7. Елементи системи запалювання.

Котушка запалювання. Сучасні котушки запалювання виготовля­ють на номінальну напругу Ї2 В. Вони здебільшого мають одну й ту саму будову, проте відрізняються одна від одної обмотковими дани­ми, конструкцією вузлів та деталей, наявністю додаткових пристроїв. габаритними та установними розмірами.

Котушка запалювання слугує для перетворення струму низькоi напруги (надходить вiд акумуляторноi батареi або генератора) на струм високоi надруги. Це пiдвищувальний трансформатор, первинною обмоткою якого проходить переривчастий струм низькоi напруги, а такий самий струм високої напруги виробляється у вториннiй обмотцi.

Рис. 6.12. Котушка запалювання:

1 - додатковий резистор; 2 - кришка;

3 - осердя; 4, 5 - вiдповiдно вторинна

11 - первинна обмотки; 6 - кiльцевий магнiтопровiд;

7 - iзолятор; 8 - iзольовальна втулка.

Іскрові свічки запалювання.

Важливим елементом запалювання є свічка. Від досконалості її конструкції та правильності добору до двигуна багато в чому залежить надійність роботи системи запалювання та двигуна,

Свічка на двигуні працює у важких умовах. Вона зазнає високих механічних і теплових навантажень, а також електричних та хімічних дій. Температура в камері згоряння коливається від 70 до 2700 °С, а повітря, що оточує ізолятор свічки в підкапотному просторі двигуна, може мати температуру від —60 до +100 °С. Через нерівномірне нагрівання окремих ділянок свічки в ній виникають теплові дефор­мації, які небезпечні для матеріалів з різними коефіцієнтами лінійного розширення (метал, кераміка). На поверхні свічки, вкрученої в каме­ру згоряння, діє тиск до 10 МПа. Свічка зазнає, крім того, дії імпульсів високої електричної напруги (до 26 кВ) і хімічної дії продуктів зго­ряння.

У процесі роботи двигуна внаслідок неповного згоряння пального на поверхні теплового конуса, електродах і стінках камери свічки утворюється нагар, який шунтує іскровий зазор. Втеча струму, а іноді й розряду може статися на зовнішній поверхні ізолятора, коли вона забруднена чи покрита вологою. В процесі роботи двигуна зазор у свічці збільшується в середньому на 0,015 мм на 1 тис. км пробігу автомобіля.

Свічка (рис. 6.13а) складається з ізолятора 1, корпусу 4, цент­рального 7 і бічного 8 електродів. Для герметизації свічки щодо цент­рального електрода застосовують термоцемент, а останнім часом — струмопровідний склогерметик 3. Герметичність між ізолятором і корпусом свічки забезпечують прокладкою 5, а також завальцьовуванням корпусу на плечико ізолятора.

У свічках деяких типів тепловий конус ізолятора виходить за то­рець нижньої частини корпусу, завдяки чому він краще охолоджується під час впуску холодної суміші і тепловий діапазон роботи свічки розширюється.

Для форсованих двигунів нині використовують свічки, центральний електрод яких виготовлено і покрито нікельхромовою, срібною чи платиновою оболонкою.

Рис. 6.13. Свічки запалювання.

а — конструкція гарячої свічки: 1 — ізолятор; 2 — контактна головка;

3 — струмопровідний склогерметик; 4 — корпус; 5, 6 — прокладки;

7 — центральний електрод; 8 — бічний електрод; 9 — тепловий конус;

10 — робоча камера;

б — конструкція холодної екранованої свічки: 1 — гумове ущільнення;

2— кон­тактний пристрій; 3 — екран; 4— ізолятор; 5 — корпус із боковим електродом; 6 — шайба;

7 — ущільнювальне кільце; 8 — тепловідвідна шайба; 9 — западоприглушувальний резистор; 10 — накидна гайка;

в — тепловий баланс свічки

Тому свічку з більшою довжиною юбки називають гарячою, а з малою - холодною.

На високооборотних фор­сованих двигунах з високим ступенем стискування свіч­ці передається значно більша кількість теплоти, ніж на низькооборотних двигунах з малим ступенем стискування. Тому для перших застосовуються холодні свічки, а для других — гарячі свічки.

У країнах СНД та на Україні жарове число вибирають з такого ряду чисел: 8; 11; 14; 17; 20; 23; 26.

Іскрові свічки за конструктивним виконанням різняться діамет­ром різьби та типом ущільнення, довжиною різьби на корпусі, жаро­вим числом. Свічки в країнах СНД маркують так:

перша літера містить діаметр різьби на корпусі: А-М14 Х 1,25; М-М18 х 1,5;

друга літера характеризує особливості конструкції свічки: К — конусним ущільненням без прокладки; М — малогабаритна;

після літер вказується жарове число з наведеного вище ряду;

після жарового числа можуть бути літери Н або Д, які означають довжину різьбової частини корпусу: Н = 11 мм, Д = 19 мм.

Якщо літер немає, то це означає, що довжина становить 12 мм; літера В означає, що тепловий конус ізолятора виступає за корпус; літера Т означає, що герметизація на з'єднанні “ізолятор — цент­ральний електрод” виконана термоцементом.

Якщо немає позначень на другій, четвертій, п'ятій та шостій пози­ціях, то це означає, що свічка не має конструктивних особливостей, довжина її різьбової частини становить 12 мм, тепловий конус ізолято­ра не виступає за корпус, а герметизацію на з'єднанні “ізолятор — центральний електрод” виконано іншим герметиком, ніж термоцемент.

Зразок умовного позначення свічки запалювання з різьбою на корпусі M14 х 1,25, жаровим числом 20. довжиною різьбової части­ни корпусу 19 мм, яка має тепловий конус ізолятора, що виступає за торець корпусу — А20ДВ.

Рис. 6.14. Приклади конструкцій електродів свічок запалювання

Розподільники запалювання. Розподільник призначений для розми­кання первинного кола котушки запалювання, розподілу імпульсів високої напруги між циліндрами двигуна в необхідній послідовності, виставляння початкового кута випередження запалювання та авто­матичного регулювання цього кута залежно від частоти обертання колінчастого вала і навантаження двигуна. Розглянемо його будову на прикладі розподільника (рис.6.15), що його ставлять на автомобілях ВАЗ.

На автомобiлях ВАЗ установлено розподiльник запалювання Р-125 (рис. 6.15), що мaє вакуумний 4 й вiдцентровий регулятори. Опорну пластину 7 з рухомими тягарцями регулятора встановлено на шлiцах верхнього кiнця приводного валика пiд ротором 8. Останнiй прикрiплено до пластин кулачка 16 переривника двома гвинтами. Контакти розташовано на рухомому диску. Для регулювання зазору мiж ними стояк iз нерухомим контактом можна перемiщувати за допомогою викрутки, яку встановлюють у спецiальний паз 20, пicля ослаблення двох гвинтiв 19. Тяга 6 з'єднує вакуумний регулятор з рухомим диском переривника.

Рис. 6.15. Розподiльник запалювання автомобiлiв ВАЗ:

1 - приводний валик;

2 - оливовiд6ивна муфта;

3 - фiльц для мащення кулачка;

4 - вакуумний регулятор випередження запалювання;

5 - дiафрагма;

6 - тяга вакуумного регулятора;

7 - опорна пластина вiдцeнтрованого регулятора;

8 - ротор розподiльника;

9 - 6iчний електрод i затискач;

10 - кришка розподiльника;

11 - центральний затискач;

12 - струмоподавальний вуглик;

13 - резистор;

14 - розносна пластина ротора;

15 - тягарець вiдцентрового регулятора;

16 - кулачок;

17 - рухома пластина нерухомого контакту;

18 - рухомий диск переривника;

19 - стопорний гвинт; 20 - паз рухомої пластини;

21 - конденсатор; 22 - корпус

Рис. 6.16 Регулятори випередження запалювання:

а - вiдцентровий; б - вакуумний;

1 - замкове кiльце; 2 - опорна шайба; 3 - втулка кулачка; 4 - пружина; 5 -вал привода;

6 - пластина; 7 - Bicь; 8 - тягарцi; 9 - штифт; 10 - планка; 11 - кулачок переривника;

12 - дiафрагма; 13 - тяга; 14 - рухомий диск переривника

Потреба встановлювати в розподiльнику прилади, якi автоматично регулюють момент запалювання робочої сумiшi, пояснюється ось чим. Робоча сумiш у цилiндрах двигуна згоряє дуже швидко (протягом 1/500 ... 1/1000 с). Зi збiльшенням частоти обертання колiнчастого вала швидкicть згоряння майже не змiнюється, а середня швидкicть руху поршня істотно зростає, й за час згоряння сумiшi поршень встигає набагато вiдiйти вiд вмт. Тому згоряння сумiшi вiдбудеться в бiльшому об'ємi, тиск газiв на поршень зменшиться, й двигун не розвиватиме повної потужностi.

Це зумовлює необхiднiсть зi збiльшенням частоти обертання колiнчастого вала запалювати робочу сумiш з випередженням (до пiдходу поршня у ВМТ) з таким розрахунком, щоб сумiш повнicтю згорiла до моменту переходу поршнем ВМТ (при найменшому об'ємi), тобто робити запалювання бiльш paннім. Чим вища частота обертання колiнчастого вала, тим бiльшим мaє бути випередження запалювання.

Випередження запалювання автоматично змiнюється залежно вiд частоти обертання колiнчастого вала за допомогою відцентрового регулятора (рис. 6.16, а), що складаеться з двох тягарцiв 8, якi надiваються на oci 7, закрiпленi на пластинi 6 приводного вала 5, i стягуються двома пружинами 4. На тягарцях е штифти 9, якi входять у прорiзи планки 10 кулачка 11 переривника.

Коли частота обертання колiнчастого вала пiдвищуеться, тягарцi пiд дiею вiдцентрових сил розходяться й повертають планку 10 iз кулачком у напрямi його обертання на деякий кут, чим i забезпечуеться бiльш ранне розмикання контактів переривника, тобто збiльшуеться випередження запалювання.

Випередження запалювання змiнюеться автоматично також залежно вiд ступеня вiдкривання дросельних заслiнок за допомогою вакуумного регулятора (рис. 6.16, 6), порожнину якого з одного боку дiафрагми сполучено з атмосферою, аз iншого, за допомогою трубки, iз задросельним простором карбюратора.

Коли заслiнки закриваються, розрiдження в корпусi вакуумного регулятора збiльшуеться, дiафрагма 12 (див. рис. 6.16, б), долаючи опiр пружини, прогинаеться назовнi й через тягу 13 повертае рухомий диск 14 у бiк збiльшення випередження запалювання; коли заслiнки вiдкриваються, розрiдження зменшуеться, пружина вигинае дiафрагму в протилежний бiк, повертаючи диск 14 переривника у бiк зменшення випередження запалювання.

Kpiм того, вci розподiльники мають також ручне регулювання випередження запалювання, що здiйснються залежно вiд октанового числа палива за допомогою октан – коректора (див. мал. 6.17) .

Мал. 6.17. Октан-коректор

Октан-коректор. В процесі експлуатації автомобіля можливе застосування палива з різним октановим числом і виникає необхідність в коректуванні кута випередження запалення. В цьому випадку використовують октан-коректор (мал. 6.17) , який складається з двох пластин; одна з них кріпиться до корпусу переривника-розподільника, а інша — до блоку циліндрів. Пластини сполучені між собою регулювальним гвинтом. На нижній пластині нанесена шкала з п'ятьма розподілами від нуля в обидві сторони, а на верхній є вказівна стрілка. При обертанні регулювального пристрою верхня пластина разом з корпусом і диском переривника повертається щодо кулачка, кут випередження запалення змінюється.