Размыкание контактов прерывателя

После окончания процесса накопления в момент зажигания контакты прерывателя размыкают цепь и тем самым прерывают первичный ток. В этот момент магнитное поле исчезает и в первичной и вторичной обмотках катушки индуцируется напряжение. По закону индукции напряжение, индуцируемое во вторичной обмотке, тем выше, чем больше коэффициент трансформации и первичный ток в момент его прерывания.

При выводе расчетных формул для подсчета первичного и вторичного напряжений воспользуемся упрощенной схемой замещения (рис. 3.17). Со­гласно этой схеме имеем два магнитосвязанных контура, каждый из кото­рых содержит емкость (С1 — конденсатор первичной цепи; С2 — распреде­ленная емкость вторичной цепи), индуктивность (LI, L2 — индуктивности соответственно первичной и вторичной обмоток катушки зажигания), эк­вивалентное активное сопротивление (Rl, R2 — суммарные активные со­противления соответственно первичной и вторичной цепей). Во вторичный контур включены шунтирующее сопротивление R_ш и сопротивление потерь R_п, имитирующие утечки тока на свече и магнитные потери.

В момент размыкания контактов прерывателя электромагнитная энер­гия, запасенная в катушке, преобразуется в энергию электрического поля конденсаторов С1 и С2 и частично превращается в теплоту. Значение максимального вторичного напряжения можно получить из уравнения электрического баланса в контурах первичной и вторичной цепей, пренеб­регая потерями в них,

где U_1m, U_2m — максимальные значения соответственно первичного и вторичного напряжений.

Выражение (3.6) не учитывает потери энергии в сопротивлении нагара, шунтирующего искровой промежуток свечи, магнитные потери в стали, электрические потери в искровом промежутке распределителя и в дуге на

Рис. 3.17. Упрощенная схема замеще­ния классической системы зажигания после размыкания контактов прерывателя

контактах прерывателя. Указанные потери приводят к снижению вторичного напряжения. На практике для учета потерь в контурах вводят в виде множителя коэффициент h, выражающий уменьшение максимума напряжения из-за потерь энергии.

Где W₂/W₁ — коэффициент трансформации катушки зажигания; h — коэффицициент затухания, составляющий для контактных систем 0, 75...0, 85.

Изменение первичного тока i₁ и вторичного напряжения U₂ в процессе работы прерывателя показано на рис. 3.18. При размыкании контак­тов прерывателя первичный ток i₁ совершает несколько периодов затуха­ющих колебаний (рис. 3.18, а) до тех пор, пока энергия, запасенная в магнитном поле катушки, не израсходуется на нагрев сопротивления R₁онтура. Если искровой промежуток вторичной цепи сделать настолько большим, чтобы пробоя не произошло (режим холостого хода или открытой цепи), то вторичное напряжение U_2, так же как первичный ток, совершит неесколько затухающих колебаний (рис. 3.18, б).

Рис. 3.18. Переходные процессы в системе зажигания: