книги из ГПНТБ / Боевые колесные машины (армейские автомобили и бронетранспортеры) учебник
..pdfчения и защиты их. Магнитоэлектрический датчик 3, состоящий из обмотки и постоянного магнита (ротора), располагается в корпусе распределителя. Ротор приводится во вращение от коленчатого вала двигателя.
Конструкции катушки зажигания, дополнительного сопротивле ния и свечей зажигания аналогичны описанным ниже.
При включении зажигания включателями 1 ,4 и неподвижном роторе сигнал датчика 3 отсутствует. Транзистор Т1 закрыт, так как его база имеет пониженный потенциал за счет соединения ее через обмотку датчика с минусом источников электрической энер гии. Транзисторы Т1—Т4 открываются при подаче на базу поло жительного потенциала и закрываются при создании на базе от рицательного потенциала.
6
Рис. 2.44. Принципиальная схема бесконтактной транзисторной |
системы зажи |
гания: |
|
/ — включатель аккумуляторноП батареи; 2 — аккумуляторная батарея; |
3 — датчик; 4 — |
включатель зажигания; 5 — кнопка стартера; 6 — транзисторны!! коммутатор; 7 — катушка зажигания; 8 — распределитель; 9 — свечн зажигания
Сопротивлениями R l—R3 на базах транзисторов Т2—Т4 соз даны положительные потенциалы и поэтому они открыты. Через первичную обмотку ел катушки зажигания и выходной транзи стор Т4 проходит ток; в катушке зажигания накапливается маг нитная энергия.
Пуск двигателя сопровождается медленным вращением ротора датчика 3. Появление импульса положительного потенциала на базе транзистора Т1 приводит к его открыванию, что вызывает онижение потенциалов баз транзисторов Т2—Т4, и они закрыва ются. Закрывание транзистора Т4 значительно увеличивает сопро тивление обмотки он, и сила тока в ней быстро уменьшается, во вторичной же обмотке шг катушки зажигания возникает высокое
112
напряжение, которое подается затем на распределитель 8 и свечи зажигания в порядке работы цилиндров двигателя.
Уменьшение силы тока в обмотке ап вызывает появление э.д.с. самоиндукции, которая заряжает конденсаторы С1 и С2. Заряд конденсатора С1 вызывает кратковременное снижение потенциа ла базы транзистора Т1, и он закрывается, при этом открываются транзисторы Т2—Т4 и ток в обмотке оц снова возрастает.
Конденсатор С1 разряжается через транзистор Т4. Если поло
жительный импульс датчика |
3 после разряда конденсатора С1 |
еще действует, то транзистор |
Til вновь откроется, а транзисторы |
Т2—Т4 закроются и т. д. |
|
Таким образом, на свечах зажигания появляются серии искр, что облегчает пуск двигателей (особенно холодных).
С увеличением оборотов вала ротора продолжительность дей ствия импульса датчика уменьшается и на каждой свече зажига ния образуется по одной искре.
Конденсатор С2 ускоряет процессы в катушке зажигания и уве личивает тем самым вторичное напряжение.
Диод Д1 работает в качестве выпрямителя. Диод Д2 форсирует закрывание транзисторов Т2—Т4. Диод ДЗ защищает транзистор Т4, диод Д4, транзисторы Т1 и Т2 от повреждений при неправиль ном включении источников электрической энергии.
Стабилитрон Ст предохраняет транзистор Т4 от повреждений при повышенных напряжениях.
Бесконтактные транзисторные системы зажигания сложнее, до роже. но благодаря их высокой надежности, большому сроку службы, меньшему расходу энергии от источников, лучшей рабо тоспособности при шунтирующих сопротивлениях на свечах за жигания и малому объему обслуживания перспективны для армей ских колесных машин.
Приборы системы зажигания
Катушки зажигания. На армейских колесных машинах, как правило, применяют герметизированные, экранированные катуш ки зажигания (табл. 2.6).
В стальном корпусе катушки зажигания Б5А (рис. 2.45) раз мещены внешний магнитопровод 14 в виде цилиндра и сердеч ник 4, образующие магнитную цепь. На сердечник, набранный из пластин электротехнической стали, для уменьшения его разогрева надета картонная трубка 2, намотаны вторичная обмотка 15 и за тем первичная обмотка 13. Размещение первичной обмотки снару жи улучшает ее охлаждение.
Слои обмоток изолированы специальной бумагой и имеют об щий спай, свободные концы соединены с клеммами крышки 12. Сердечник изолирован от корпуса керамическим изолятором 1. Катушка зажигания заполняется трансформаторным маслом и закрывается герметизирующей крышкой 12 и экраном 5.
113
Дополнительные сопротивления и вариаторы в виде проволоч ных спиралей устанавливаются в отдельных корпусах. Дополни тельные сопротивления изготовляются из Константиновой прово локи, а вариаторы —из углеродистой стальной проволоки. Для улучшения пусковых характеристик системы зажигания при пуске двигателя дополнительное сопротивление или часть его шунтиру ют (рис. 2.46).
Рис. 2.45. Катушка зажигания |
Б5А: |
Рис: 2.46. Дополнительное со |
||||
/ — изолятор; |
2 —трубка; |
3 — кронштейн; |
противление СЭ102: |
|||
4 — сердечник; |
5 — экран; |
5 — пружина; |
1 — корпус; 2 — изолятор; 3 — клем |
|||
7 — клемма высокого |
напряжения; |
8 — |
ма; 4 — проволочное сопротивление; |
|||
клемма; |
9 — прокладка; 10 — гайки; |
/ / — |
5 — пластина; 6 — изолятор. |
|||
шина; |
/2 — крышка; |
13 — первичная об |
|
|||
мотка; |
14 — магнитопровод; |
/5 — вторичная |
|
|||
|
обмотка; 16 — корпус |
|
|
Распределитель и прерыватель конструктивно объединены в одном приборе, называемом обычно распределителем. Распредели тели армейских машин экранированы.
В корпусе распределителя (рис. 2.47) закреплен диск 4, в ко тором на шарикоподшипнике установлен подвижный диск 5 с кон тактами 9, 10 прерывателя и конденсатором 18. Вал 6 с кулачко
114
вой втулкой 3 и ротором 2 распределителя приводится в движе ние от шестерни распределительного вала двигателя,-
Ротор обеспечивает распределение импульсов высокого напря жения по электродам крышки 1 распределителя. Кроме того, ро тор обеспечивает вентиляцию распределителя с целью удаления ионизированного воздуха и уменьшения коррозии металлических деталей.
Распределитель снабжен центробежным и вакуумным регуля торами опережения зажигания и октан-корректором.
|
|
Р и с . 2.47. |
Распределитель Р105: |
|
|
|
|
|
|||
/ — крышка |
распределителя; |
2 — ротор; 3 — кулачковая |
втулка; |
4 — непо |
|||||||
движный |
диск прерывателя; 5 — подвижный |
диск |
прерывателя; |
6 — вал; |
7 — |
||||||
нижняя пластина октан-корректора; |
8 — верхняя пластина; |
9 |
а |
10 — контакты |
|||||||
прерывателя; |
II — клемма низкого |
напряжения; |
12 — гайка; |
13 — вннт; |
14 — |
||||||
шкала; 15 — вакуумный регулятор; |
16 — пружина; |
17 — диафрагма; |
18 — кон |
||||||||
денсатор; |
19 — регулировочный |
эксцентрик; |
20 — центробежный |
регулятор; |
|||||||
|
|
21 — корпус; 22 — экран |
|
|
|
|
|
|
115
Мощностные, экономические показатели и срок службы двига теля в значительной мере зависят от своевременного воспламене ния рабочей смеси в его цилиндрах. Необходимость регулирова ния момента подачи искры по углу поворота коленчатого вала вы зывается широким диапазоном работы двигателя по оборотам и нагрузкам, различной скоростью сгорания рабочей смеси, опре-' деляемой в основном ее составом и сортом применяемого топлива. Например, появление искры даже при положении поршня в верх ней мертвой точке такта сжатия может оказаться поздним, так как к моменту воспламенения смеси поршень при работе двига теля на повышенных оборотах успеет отойти от верхнего положе ния и сгорание смеси произойдет в большом объеме, т. е. при мень шем эффективном давлении в цилиндре. Постоянное же повышен ное опережение зажигания при работе двигателя на малых оборо тах может привести к воспламенению смеси, когда поршень еще не дошел до мертвой точки, и возрастающее давление будет пре пятствовать его перемещению. В обоих случаях двигатель будет работать в режимах с потерей мощности, перерасходом топлива и повышенными износами (рис. 2.48, а).
Центробежный регулятор обеспечивает автоматическое изме нение момента воспламенения рабочей смеси в зависимости от числа оборотов коленчатого вала двигателя.
На валу распределителя (рис. 2.48, в) |
закреплена |
пластина 1, |
на осях 4 которой установлены грузы 3, |
стягиваемые |
пружина |
ми 7. Кулачковая втулка 2, свободно посаженная на вал, прорезя ми фланца соединена со шпильками 6 грузов S.
При увеличении числа оборотов вала прерывателя центробеж ные силы разводят грузы 3, растягивают пружины 7 и через шпильки 6 поворачивают кулачковую втулку 2 по направлению ее вращения. В результате размыкание контактов и образование электрической искры в цилиндрах будет происходить раньше. С уменьшением оборотов вала пружины 7, стягивая грузы 3, пово
рачивают кулачковую втулку |
2 в противоположном направлении |
|||
и угол |
опережения |
зажигания |
уменьшается. |
Желаемая характе |
ристика |
регулятора |
обеспечивается последовательным включени |
||
ем пружин 7 и их различной |
жесткостью |
(см. рис. 2.48, б, кри |
||
вые I, II). |
|
|
|
Вакуумный регулятор автоматически изменяет момент воспла менения смеси в зависимости от нагрузки на двигатель.
Вакуумный регулятор в виде камеры с диафрагмой 13 уста новлен на корпусе 8 распределителя. Диафрагма 13 тягой 14 свя зана с поворотным диском Ю, на котором размещены контакты 9 прерывателя. Полость, в которой размещена пружина, сообщается трубкой 12 и отверстием с. каналом у дросселя 11 карбюратора. Отверстие в карбюраторе, сообщаемое с камерой вакуумного ре гулятора. располагают несколько выше прикрытого дросселя кар бюратора. При работе двигателя на малых оборотах разрежение у отверстия и в камере вакуумного регулятора невелико, пружина
116
Малые обороты |
Повышенные обороты |
Большие нагрузки |
Малые нагрузки |
Позднее зажигание |
Раннее зажигание |
Рис. 2.48. Характеристики опережения зажигания?
а — зависимость |
мощности двигателя |
и |
удельного |
расхода |
|||||||||
топлива |
<7 е |
от |
угла |
опережения |
|
|
|
о |
|
|
|||
зажигания 03 ; б — характе |
|||||||||||||
ристики |
регуляторов |
опережения |
зажигания; |
I — центробеж |
|||||||||
ного |
регулятора: |
г |
// — вакуумного |
регулятора; |
в — центробеж |
||||||||
ный |
регулятор; |
— вакуумный |
регулятор; |
/ — пластина; |
2 — |
||||||||
кулачковая |
втулка; 3 |
н 5 — грузы; |
4 |
ось; |
6 — шпилька; |
7 — |
|||||||
пружина; |
в — корпус; |
9 — контакты; |
10 — поворотный |
диск; |
|||||||||
|
/ / —дроссель; |
/2 —трубка; |
13 — диафрагма; |
14 — тяга |
|
удерживает диск с контактами прерывателя в положении началь ной установки зажигания (угол 0 Н).
Скорость сгорания рабочей смеси определяется в основном ее качественным составом, температурой и давлением.
При малых нагрузках дроссели карбюратора прикрыты, коли чество горючей смеси, температура и давление в цилиндрах дви гателя снижаются, а относительное содержание остаточных газов возрастает. Рабочая смесь в этом случае горит медленнее и вос пламенять ее для более полного сгорания следует раньше. При работе двигателя в режиме малых нагрузок разрежение у отвер стия, расположенного под дросселем, и в камере регулятора воз растает. Перепад давлений прогибает диафрагму 13, сжимает пружину 7 и поворачивает диск 10 с контактами 9 в сторону, про тивоположную вращению кулачковой втулки. Размыкание контак тов, а следовательно, и образование искр в цилиндрах будет про исходить раньше (рис. 2.48, г).
По мере открытия дросселей (при возрастании нагрузки на дви гатель) наполнение горючей смесыо, давление и температура в цилиндрах двигателя возрастают, а относительноесодержание остаточных газов снижается; смесь сгорает быстрее и ее следует воспламенять несколько позже.
С открытием дросселей разрежение у отверстия |
и в камере |
|
вакуумного регулятора |
снижается; пружина 7 |
поворачивает |
диск 10 с контактами 9 |
по направлению вращения |
кулачковой |
втулки и воспламенение смеси будет происходить позже. |
Оптимальный угол опережения зажигания обеспечивается сов местной работой регуляторов опережения зажигания (рис. 2.48,6).
Октан-корректор позволяет корректировать начальную уста новку зажигания в зависимости от октанового числа используе мого топлива. Нижняя пластина корректора (рис. 2.47) со шкалой закреплена на двигателе, верхняя присоединена к корпусу распре
делителя. Поворотом корпуса прерывателя |
с помощью |
винта 13 |
|
и гаек 12 обеспечивается |
изменение угла |
опережения |
зажигания |
в пределах ±12°. |
малогабаритный, |
самовосстанавливаю- |
|
К о н д е н с а т о р 18 |
щийся. При пробое конденсаторной бумаги происходит испарение металла, напыленного на бумагу, и работоспособность конденса тора восстанавливается.
Свечи зажигания (рис. 2.49). На армейских колесных машинах применяют свечи в неэкранированном (а, б) и экранированном (е) исполнении.
Электроды изготовляют из хромотитановой или никель-марган- цевой стали. Основой для изготовления изолятора служит дву окись алюминия с содержанием борокорунда и окиси бора. По верхность изолятора покрывают высокопрочной глазурью.
Для обеспечения бесперебойной работы свечи зажигания необ ходимо, чтобы температура нижнего конуса ее изолятора была не ниже 500—550°.
При температуре изолятора выше 750—850° возможно появле-
118
ние зажигания от накаленной поверхности свечи зажигания, что недопустимо.
Необходимая тепловая характеристика свечи выбирается ис ходя из ее теплового баланса и регулируется изменением величи ны поверхности нижнего конуса, соприкасающегося с горячими газами.
Рис. 2.49. Свечи зажигания:
а — свеча для нефорснрованного |
двигателя; |
б — свеча для |
форсированного двига |
||||
теля; |
в — экранированная |
свеча; |
/ — нижний |
конус изолятора; 2 и |
7 — уплотнитель |
||
ные |
кольца; |
3 — корпус: |
4 и 10 — герметики; |
5 — изолятор; |
6 — гайка; 8 — централь |
||
|
ный |
электрод: 9 — боковой электрод; |
/ / — сопротивление; |
12 — экран |
I
Свечи с коротким нижним конусом используют' для форсиро ванных двигателей. Свечи с сильно развитой поверхностью ниж него конуса устанавливают на двигателях с низкими степенями сжатия и температурой рабочего цикла. При установке «горячей» свечи на форсированном двигателе из-за ее перегрева возникает
Ш
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 2.6 |
Основные данные |
|
|
|
Машины |
|
|
|
||||
|
УАЗ-469Э |
ГАЗ-66-03 |
ЗИЛ-131 |
Урал-375 |
БРДМ |
БТР-60П |
|||||
|
|
|
|
|
|
||||||
Двигатель |
|
|
|
|
ЗМЗ-451МЭ |
ЗМЗ-66 |
ЗИЛ-131 |
ЗИЛ-375 |
ГАЗ-40 П |
ГАЗ-40П |
|
Катушка зажигания |
|
Б5А |
Б5А |
Б102-Б |
Б102-Б |
Б5А |
Б5А |
||||
Распределитель |
|
за |
Р103 |
Р105 |
Р102 |
PI02 |
Р50 |
Р50 |
|||
число |
размыканий |
4 |
8 |
8 |
8 |
6 |
6 |
||||
оборот вала |
контактах |
0,35—0.45 |
0,3—0.4 |
0,3—0,4 |
0,3—0,4 |
0,35—0.45 |
0,35—0,45 |
||||
зазор |
в |
|
|||||||||
прерывателя, |
мм |
со |
46—50 |
27—33 |
27—33 |
27—33 |
35—39 |
35—39 |
|||
угол |
замкнутого |
||||||||||
стояния |
контактов, |
|
|
|
|
|
|
||||
град |
опережения |
за |
0— 14,5 |
0— 14,5 |
0— 19 |
0— 19 |
0— 13 |
0—13 |
|||
угол |
|||||||||||
жигания, центроб. ре |
|
|
|
|
|
|
|||||
гул., |
град |
|
|
за |
0— 10.5 |
0— 10,5 |
|
|
0— 12 |
0— 12 |
|
угол |
опережения |
|
|
||||||||
жигания, |
вакуум, |
ав |
|
|
|
|
|
|
|||
томат, |
град |
|
|
|
А11У |
А15Б |
СН307 |
СН307 |
А14У |
А14У |
|
Свечи зажигания |
|
||||||||||
зазор |
между |
|
электро |
0,8—0,9 |
0,8—0,9 |
0,8 —0,9 |
0,5—0,6 |
0,8—0,9 |
0.8—0,9 |
||
дами |
овечи |
|
сопро |
|
СЭ102 |
СЭ102 |
СЭ102 |
СЭ40 |
СЭ40 |
||
Дополнительное |
|
||||||||||
тивление |
сопротивле |
1,25— 1,35 |
1,6 |
1,6 |
1,6 |
1,25— 1,35 |
1,25— 1,35 |
||||
величина |
|||||||||||
ния, ом |
|
установка |
0 |
4 |
4 |
9 |
0 |
0 |
|||
Начальная |
|
||||||||||
зажигания, |
угол |
до |
|
|
|
|
|
|
|||
в. м. т., град |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Применяемое |
топливо |
А-76 (А-72) |
|
А-76 (А-72) |
|
А-72 (Б-70) |
|||||
Порядок |
работы |
цилин |
1—2—4—3 |
|
1 -5 -- 4 —2—6—3 - 7 - - 8 |
|
1—3—6—2—4 |
||||
дров |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
калильное зажигание. Слишком «холодная» свеча быстро покрывается нагаром и работает с перебоями.
Фильтры, подавительные сопротивления, экраны. Системы за жигания являются источником радиопомех. В связи с этим в цепь системы зажигания армейских колесных машин включают филь тры и подавительные сопротивления, а приборы и провода экра нируют.
Порядок установки зажигания изложен в руководствах соот ветствующих машин, а основные данные систем зажигания — в
табл. 2.6.