18

Цель работы

Изучить методы и освоить практические приемы диагностирования и регулировки деталей первичной цепи катушки зажигания, состояние контактов прерывателя и регулировки угла опережения зажигания.

Теоретические положения

Система зажигания предназначена для воспламенения рабочей смеси в цилиндрах карбюраторного двигателя в соответствии с порядком работы цилиндров. Она должна обеспечить надежное воспламенение смеси при пуске двигателя и на всех режимах его работы. Зажигание осуществляется от электрической искры, которая должна быть достаточно мощной и образовываться между электродами свечи в строго определенные моменты времени. Основными неисправностями в системе зажигания являются: изменение зазоров между электродами, загрязнение и трещины изолятора, нарушение герметичности в свечах зажигания:

• износ сопряженных деталей, изменение зазора между контак-­ тами или угла их замкнутого состояния, потеря упругости пружины, обгорание контактов и пластины ротора, утечка тока в прерывателе- распределителе;

• короткое замыкание, обрыв выводного проводника, ухудшение изоляций в конденсаторе;

• короткое замыкание витков и обрывы обмоток в катушке за-­ жигания ;

• пробой транзистора и диодов в транзисторном коммутаторе;

• потеря упругости пружин в центробежном регуляторе опере­- жения зажигания;

• ослабление пружины и повреждение диафрагмы вакуумного регулятора опережения зажигания;

• разрывы, замыкания, повышение сопротивления контактов в электрических цепях.

Эти неисправности труднообнаруживаемы и без использования диагностических средств выявить и устранить их весьма трудно. Диагностирование системы зажигания по характерным осциллограммам в настоящее время является самым совершенным из всех существу­ющих методов.

Сущность метода диагностирования состоит в следу­ющем. В системе зажигания за короткий промежуток времени между последовательной подачей искры в цилиндры протекают сложные и строго закономерные процессы. Осциллограф позволяет оценивать правильность работы системы зажигания, путей изображения комплек­сного электрического сигнала процесса зажигания на экране элек­тронно-лучевой трубки.

В автомобилях наибольшее распространение получили батарейные, контактно-транзисторные или бесконтактные системы зажигания, в которых первичным источником электрической энергии являются аккумуляторные батареи или генератор.

Батарейная система зажигания. В этих системах вырабатываемый ток низкого напряжения преобразуется затем в импульсы высокого напряжения. Классическая схема батарейного зажигания на примере восьми цилиндрового двигателя показана на рис.1.

Рис.1. Схема батарейного зажигания: 1 - аккумуляторная батарея; 2 - включатель зажигания; 3 – вариатор; 4 -включатель блокировочный; 5 - катушка зажигания; 6 – распределитель; 7 - свечи зажи­гания; 8 – прерыватель.

При замкнутом включателе зажигания 2 замыкание и размы­кание цепи низкого напряжения осуществляется механическим прерывателем 8, вращающимся от коленчатого вала двигателя с частотой вращения в два раза меньшей (для четырехтактного двигателя). Замыкание и размыкание первичной цепи вызывает появление э. д. с. индукции во вторичной обмотке катушки зажигания 5, имеющей значительно большее число витков, нежели первичная ее обмотка. Вследствие этого во вторичной цепи, замы­кающейся через свечи 7, проходит импульсный ток высокого на­пряжения (более 12 тыс. вольт), который и вызывает образование мощной искры между электродами свечи, находящейся в цилиндре двигателя. С помощью распределителя 6 импульсы тока поступают на свечи в соответствии с порядком работы двигателя.

В цепь низкого напряжения последовательно включено доба­вочное сопротивление 3, называемое вариатором, которое шунти­руется в момент пуска двигателя для увеличения напряжения на первичной обмотке катушки зажигания и получения более мощ­ной искры. Сопротивление вариатора в значительных пределах из­меняется в зависимости от его температуры, которая, в свою оче­редь, зависит от силы тока в цепи. Среднее значение силы тока зависит от числа прерываний цепи за один и тот же промежуток времени, т. е. от частоты вращения коленчатого вала двигателя. Чем выше частота вращения двигателя, тем больше число преры­ваний первичной цепи и меньше среднее значение силы тока в ней, а следовательно, меньше нагрев вариатора, его сопротивление и падение напряжения на нем. Это значит, что напряжение на пер­вичной обмотке будет выше, чем в случае малой частоты враще­ния двигателя, когда сопротивление вариатора будет большим. Поэтому сила тока при разрыве цепи в обоих случаях мало изме­няется, что способствует стабильности напряжения во вторичной цепи катушки зажигания при изменении частоты вращения дви­гателя. Конденсатор С1, включенный параллельно контактам пре­рывателя, уменьшает искрение между ними, повышая тем самым срок их службы, и ускоряет убывание тока в первичной цепи в момент размыкания контактов, что препятствует снижению э. д. с. во вторичной обмотке вследствие влияния э. д. с. самоин­дукции.

Контактно-транзисторная система зажигания. Применение транзисторов в системе батарейного зажигания позволяет значительно, снизить силу тока, проходящего через кон­такты прерывателя при той же силе тока в первичной обмотке катушки зажигания. Тем самым повышается надежность работы системы.

Рис.2. Схема контактно-транзисторной системы батарейного зажигания:

1 - прерыватель; 2 - транзисторный коммутатор; 3 - катушка зажигания; 4 - токораспределитель; 5 - блок резисторов; 6 - добавочные контакты реле привода; 7 - включатель зажигания; 8 - трансформатор импульсный.

Транзистор в таких системах работает в режиме усиле­ния мощности, и для управления им необходим небольшой ток порядка десятых долей ампера. Основной особенностью системы зажигания, приведенной на рис. 2, является наличие специального прибора, называемого транзисторным коммутаторам 2, ко­торый электрически соединяется с прерывателем 1 и первичной обмоткой катушки зажигания 3. При включенном зажигании 7 и замкнутых контактах прерывателя потенциал базы транзистора будет ниже потенциала эмиттера, так как между ними включены резистор R₁ и обмотка ω_З импульсного трансформатора 8.

Тран­зистор в этом режиме будет открыт, и основной ток пойдет через переход эмиттер-коллектор. К моменту размыкания контактов 1 сила тока в первичной обмотке катушки зажигания достигает максимального значения. При размыкании контактов прерывате­ля в обмотках ω3 и ω4 индуктируется э. д. с, которая повышает потенциал базы, и транзистор быстро закрывается, вследствие чего сила тока и магнитный поток в первичной обмотке катушки зажигания резко уменьшаются, а во вторичной - возникает им­пульс э. д. с. индукции.

Условия работы транзистора в описанной схеме очень трудные, так как в момент быстрого его закрытия в первичной обмотке катушки зажигания возникает значительная э. д. с. самоиндукции (150 В и более). Для защиты транзистора в схему включен ста­билитрон, напряжение срабатывания которого несколько ниже допустимого напряжения перехода эмиттер-коллектор транзи­стора. Опасное напряжение на транзисторе может возникнуть и при обрыве проводов высокого напряжения, когда первичная обмотка оказывается без нагрузки. В этом случае также срабатывает стабилитрон, защищая транзистор от пробоя.

Бесконтактная система зажигания. Принципиальная схема бескон­тактной системы зажигания с магни­тоэлектрическим датчиком показана на рис.3. Датчик 1 состоит из постоянного магнита 2 и обмотки 3. При вращении магнита 2 в обмотке 3 датчика 1 индуктируется переменная э. д. с. При положительном значении напряжения появляется ток управле­ния транзистором 4, проходящий по цепи: обмотка 3 датчика 1 - переход база Б - эмиттер Э - обмотка 3 датчика 1. Транзистор 4 открывается и от аккумуляторной батареи 8 через первичную обмотку W₁ катушки за­жигания 5 и переход коллектор К - эмиттер Э транзистора 4 будет про­ходить ток. При отрицательном зна­чении напряжения транзистор 4 закрывается, ток в первичной обмотке W₁ прерывается и вовторич-

ной обмотке W₂ индуктируется э. д. с. большой величины, создавая искру между электродами свечи 6. Таким образом, за один оборот магнита датчика в обмотке 3 индук­тируются один положительный и один отрицательный импульсы э. д. с. и транзистор один раз откроется и один раз закроется, т. е. в катушке зажигания создастся один импульс высокого напряжения. Для много­цилиндрового двигателя число пар полюсов магнита датчика должно соответствовать числу цилиндров двигателя. Выключатель 7 обеспечи­вает включение и выключение систе­мы зажигания.

Регулировка зажигания в контактных системах на лампочку. Проверить и отрегулировать зазор между контактами пре­рывателя, как показано на рис 4.

Рис. 4. Регулировка зазора между контактами прерывателя: 1 - винт; 2 - указатель; 3 - колпачковая масленка; 4 - пластина; 5 - стопорный винт; 6 - регулировочный эксцентриковый винт.

Вывернуть свечу первого цилиндра и установить коленчатый вал в положение, при котором он перейдет в. м. т. такта сжатия на 4°; при этом риска на шкиве коленчатого вала должна перейти центральную риску указателя в. м. т. на 4 деления (рис. 5). Присоединить контрольную лампу одним проводом к корпусу автомобиля, а другим к выводу катушки зажигания и включить зажигание.

Ослабить винт 1 крепления держателя привода распределите­ля зажигания (см. рис. 4), отсоединить трубку вакуумного ре­гулятора и установить октан-корректор на метку «О». Осторожно повернуть корпус прерывателя по ходу вращения бегунка до положения, при котором контрольная лампа не горит (контакты сомкнуты). Медленно поворачивать корпус прерывателя против враще­ния бегунка до загорания контрольной лампы в

Рис. 5. Установка коленчатого вала в положение в.м.т. двигателя ЗМЗ-53-12.

полнакала, что соответствует началу размыкания контактов. В этот момент зак­репить винт держателя привода распределителя. Заметив направ­ление бегунка, поставить крышку распределителя и центральный провод на место.