Конструкция аппаратов зажигания

Катушки зажигания. По конструкции магнитной цепи катушки зажигания разделяются на два типа: с разомкнутой (рис. 3.13, а) и замкнутой (рис. 3.13, б) цепями.

В катушках с разомкнутой магнитной цепью значительную часть пути магнитный поток проходит по воздуху. Поэтому в воздушном пространстве сосредоточивается основная часть электромагнитной энергии. В катушках с замкнутой магнитной цепью основную часть пути магнитный поток проходит через стальной магнитопровод и только лишь незначительную часть пути — через воздушные зазоры в несколько десятых миллиметра каждый. Электромагнитная энергия запасается как в воздушных зазорах, так и в стали. В катушках с замкнутой магнитной цепью затраты меди меньше, чем в катушках с разомкнутой цепью. В отношении затрат стали имеет место обратное явление.
По выполнению обмоток катушки с разомкнутой магнитной цепью разделяются на два типа: с внутренней и наружной первичными обмотка­ми. Последние имеют ряд преимуществ:
лучшие условия охлаждении и меньшую массу провода вторичной обмотки, что удешевляет производство;

меньшее сопротивление вторичной обмотки. Поэтому катушки отечествен­ного производства выполняются с наружной первичной обмоткой.

Рис. 3.13. Схемы катушек зажигания:

а — с разомкнутой магнитной цепью: 1 — сердечник; 2 — линия магнитного потока; 3 и 4 — соответственно вторичная и первичная обмотки; 5 — наружный магнитопровод;
б — с замкнутой магнитной цепью: 1 — сердечник; 2 — наружный магнитопровод; 3 — средняя линия магнитно­го потока; 4 — воздушный зазор; 5 и б — соответственно вторичная и первичная обмотки

На рис. 3.14 приведен разрез типовой автомобильной катушки зажига­ния, которая представляет собой электрический автотрансформатор с ра­зомкнутой магнитной цепью. Сердечник 9 катушки набран из пластин трансформаторной стали толщиной 0, 35мм, изолированных друг от друга окалиной. На сердечник надета изолирующая трубка, на которую намотана вторичная обмотка 7. Каждый слой этой обмотки изолирован конденсатор­ной бумагой, а последние слои намотаны с зазором между витками 2...3 мм, чтобы уменьшить опасность пробоя изоляции.

Первичная обмотка 6 намотана поверх вторичной обмотки, что облег­чает отвод от нее

Рис. 3.14. Катушка зажигания:

1 — наконечник высоковольтного провода; 2 — крышка; 3 — низковольтная клемма; 4 — контак­тная пружина; 5 — прокладка; 6 н 7 — соответственно первичная и вторичная обмотки; 8 и 13 — изоляторы; 9 — сердечник; 10 — корпус катушки; 11 — наружный магнитопровод; 12 — добавоч­ный резистор; 14 — трансформаторное масло; 15 — контактная пластина высокого напряжения; 16 — низковольтные клеммы " ВК", " ВК-Б"; 17 — клемма высокого напряжения.

тепла. Корпус 10 катушки штампованный из листовой стали. Внутри корпуса установлен наружный магнитопровод Л из транс­форматорной стали. Фарфоровый изолятор 8 и карболитовая крышка 2 предотвращают возможность пробоя между сердечником и корпусом ка­тушки. Крышка имеет четыре выходные клеммы: центральную высоко­вольтную 17 и три низковольтных — безымянную 3 и клеммы " ВК" и " ВК-Б" 16 (клемма " ВК-Б" на рисунке не видна). Один конец вторичной обмотки выводится к клемме высокого напряжения 17 через контактную пластину 15, сердечник и пружину 4. Высоковольтная клемма 17 с помощью наконечника 1 соединяется через высоковольтный провод с центральным электродом крышки распределителя. Другой конец вторичной обмотки и конец первичной обмотки соединены между собой (автотрансформаторная связь обмоток) и подведены к безымянной клемме 3 на крышке. Эта клемма соединяется с клеммой " Р" распределителя. Другой конец первичной об­мотки соединен с клеммой " ВК" (16).

Число витков обмоток катушки зажигания зависит от ее типа и нахо­дится в пределах 220...300 для первичной и 18...25 тыс. для вторичной. Соответственно диаметр провода первичной обмотки 0, 52...0, 86 мм, а вто­ричной обмотки 0, 07...0, 09мм. Коэффициент трансформации равен отно­шению числа витков вторичной обмотки к числу витков первичной обмотки (W₂/W₁) и находится в пределах 62...80.

Пространство между обмотками и корпусом катушки заполнено изоли­рующим наполнителем — трансформаторным маслом. Герметичность карболитовой крышки в кожухе обеспечивается прокладкой 5. К клеммам " ВК-Б" подсоединен добавочный резистор 12, установленный в керамиче­ском изоляторе 13. Добавочный резистор может крепиться как на самой катушке (см. рис. 3.14), так и отдельно от нее. Сопротивление резистора в зависимости от типа катушки 1, 0...1, 9 Ом.

При пуске двигателя катушка зажигания питается от батареи, напря­жение которой понижено (до 6...8 В) из-за потребления стартером большого тока. что приводит к снижению тока в первичной обмотке и развиваемого катушкой вторичного напряжения. С учетом этого обстоятельства первичная обмотка катушки зажигания рассчитывается на напряжение 6...8 В, а остальное напряжение источника гасится в добавочном резисторе. Послед­ний при пуске двигателя закорачивается и первичный ток возрастает, что обеспечивает вторичное напряжение, достаточное для пробоя искрового промежутка свечи.

В некоторых системах зажигания (например, для автомобилей семейст­ва ВАЗ) добавочный резистор отсутствует, что обусловлено высокими характеристиками электропусковой системы, благодаря чему напряже­ние батареи при пуске снижается не­значительно.

Распределители зажи­гания. Распределитель прерывает цепь первичной обмотки катушки зажигания и распределяет высокое напряжение по свечам в необходи­мой последовательности. Он вклю­чает в себя прерыватель с контактами, распределитель импульсов высокого напряжения, центробежный и вакуумный автоматы опере­жения зажигания, привод.

Наиболее ответственными узла­ми распределителя, от которых за­висит работа всей системы зажига­ния, являются прерыватель и его контакты. Надежность и срок служ­бы прерывателя ограничены из-за эрозии и коррозии контактов. Эрозия контактов,

как правило, сопро­вождается переносом металла с одного контакта на другой. Коррозия вызывает образование на контактах непроводящих пленок и частичное или полное нарушение электрического контакта. Рис. 3.15. Распределитель 30.3706 автомобилей семейства ВАЗ: 1 — маслоотражательный диск; 2 — штифт; 3 — шайба; 4 — корпус; 5 — фильц; 6 — масленка; 7 — прерыватель; 8 — центробежный регулятор в сборе; 9 — ротор с помехоподавительным сопро­тивлением; 10—угольный контакт; 11— крышка; 12 и 18 — винты крепления соответственно ротора (бегунка) и конденсатора; 13 — пружинная защелка; 14 — кулачок; 15 — ва­лик; 16 — втулка; 17 — конденсатор.

Перенос металла вызывает образование на одном из контактов бугров, а на другом кратеров, которые в конце концов приводят к нарушению установленного зазора. В свою очередь зазор между контактами играет большую роль в обеспечении надежной работы системы зажигания, так как от размера зазора зависит угол замкнутого состояния контактов или время, в течение которого нарастает ток в цепи первичной обмотки катушки зажигания. У распределителей большинства конструкций зазор между контактами прерывателя находится в пределах 0, 35...0, 45 мм.

Лучшим материалом для контактов прерывателя является вольфрам, так как он мало подвержен эрозии. Вольфрамовые контакты не сваривают­ся и вследствие высокой твердости мало поддаются изнашиванию.

Распределители изготавливаются в зависимости от числа цилиндров двигателя 4, 6, 8-искровыми, а в зависимости от направления рабочего вращения кулачка прерывателя — левого и правого вращения.

Конструктивно прерыватель тока низкого напряжения и распредели­тель тока высокого напряжения объединены в одном корпусе. Там же находятся центробежный и вакуумный регуляторы опережения зажигания, октан-корректор.

Распределитель 30.3706 (рис. 3.15) имеет корпус 4 из алюминиевого сплава, в котором вращается валик 15. Через масленку б закапывается масло для предотвращения сухого трения между валиком и втулкой 16 корпуса, которая изготавливается из металлокерамики. Прерыватель 7 смонтирован на одном узле с подшипниками. Наружная обойма подшипни­ка запрессована в корпус прерывателя. На корпусе установлен конденсатор 17. На пластине кулачка 14 закреплен ротор-бегунок 9 с помехоподавительным сопротивлением. Корпус прерывателя закрыт крышкой 11, в центр которой установлен уголек 10, нагруженный пружиной. Крышка крепится к корпусу двумя пружинными защелками 13. Для предотвращения проник­новения моторного масла под корпусом распределителя на валу установлен маслоотражательный диск 1. Распределитель приводится в действие от шестерни привода масляного насоса, в которую входят шлицы вала распре­делителя. На корпусе устанавливается вакуумный автомат, который рабо­тает в зависимости от нагрузки двигателя (на рисунке не показан).

Особенностью конструкций распределителя 30.3706 является то, что центробежный регулятор 8 расположен в верхней части распределителя над четырехгранным кулачком 14 прерывателя.