Порядок проведения работы.

Практическое занятие № 5

Тема: «Устройство и работа приборов контактных систем зажигания».

Цель работы: Обобщить и закрепить полученные теоретические знания о назначении, устройстве и работе приборов контактных систем зажигания. Организация работы и оборудование учебных мест.

Работа проводится на 2-х учебных местах:

Учебное место №1. Изучение устройства катушки зажигания, добавочного резистора.

Оборудование: Стенд «Контактная система зажигания». Приборы: катушки зажигания, добавочные сопротивления.

Плакаты, учебная литература.

Учебное место №2. Изучение устройства прерывателя, центробежного регулятора, вакуумного регулятора опережения зажигания.

Оборудование: Стенд «Контактная система зажигания». Приборы: прерыватели – распределители.

Плакаты, учебная литература.

Время проведения работы – 80 минут.

Организация работы; проведение инструктажа по БЖД во время выполнения работы. [Инструкция по безопасности жизнедеятельности № 80 во время проведения занятий со студентами в лаборатории и кабинете «Электрооборудование автомобилей» №105] - 10 мин;

Работа на учебных местах – 2 х 20 минут – 40 мин;

Изменение учебных мест – 2 х 1- 2 мин;

Изменение учебных мест осуществляется по команде преподавателя:

УМ №1 – УМ №2

Уборка рабочих мест – 2 мин;

Защита работы – 18 мин;

Подведение итогов – 8 мин;

 

Теоретические сведения.

Катушка зажигания

В настоящее время применяются два вида катушек - с разомкнутым и замк­нутым магнитопроводом. Они могут выполняться по трансформаторной схеме соединения обмоток.

Сердечник катушки набран из листов электротехнической стали. Вторичная обмотка, намотанная на изоляционную втулку, располагается на сердечнике. Число витков этой обмотки лежит в пределах 16-40 тыс., диаметр

провода 0,06-0,09 мм. Поверх вторичной обмотки через изоляционную прокладку рас­полагается первичная обмотка. Такое расположение способствует лучшему ее охлаждению. Обмотка имеет 260 - 330 витков

провода диаметром 0,5-0,9 мм. Начало вторичной обмотки соединено с пружиной и латунной вставкой для со­единения с высоковольтным проводом. На низковольтные выводы подводят­ся совместное соединение вторичной и первичной обмоток и вывод первичной обмотки. Обмотки с сердечником помещены в кожух, от которого сердечник изолирован керамическим изолятором. Рядом с кожухом располагается витой наружный магнитопровод, увеличивающий индуктивность катушки. Между ко­жухом катушки и крышкой, выполненной из высоковольтной пластмассы, про­ложена герметизирующая прокладка. Соединение крышки с кожухом выпол­нено завальцовкой, что делает конструкцию неразборной. Внутренняя полость катушки заполнена трансформаторным маслом. У катушек систем с регулиру­емым временем накопления энергии, имеющих низкое сопротивление первич­ной обмотки (0,4 - 0,5 Ом), позволяющее ускорить процесс нарастания пер­вичного тока, в случае отказа ограничителя тока в контроллере чрезмерный перегрев катушки может вызвать взрыв. Для его предотвращения некоторые катушки снабжены предохранительным клапаном, срабатывающим при повы­шении давления внутри катушки. После срабатывания клапана катушка вос­становлению не подлежит.

Малые размеры специальных катушек позволяют раз­мещать их прямо на свечах зажигания.

Добавочный резистор.

 

Добавочный резистор R_Д (см. схему) устраняет влияние снижения напряжения в бортовой сети при включении стартера. Для этого он при пуске закорачивается, при нормальной работе на нем падает часть напряжения так, что к катушке за­жигания подходит напряжение 7-8 В, на которое она рассчитана.

Добавочный резистор выполняется из никелевой или константановой прово­локи, имеет сопротивление 1 -1,9 Ом и располагается либо на катушке зажига­ния, либо отдельно.

Изготовление добавочного резистора из никелевой проволоки позволяет ему выполнить дополнительные функции - защиту первичной цепи от перегрузки, возможной на малой частоте вращения коленчатого вала.

Сопротивление нике­левого резистора с ростом силы тока возрастает. Там, где напряжение при пу­ске понижается мало, добавочный резистор не применяется.

Прерыватель.

В контактной системе зажигания коммутация в первичной цепи за­жигания осуществляется механическим кулачковым прерывательным механизмом. Кулачок прерывателя (рис. 1, а) связан с коленчатым валом двига­теля через зубчатую или зубчато-ременную передачу, причем частота враще­ния вала кулачка вдвое меньше частоты вращения вала двигателя. Угол опе­режения зажигания устанавливается изменением положения кулачка относи­тельно приводного вала или углового положения пластины прерывателя, на которой закреплена ось его подвижного рычажка.

Однако во всех случаях с увеличением частоты вращения коленчатого вала увеличи­вается скорость движения поршня, и для того, чтобы смесь успела сгореть при увеличении частоты вращения, угол опережения зажигания должен быть увеличен.

Для изменения поло­жения кулачка относительно привод­ного вала в зависимости от частоты вращения служит центробежный ре­гулятор (рис. 1, б).

Центробежный ре­гулятор.

Своеобразными датчиками частоты вращения в регу­ляторе являются грузики, оси враще­ния которых закреплены на пластине, связанной с приводным валом. Под действием центробежной силы, зависящей от частоты вращения, грузики стремятся разойтись и повернуть траверсу, жестко связанную с кулачком, при этом центробежная сила преодо­левает силу противодействующей пружины. Пример зависимости угла опере­жения

зажигания, устанавливаемого центробежным регулятором при изме­нении частоты вращения n, представлен на рис. 1, б.

Ломаный характер за­висимости определяется подбором жесткости пружины, массы и конфигурации грузиков. Максимальное значение О^О ограничивается упором и лежит в преде­лах 30 - 40°, по углу поворота коленчатого вала, (этот угол вдвое меньше по уг­лу поворота приводного вала распределителя (рис.1, б).

 

 

Рис. 1. Конструктивное исполнение элементов контактной системы зажигания: а - кулачково-прерывательный механизм: б - центробежный регулятор опережения зажигания и его характеристика: в - вакуумный регулятор опережения зажигания и его характеристика: ОО - угол опе­режения зажигания: n - частота вращения приводного вала распределителя; 1 - кулачок; 2 - неподвижный контакт; 3 - подвижный контакт; 4 - рычажок прерывателя; 5 - подвижная пласти­на; 6 - грузики; 7 - траверса; 8 - диафрагма; 9 - шток; 10- вакуумная камера; 11 - пружина

Вакуумный регулятор

С увеличением нагрузки двигателя, т.е. с увеличением угла открытия дрос­сельной заслонки, наполнение цилиндров и давление в конце такта сжатия уве­личивается, процесс сгорания ускоряется. Следовательно, с увеличением от­

крытия дроссельной заслонки угол О^о должен уменьшаться. Изменение угла опе­режения зажигания по нагрузке двигателя осуществляет вакуумный регулятор (рис.1, в). Вакуумная камера регулятора соединена со впускным трактом дви­гателя за дроссельной заслонкой. При увеличении нагрузки дроссельная за­слонка открывается, давление за ней снижается, и гибкая мембрана через шток поворачивает пластину с контактным механизмом

относительно кулачка в сто­рону уменьшения угла опережения зажигания. Максимальный угол опережения зажигания по нагрузке также ограничивается упором и лежит в пределах 15-25^о по углу поворота коленчатого вала. Пример характеристики вакуумного регуля­тора представлен на рис.1, в (угол указан по валу распределителя). В реаль­ной эксплуатации центробежный и вакуумный регуляторы работают совместно.

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.

Высоковольтный распределитель.

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 помехоподавительный 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.

Порядок проведения работы.

Учебное место №1. Изучение устройства катушки зажигания, добавочного резистора.

1.Осмотреть учебный стенд контактная система зажигания, приборы. Уяснить и запомнить детали и узлы.

2.Уяснить и запомнить устройство катушки зажигания, добавочного резистора.

3.Сложить плакаты. Подготовиться к смене учебного места.

Учебное место №2. Изучение устройства прерывателя, центробежного регулятора, вакуумного регулятора опережения зажигания.

1.Осмотреть устройство деталей прерывателя.

2.Уяснить и запомнить принцип работы центробежного регулятора, вакуумного регулятора опережения зажигания.

3.Сложить плакаты. Подготовиться к защите работы, ответив на контрольные вопросы.

 

 

Контрольные вопросы:

1. Поясните устройство и принцип работы катушки зажигания.

2. Поясните устройство и принцип работы добавочного резистора.

3. Поясните устройство и принцип работы прерывателя. (Выполните эскиз).

4. Поясните устройство и принцип работы центробежного регулятора опережения зажигания. (Выполните эскиз).

5. Поясните устройство и принцип работы вакуумного регулятора опережения зажигания. (Выполните эскиз).

 

 

Литература:

1. Карунин А.Л. Конструкция автомобиля. Электрооборудование автомобилей. М. Горячая линия. Телеком 2005

2. Сажко В.А. Электрическое и электронное оборудование автомобилей. – Киев, Каравелла, 2004.

3. Резник А.М. Электрооборудование автомобилей. – М. Транспорт 1990.