалиной. На сердечник надета изолирующая трубка, на которую намотана вторичная обмотка 7. Каждый слой этой об­мотки изолирован конденсаторной бумагой, а последние слои на­мотаны с зазором между витками 2 ... 3 мм, чтобы уменьшить опас­ность пробоя изоляции.

Рисунок 5 Катушка зажигания:

1 – наконечник высоковольтного провода; 2 – крышка; 3 – низковольтная клемма; 4 – контактная пружина; 5 – прокладка; 6 – первичная обмотка; 7 – вторичная обмотка; 8, 13 – изоляторы; 9 – сердечник; 10 – корпус катушки; 12 – добавочный резистор; 14 – трансформаторной масло; 15 – контактная пружина высокого напряжения; 16 – низковольтные клеммы «ВК», «ВК-Б»; 17 – клемма высокого напряжения

Первичная обмотка 6 намотана поверх вторичной обмотки, что облегчает отвод от нее тепла. Корпус 10 катушки штампованный из листовой стали. Внутри корпуса установлен наружный магнитопровод 11 из трансформаторной стали. Фарфоровый изолятор 8 и карболитовая крышка 2 предотвращают возможность пробоя между сердечником и корпусом катушки. Крышка имеет четыре выходных клеммы: цент­ральную высоковольтную 17 и три низковольтных — безымянную 3 и клеммы «ВК» и «ВК-Б» 16 (клемма «ВК-Б» на рисунке не видна). Один конец вторичной обмотки выводится к клемме высокого напря­жения 17 через контактную пластину 15, сердечник и пружину 4. Вы­соковольтная клемма 17 с помощью наконечника 1 соединяется через высоковольтный провод с центральным электродом крышки распреде­лителя. Другой конец вторичной обмотки и конец первичной обмотки соединены между собой (автотрансформаторная связь обмоток) и под­ведены к безымянной клемме 3 на крышке. Эта клемма соединяется с клеммой «Р» распределителя. Другой конец первичной обмотки сое­динен с клеммой «ВК» (16).

Число витков обмоток катушки зажигания зависит от ее типа и находится в пределах 220...330 для первичной и 18 ... 26 тыс. для вто­ричной Соответственно диаметр провода первичной обмотки 0,52 ... 0 86 мм, а вторичной обмотки 0,07...0,09 мм. Коэффициент транс­формации равен отношению числа витков вторичной обмотки к числу витков первичной обмотки – W₂/W₁ и находится в пределах 62 ... 80.

Пространство между обмотками и корпусом катушки заполнено изо­лирующим наполнителем — трансформаторным маслом. Герметич­ность карболитовой крышки в кожухе обеспечивается прокладкой 5.

К клеммам «ВК-Б» подсоединен добавочный резистор 12, установ­ленный в керамическом изоляторе 13. Добавочный резистор может крепиться как на самой катушке (см. рис. 5), так и отдельно от нее. Сопротивление резистора в зависимости от типа катушки 1,0...1.9 0м.

При пуске двигателя катушка зажигания питается от батареи, на­пряжение которой понижено (до 6 ... 8 В) из-за потребления старте­ром большого тока, что приводит к снижению тока в первичной обмотке и развиваемого катушкой вторичного напряжения. С учетом этого об­стоятельства первичная обмотка катушки зажигания рассчитывается на напряжение 6 ... 8 В, а остальное напряжение источника гасится в добавочном резисторе. Последний при пуске двигателя закорачивается, и первичный ток возрастает, что обеспечивает достаточную вели­чину вторичного напряжения для пробоя искрового промежутка све­чи.

В некоторых системах зажигания (например, для автомобилей се­мейства ВАЗ) добавочный резистор отсутствует, что обусловлено высо­кими характеристиками электропусковой системы, благодаря чему напряжение батареи при пуске снижается незначительно.

Распределители зажигания.

Распределители зажигания управляют моментом искрообразования и распре­делением искры по цилиндрам. В зависимости от того, выполнен ли механизм ис­крообразования контактным или бесконтактным, распределители делятся на прерыватели-распределители и датчики-распределители. На рис. 6, а изо­бражен прерыватель-распределитель, а на рис. 6, б - датчик-распределитель.

а б

Рисунок 6

Прерыватели-распределители имеют устоявшуюся конструкцию и отличаются, в основном, элементами подсоединения к двигателю и числом выводов, завися­щим от числа цилиндров двигателя. Они объединяют в один узел контактный прерыватель тока в первичной цепи катушки зажигания, центробежный и вакуум­ный регуляторы угла опережения зажигания и высоковольтный распределитель.

Кулачок прерывательного механизма имеет число выступов по числу цилинд­ров двигателя. Конструкция прерывательного механизма, а также центробеж­ного и вакуумного автоматов была описана ранее.

Высоковольтный распределитель содержит пластмассовый ротор с централь­ным электродом и боковые электроды, установленные в пластмассовой крышке. Ротор закреплен на валу, связанном с подвижной пластиной регулятора опере­жения зажигания. Импульсы высокого напряжения поступают на центральный электрод от катушки зажигания через подпружиненный угольный электрод и по-мехоподавительный резистор (1-6 кОм), закрепленный в углублении ротора.

При вращении ротора импульсы высокого напряжения передаются от цент­рального электрода через зазор к боковым электродам, а от них через высоко­вольтные провода к свечам. Провода к боковым электродам подсоединяются в соответствии с порядком работы цилиндров.

На корпусе распределителя закреплен конденсатор, включенный параллель­но контактам прерывателя для уменьшения их искрения.

У прерывателей-распределителей контактно-транзисторных систем зажига­ния этот конденсатор отсутствует.

8