Elektroobladnannya avtomobiliv i traktoriv

найбільшої величини, переривник розмикає коло первинної обмотки і у вторинній індукуються імпульси високої напруги.

Паралельно до первинної обмотки увімкнено конденсатор, який зменшує іскріння контактів і, крім того, поліпшує процес формування імпульсу високої напруги. Процес проходить так. При найбільшому значенні ЕРС первинної обмотки конденсатор заряджається і, отже, стає своєрідним джерелом живлення. Як тільки переривник розмикає коло первинної обмотки, у вторинній обмотці збуджується перший імпульс струму високої напруги. При розімкнутих контактах переривника в первинну обмотку надходить струм з конденсатора, збуджуючи новий магнітний потік в осерді, а отже, і новий імпульс високої напруги у вторинній. Ємність конденсатора вибирають так, щоб запас електричної енергії забезпечив виконання кількох циклів надходження струму до первинної обмотки, а отже, збудження струму високої напруги у вторинній обмотці. В результаті за один цикл роботи магнето після розмикання контактів переривника у вторинній обмотці збуджується не один імпульс високої напруги, а ціла послідовна серія. Отже, у запальній свічці виникає не одна, а декілька послідовних іскор, які поліпшують підпалювання стиснутої робочої суміші у циліндрах двигуна. Особливо це необхідно при пуску двигуна у холодну пору року, а також при використанні палива з вмістом оливи або гасу, температура спалахування якого вища. Конструктивно конденсатор встановлюється в магнето як окрема деталь або виконується у вигляді металевих стрічок, намотаних на первину обмотку індукційної котушки

іпідключених до електричного кола.

Усистемах запалювання основних і пускових двигунів тракторів встановлюються магнето різних типів і марок, проте принцип їх дії залишається загальним. Відрізняються вони кількістю вивідних проводів, напрямком обертання та способом кріплення на двигуні.

На рис. 3.53 показана будова одноіскрового магнето.

Корпус магнето виготовлений із цинкового сплаву. Він має два полюсних башмаки 9 з металевих пластин, між якими обертається ротор 10. У корпусі встановлена також індукційна котушка, переривник 13, конденсатор 11. На корпусі магнето розміщено вимикач 1, що з'єднує первинну обмотку з корпусом. Магнето закріплюється на двигуні за допомогою фланця. Повертаючи на певний кут корпус магнето у пазах, регулюють постійний кут випередження запалювання робочої суміші, що становить, наприклад, для пускових двигунів П-350 і ПД-10М 27° (магнето М-214Б

іМ-24А1), а для П-23М - 25° (М-48В1).

Укорпусі магнето між полюсними стояками 7 обертається ротор 10

-двополюсний постійний магніт. На передньому кінці вала встановлена напівжорстка муфта 8 привода або муфта випередження запалювання, а на задньому - кулачок 13 переривника.

2

Рис. 3.53. Одноіскрове магнето:

1 - вимикач запалювання; 2 - провід високої напруги; 3 - свічка запалювання; 4 - вторинна обмотка; 5- первинна обмотка; 6 - осердя індукційної котушки; 7 - полюсний стояк; 8 -муфта приводу; 9 - полюсний баилмак; 10 -ротор; 11 - конденсатор; 12 -рухомий контакт; 13 - кулачок

На полюсних стояках встановлено індукційну котушку, на осерді 6 якої розміщені дві ізольовані одна від одної обмотки 4 та 5. Первинна обмотка 5 низької напруги виготовлена з проводу великого діаметра, а вторинна 4, навпаки, має велику кількість витків з тонкого проводу. Щоб забезпечити відповідне підвищення напруги у вторинній обмотці індукційної котушки магнето (що працює за принципом трансформатора), вони мають такі дані: первинна- 160-180 витків з проводу діаметром 0,73-0,93 мм, а вторинна - 11-13 тис. витків з проводу діаметром 0,07-0,08 мм. Опір первинної обмотки становить приблизно 0,3, а вторинної - 8000 Ом.

Первинна обмотка одним кінцем з'єднана з осердям, тобто з корпусом магнето, а другим - з переривником і початком вторинної обмотки. Кінець вторинної обмотки з'єднується з клемою виводу високої напруги, тобто з запальною свічкою, а в багатоіскрових магнето - з розподільником високої напруги. З торців котушки захищена гетинаксовими пластинами, а зовні - ізоляцією з капрону та поліетилену. У деяких типах магнето (М-27, М-145) вторинна обмотка не з'єднується з первинною і має два самостійні виводи.

Для розривання кола первинної обмотки застосовують контактний переривник з двох контактів. Нерухомий контакт з'єднаний з корпусом магнето, а рухомий 12 на спеціальному диску, причому молоточок з контактом

ізольований від нього і з'єднаний з кінцем первинної обмотки трансформатора напруги. Розмикання контактів здійснюється кулачковою муфтою, закріпленою на валу ротора в певному положенні відносно полюсів магніту. Контакти повинні розмикатися в момент найбільшого значення ЕРС у первинній обмотці, яка виникає при повороті магніту на відповідний кут від вертикального положення.

На кулачковій муфті є виступ, а в багатоіскрових магнето виступів кілька. Отже, при обертанні ротора кулачок ІЗ під час кожного оберту один раз (в багатоіскрових магнето кілька разів) розмикає контакти, які замикаються знову після провертання кулачка під дією зворотньої пружини.

Залежно від напрямку обертання магнето важілець і нерухомий контакт переривника встановлюються праворуч або ліворуч від осі, отже переривники бувають правого і лівого обертання. При провертанні рухомого диска відносно корпуса встановлюється постійний і£ут випередження запалювання (до 30°). Автоматичне його регулювання здійснюється за допомогою спеціального регулятора, встановленого на приводному валу ротора.

Ротор обертається у двох шарикопідшипниках. Внутрішні їх обойми закріплені на валу ротора, а зовнішні - запресовані у корпус і кришки магнето або встановлені з пресшпановою прокладкою, щоб виключити можливість провертання обойм при нагріванні корпуса і кришок магнето.

Працює магнето так. Під час обертання ротора полюси по черзі підходять до стояків, в результаті чого в осерді за кожен оберт двічі з'являється і зникає магнітний потік, тобто створюється змінне за величиною і напрямком магнітне поле. Внаслідок його зміни в первинній і вторинній обмотках індукується ЕРС. Якщо контакти замкнуті, у первинній обмотці виникає струм низької напруги (2-30 В), який проходить через витки первинної обмотки, рухомий контакт переривника, нерухомий контакт, корпус і до початку обмотки. При проходженні струму в осерді індукційної котушки створюється нове магнітне поле, силові лінії якого перетинають обидві обмотки. Воно досягає найбільшого значення при повороті магніту на 8-12° у бік обертання від нейтрального положення, первинний струм при цьому досягає також найбільшої величини (до 5 А). Якщо в цей момент розімкнути електричне коло первинної обмотки, то струм відразу ж зникає, а разом з ним і магнітне поле. Зникаючи, воно перетинає витки обмоток індукційної котушки, в результаті чого в первинній обмотці виникає ЕРС самоіндукції 200-300 В, а вторинній - ЕРС взаємоіндукції близько 2000-25 000 В. Під дією ЕРС у первинній обмотці виникає струм розмикання, а у вторинній - струм високої напруги, що і надходить до запальної свічки. Для зменшення струму самоіндукції та іскріння між контактами в момент їх розмикання, а також підвищення напруги у вторинній обмотці паралельно до контактів вмикають конденсатор.

21 1

Система запалювання

Між клемою виводу вторинної обмотки і корпусом передбачено додатковий іскровий проміжок, розряд у якому виникає при перевищенні високої напруги у 1,5 рази. Це необхідно для запобігання пробою вторинної обмотки індукційної котушки в разі зменшення навантаження у колі високої напруги, що може статися при знятті проводу високої напруги з клеми запальної свічки. Під час роботи електричний розряд між електродами іскрового проміжку не виникає, оскільки зазор між ними збільшений. Іскровий проміжок регулюють гвинтом розрядника так, щоб він становив 10-11 мм.

Для вимикання струму високої напруги, що необхідно для зупинки двигуна, натискають на кнопку вимикача, контакти якого замикають первинну обмотку на корпус. При цьому слід пам'ятати, що при замиканні первинної обмотки на корпус магнето працює в режимі найвищої потужності, а це призводить до надмірного розмагнічування ротора. Для кращої збереженості магнето, а також інших механізмів перед зупинкою необхідно зменшити частоту обертання колінчастого вала. У деяких типів магнето (М-124Б та ін.) зупинити двигун можна з робочого місця, для чого на корпусі є клема дистанційного керування.

На дво- і більше циліндрових двигунах встановлюють багатоіскрові магнето, до складу яких входять додатково розподільник струму високої напруги по запальних свічках.

Наприклад, двоіскрове магнето М-48В1 (рис. 3.54) лівого обертання з автоматичним регулятором випередження запалювання має дві клеми 20 виводу високої напруги і бігунок 19, до якого подається струм високої напруги через струмознімач 6.

Магнето приводиться в дію від колінчастого вала двигуна за допомогою шестеренної або іншої передачі, що забезпечує синхронізацію моменту запалювання при відповідному положенні поршня у циліндрі. Передаточне число в механізмі привода магнето залежить від робочого цикла двигуна (двотактний, чотиритактний) та конструкції самого магнето. При цьому враховується, що у двотактних двигунах один робочий хід відбувається за один оберт, а у чотиритактних - за два, крім того, кулачкова муфта може мати кілька виступів, а на роторі можливе розміщення кількох пар магнітів. Так, для забезпечення роботи одноциліндрового двоактного пускового двигуна ПД-10М2 у магнето М-124Б1 з двополюсним магнітом і кулачковою муфтою з одним виступом один цикл, тобто одна іскра, відбувається за один оберт ротора. А у одноциліндрового чотиритактного двигуна один цикл роботи магнето, тобто одна іскра, повинен здійснюватись за два оберти колінчастого вала. Отже, частота обертання ротора магнето повинна бути вдвічі меншою, ніж у колінчастого вала.

™11 12 13 14 15 16

Рис. 3.54. Двоіскрове магнето:

I- гвинт кріплення кришки розподільника; 2 - важіль переривника;

З- контакти; 4 - кришка розподільника; 5 - клема; б - струмознімач; 7 - конденсатор; 8 - кришка магнето; 9 - осердя; 10 -розрядник;

II- обмотка (первинна) низької напруги; 12 - обмотка (вторинна) високої напруги; 13 - корпус; 14 - полюсний башмак; 15 - вал ротора;

16 - муфта випередження запалювання; 17 - ротор; 18 - кулачок

переривника; 19 - бігунок розподільника; 20 - клема виводу високої напруги

У чотирициліндровому чотиритактному двигуні (Л-12) встановлюється магнето з двополюсним магнітом і щоб забезпечити два цикли роботи, тобто два іскрових розряди, за один оберт колінчастого вала (два робочі ходи у циліндрах) кулачкова муфта привода переривника має два виступи.

Для забезпечення пуску двигуна і створення умов для карбюрації (приготування робочої суміші з палива і повітря) частота обертання колінчастого вала повинна становити 30-40 хв1, тобто близько одного оберту за дві секунди. А мінімальна частота обертання ротора магнето для забезпечення іскроутворення - 150-250 хв"1, отже при пуску двигуна колінчастому валу треба надати такої самої частоти обертання. А це вимагає застосування спеціальної системи привода (стартери, редуктори тощо) і до того ж практично виключає можливість пуску двигунів вручну.

Щоб забезпечити пуск двигуна при незначній частоті обертання колінчастого вала, наприклад, один оберт за секунду, в деяких типах магнето застосовують пусковий прискорювач, який надає ротору частоту обертання близько 150-200 хв"1. При цьому забезпечується утворення іскри в пусковому режимі, а також автоматичне запізнення моменту запалювання, що необхідно при пуску двигуна вручну

Прискорювач складається з двох напівмуфт, зв'язаних між собою пружиною. При повільному обертанні вала ведена напівмуфта залишається нерухомою до визначеного моменту, після чого собачка її звільняє і ротор різко провертається на 45°, забезпечуючи іскроутворення. Після пуску двигуна напівмуфти блокуються відцентровим пристроєм і обертаються як одне ціле.

Технічні характеристики магнето наведені в таблиці 3.2.

3.11. Експлуатація системи запалювання та її основні несправності

У процесі експлуатації систем запалювання потрібно уважно стежити за монтажем їхніх елементів. З'єднання проводів між собою, а також корпусів апаратів із «масою» мають забезпечувати надійний контакт. У контактно-транзисторних, безконтактних та мікропроцесорних системах запалювання категорично заборонено замикати накоротко вивідні затискачі, а також перемикати з'єднувальні проводи, що не передбачено монтажною електросхемою автомобіля.

Під час експлуатації автомобіля чи трактора в системі запалювання можуть виникнути різні несправності, а саме: не запускається двигун; двигун запускається, однак після вимикання стартера зупиняється; двигун запускається важко; не працює один або кілька циліндрів двигуна; циліндри двигуна працюють із перебоями; зниження потужності та економічності двигуна.

Двигун не запускається. Під час обертання колінчастого вала двигуна стартером не виникає іскровий розряд між електродами всіх свічок запалювання, немає спалахів робочої суміші в окремих циліндрах двигуна.

Основні несправності: обривання чи пробивання ізоляції високовольтного проводу, який з'єднує котушку запалювання з розподільником; несправний ротор розподільника; пробивання ізоляції вторинної обмотки котушки запалювання; обривання проводів у колі низької напруги, пробивання транзистора в комутаторі безконтактної або контактно-транзис- торної системи; замаслювання, велике окислення чи підгоряння контактів переривача; замикання затискача переривача або важільця з корпусом; обривання провідника конденсатора або замикання його обкладок між собою (у контактній системі запалювання).

21 1

Система запалювання

У безконтактній транзисторній системі запалювання виникають й інші несправності, які спричинюють відмову датчика та транзисторного комутатора.

Для комплексної перевірки всієї системи запалювання (за винятком свічок) від'єднують проводи (чи один провід) від наконечників свічок запалювання та розташовують їх на 5-Ю мм від корпуса двигуна. Увімкнувши запалювання стартером або пусковою ручкою, обертають колінчастий вал двигуна і стежать за іскроутворенням у зазорах. Якщо іскри утворюються без перебоїв, то прилади, апарати та кола системи запалювання справні. У цьому випадку перевіряють стан свічок запалювання.

Якщо іскри в зазорах між корпусом двигуна та проводами, від'єднаними від наконечників свічок запалювання, не утворюються, перевіряють розподільник. Для цього виймають високовольтний провід котушки запалювання з центрального входу розподільника, розташовують його наконечник на відстані 5-Ю мм від корпуса двигуна й, увімкнувши запалювання, стартером чи пусковою ручкою обертають колінчастий вал двигуна і стежать, чи виникають іскри в зазорі між наконечником проводу та корпусом двигуна. Проте можна і не обертати колінчастий вал двигуна, а зняти кришку розподільника, замкнути контакти, ввімкнути запалювання і за допомогою важільця переривача розмикати та замикати їх. Періодичне розмикання та замикання контактів переривача можна забезпечити також, обертаючи ротор розподільника в обидва боки в межах кута, що його допускають вирізи в повідковій пластині відцентрового регулятора випередження запалювання.

Якщо іскри утворюються без перебоїв, то котушка та первинне коло справні, а несправний розподільник запалювання.

Чи пробито ізоляцію ротора, можна з'ясувати, якщо розташувати провід високої напруги на невеликій відстані від електрода ротора і, увімкнувши запалювання, розмикати та замикати контакти переривача. Якщо в утвореному зазорі виникатимуть іскри, ротор несправний (пробитий). Несправний ротор, приглушувальний резистор і кришку розподільника замінюють. Кришку розподільника та ротор не відновлюють.

Якщо на проводі від котушки запалювання високої напруги немає, перевіряють коло струму низької напруги, котушку запалювання та переривач.

Справність первинного кола можна перевірити за допомогою амперметра. Для цього вмикають запалювання і пусковою ручкою повільно обертають колінчастий вал двигуна. У фазі замикання контактів переривача стрілка амперметра відхилятиметься у бік розряду, а у фазі розмикання - у бік нульової поділки шкали. Якщо під час обертання колінчастого вала двигуна стрілка амперметра не коливається, то первинне коло несправне.

Аби детально перевірити коло низької напруги, потрібно пусковою ручкою замкнути контакти переривача і до затискача низької напруги переривача підімкнути контрольну лампу. Вмикають запалювання та періодично розмикають і замикають контакти переривача. Якщо лампа горить, коли контакти розімкнено, і не горить, коли замкнено, то коло струму низької напруги разом із первинною обмоткою котушки запалювання, додатковим резистором, комутатором (у контактно-транзисторній системі) і переривачем справне, тобто коло не обірване.

Якщо лампа, підімкнена до затискача переривача, не горить після розмикання контактів, то перевіряють переривач і коло низької напруги від джерела струму до переривача. Для цього провід від'єднують від затискача переривача, а між наконечником з'єднувального проводу та корпусом підключають контрольну лампу і вмикають запалювання. Якщо лампа горить, то коло до переривача справне, проте несправний переривач, тобто його важілець і провід замкнулися на корпус або замкнулися обкладки конденсатора.

Якщо лампа, підімкнена до затискача переривача, горить, і коли контакти замкнено, то вони або дуже окислені, або обірваний провід від затискача переривача до важільця чи провід, який з'єднує рухомий диск переривача з корпусом. Щоб перевірити стан контактів проводу, який з'єднує затискач переривача з важільцем, і проводу, який з'єднує рухомий диск переривача з корпусом, потрібно, увімкнувши запалювання та підімкнувши лампу, з'єднати провідником контакти між собою. Якщо лампа гасне, то проводи справні, а дуже окислені контакти переривача зачищають. Для цього потрібно зняти важілець і пластину нерухомого контакту та абразивним дрібнозернистим бруском чи пластиною зчистити горбик з одного контакту і трохи згладити поверхню другого, який має заглибину. Обробляючи поверхню контактів, не треба повністю видаляти заглибину, бо залишиться тонкий шар їхньої вольфрамової частини, а це призведе до скорочення терміну служби. Зачищаючи контакти, потрібно стежити, аби їхні площини залишилися паралельними.

Аби перевірити конденсатор у контактній системі на автомобілі, потрібно з центрального входу кришки розподільника вийняти високовольтний провід і піднести його наконечник на відстань 5-Ю мм до корпуса двигуна. Знімають кришку та ротор розподільника. Потім вмикають запалювання і пусковою ручкою чи стартером обертають колінчастий вал двигуна, стежачи за іскроутворенням між контактами переривача, а також між наконечником високовольтного проводу і корпусом двигуна.

Якщо конденсатор справний, то між контактами переривача іноді виникатимуть невеликі іскри, а в зазорі між наконечником високовольтного проводу та корпусом двигуна вони утворюватимуться без перебоїв. У випадку зменшення ємності конденсатора між контактами переривача

21 1

Система запалювання

виникатимуть інтенсивні іскри, а в зазорі між наконечником високовольтного проводу та корпусом двигуна вони утворюватимуться з перебоями та малою довжиною. Якщо обкладки конденсатора замкнено, то струм низької напруги не перериватиметься, і отже, не буде іскріння між контактами переривача, а також між наконечником високовольтного проводу й корпусом.

Аби перевірити справність транзисторного комутатора ТКЮ2, від його затискача і затискача Р від'єднують проводи, підключають лампу до наконечника проводу і вмикають запалювання. Якщо коло низької напруги справне, лампа горить. Якщо лампа не горить, то треба перевірити, чи справне коло, контрольною лампою, по черзі підмикаючи її до затискачів кола низької напруги.

Якщо коло низької напруги справне, від'єднаний провід підключають до затискача комутатора і приєднують до неї контрольну лампу. Потім, увімкнувши запалювання, періодично замикають і розмикають затискач Р комутатора з корпусом. Якщо транзистор комутатора справний, у момент замикання затискача на корпус лампа не горить, бо її закорочує (шунтує) відкритий транзистор. Якщо лампа не горить, коли від'єднано затискач Р, або не гасне, коли цей затискач з'єднано з корпусом, то транзисторний комутатор ТКЮ2 несправний. Якщо комутатор справний, підключають від'єднаний провід до затискача Р і періодично замикають та розмикають контакти переривача, увімкнувши запалювання. Якщо лампа, підімкнена до безіменного затискача комутатора, не гасне чи не горить, то несправний переривач.

У безконтактній транзисторній системі запалювання коло низької напруги перевіряють, підмикаючи контрольну лампу до наконечника проводу, від'єднаного від затискача КЗ комутатора. Якщо запалювання ввімкнено, а лампа не горить, перевіряють коло, послідовно підмикаючи лампу в інші точки. Потім перевіряють комутатор.

Щоб перевірити транзисторний комутатор 13.3734, потрібно приєднати провід до затискача КЗ. Лампою перевіряють, чи є напруга на затискачі «+» (повинна не горіти). Потім періодично з'єднують провідником затискачі «+» і Д комутатора. Якщо комутатор справний, то лампа має засвітитися, коли ці затискачі з'єднати.

Для перевірки обмоток датчика один провід від лампи потужністю 1- 3 Вт підключають до його затискача, а другий - до затискача «+» акумуляторної батареї чи комутатора. Якщо обмотка справна, лампа горітиме.

Щоб перевірити прилади безконтактної системи, за винятком датчика і транзисторного комутатора, а також, коли несправні датчики та комутатор, потрібно до котушки запалювання увімкнути аварійний вібратор. Якщо двигун з аварійним вібратором працює, то несправний датчик або комутатор. Слід зауважити, що коли система запалювання працює з аварійним