Система зажигания
Рис. 27. Система зажигания; 1.
Полупроводниковая пластина с интегральной микросхемой; 2.
Постоянный магнит; 3. Изолятор; 4. Корпус катушки зажигания;
5. Вторичная обмотка; 6. Первичная обмотка; 7. Наружный
магнитопровод; 8. Клемма "К" вывода конца первичной обмотки;
9. Крышка; 10. Клемма высокого напряжения; 11. Клемма "Б"
вывода начала первичной и конца вторичной обмоток; 12.
Сердечник; 13. Контактная гайка; 14. Изолятор свечи; 15.
Стержень; 16. Корпус свечи; 17. Уплотнительное кольцо; 18.
Теплоотводящая шайба; 19. Центральный электрод; 20. Боковой
электрод; 21. Валик датчика-распределителя зажигания; 22.
Маслоотражательная муфта вала; 23. Штепсельный разъем; 24.
Диафрагма; 25. Крышка вакуумного регулятора; 26. Корпус
вакуумного регулятора; 27. Тяга вакуумного регулятора; 28.
Опорная пластина регулятора опережения зажигания; 29. Ротор
распределителя зажигания; 30. Боковой электрод с клеммой для
провода к свече зажигания; 31. Крышка распределителя
зажигания; 32. Центральный электрод с клеммой для провода от
катушки зажигания; 33. Уголек центрального электрода; 34.
Центральный контакт ротора; 35. Резистор 1000 Ом для
подавления радиопомех; 36. Наружный контакт ротора; 37.
Ведущая пластина центробежного регулятора; 38. Грузик
регулятора опережения зажигания; 39. Экран; 40. Опорная
пластина бесконтактного датчика; 41. Бесконтактный датчик; 42.
Корпус датчика-распределителя зажигания; 43. Корпус масленки;
44. Стопорная пластина подшипника; 45. Подшипник опорной
пластины бесконтактного датчика; 46. Свечи зажигания; 47.
Катушка зажигания; 48. Коммутатор; 49. Реле зажигания
113.3747-10; 50. Выключатель зажигания; I. Характеристика
вакуумного регулятора опережения зажигания: А - угол
опережения зажигания, град; Р - разрежение, гПа (мм рт.ст.);
II. Характеристика центробежного регулятора опережения
зажигания: А - угол опережения зажигания, град; n - частота
вращения валика распределителя зажигания, мин-1; III. Схема
работы центробежного регулятора опережения зажигания: А - угол
опережения зажигания; IV. Схема работы бесконтактного датчика:
В - импульсы напряжения (U) на выходе датчика; С - импульсы
тока (I) в первичной обмотке катушки зажигания; t - время
накопления тока; V. Схема системы зажигания.
На автомобилях ВАЗ-21213 применяется бесконтактная электронная система зажигания высокой энергии. Она состоит из следующих основных узлов: датчика-распределителя зажигания, коммутатора, свечей зажигания, катушки зажигания, выключателя зажигания и проводов высокого напряжения.
Датчик-распределитель зажигания применяется типа 3810.3706 и служит для выдачи управляющих импульсов низкого напряжения на коммутатор и для распределения импульсов высокого напряжения по свечам зажигания. Он установлен в левой передней части двигателя и приводится во вращение от винтовой зубчатой шестерни 21 (см.рис. 3).
Валик 21 вращается в металлокерамической втулке, запрессованной в корпусе 42. Смазка к втулке подводится по фитилю от масленки 43. На валике расположены детали центробежного регулятора зажигания: ведущая пластина 37 и опорная пластина 28 с грузиками 38. Ведущая пластина закреплена на валике, а опорная - вместе с экраном 39 составляет единый узел с втулкой, надетой на валик. Втулка в небольших пределах может поворачиваться на валике.
Бесконтактный датчик 41 закреплен на пластине 40 и действует на основе эффекта Холла, который заключается в возникновении поперечного электрического поля в пластинке полупроводника при действии на нее магнитного поля. Датчик состоит из полупроводниковой пластинки 1 с интегральной микросхемой и постоянного магнита 2 с магнитопроводом. Между пластинкой и магнитом имеется зазор, в котором находится стальной экран 39 с четырьмя прорезями.
Когда через зазор датчика проходит тело экрана (см.схему IV), то магнитные силовые линии замыкаются через экран и на пластинку не действуют. Поэтому разность потенциалов в пластинке не возникает. Если же в зазоре находится прорезь экрана, то на пластинку полупроводника действует магнитное поле, и с нее снимается разность потенциалов.
Интегральная микросхема, встроенная в датчик, преобразует разность потенциалов, возникающую на пластинке, в импульсы напряжения отрицательной полярности. Таким образом, когда тело экрана находится в зазоре датчика, то на его выходе имеется напряжение Umax, примерно на 3 В меньшее напряжения питания. Если же через зазор датчика проходит прорезь экрана, то напряжение Umin на выходе датчика близко к нулю (не более 0,4 В).
Коммутатор. Электронный коммутатор 48 служит для прерывания тока в первичной цепи катушки зажигания по сигналам бесконтактного датчика. Могут применяться взаимозаменяемые коммутаторы различных марок: 3620.3734, HIM-52, BAT10.2, RT1903 или PZE4020. Для прерывания тока служит специальный мощный высоковольтный транзистор.
В схеме коммутатора имеется устройство для автоматического регулирования периода t накопления тока I в катушке зажигания в зависимости от частоты вращения коленчатого вала. Величина импульсов тока I составляет 8-9 А. Кроме того, предусмотрено автоматическое отключение тока через катушку зажигания при неработающем двигателе, но включенном зажигании. Через 2-5 сек после остановки двигателя выходной транзистор запирается, не создавая при этом искры на свечах зажигания.
Свечи зажигания применяются либо отечественные типа А-17ДВ-10 или FE65PR производства Словении, или им подобные. Эти свечи имеют встроенный помехоподавительный резистор величиной 4-10 кОм. Конструкция свечей - традиционная. Зазор между электродами свечей составляет 0,7-0,8 мм.
Выключатель зажигания установлен на кронштейне с левой стороны рулевой колонки и закреплен двумя винтами. Он состоит из корпуса с замком и противоугонным устройством и контактной части. Принцип действия противоугонного устройства заключается в том, что после вынимания из замка ключа, установленного в положение III (Стоянка), запорный стержень замка выдвигается, входит в паз вала руля и блокирует вал. Ключ из замка можно вынуть только в положении III.
Катушка зажигания - типа 27.3705 с разомкнутым магнитопроводом, герметизированная, маслонаполненная. Она предназначена для преобразования тока низкого напряжения (12 В) в ток высокого напряжения (20-25 кВ) для пробоя воздушного зазора между электродами свечей зажигания. Представляет собой трансформатор с двумя обмотками: первичной 6 и вторичной 5.
Работа системы зажигания. При работе двигателя бесконтактный датчик выдает импульсы напряжения на штекер "6" коммутатора, а тот преобразует их в импульсы тока I в первичной обмотке катушки зажигания. В момент прерывания тока магнитное поле в катушке зажигания резко сжимается и, пересекая витки обмотки, индуктирует в ней ЭДС порядка 22-25 кВ. Ток высокого напряжения идет к центральной клемме 32 датчика-распределителя зажигания, затем через контакты ротора 29 к боковому электроду 30 и далее к свече зажигания, создавая искровой заряд между ее электродами.
Чтобы получить максимальную мощность двигателя, необходимо воспламенять горючую смесь несколько ранее прихода поршня в ВМТ и каждой частоте вращения коленчатого вала двигателя необходим свой угол опережения зажигания. Так, при 750-800 об/мин начальный угол опережения зажигания составляет 1°+-1°. С увеличением частоты вращения угол опережения зажигания должен увеличиваться, а с уменьшением частоты - уменьшаться. Эту задачу выполняет центробежный регулятор опережения зажигания.
При увеличении частоты вращения валика датчикараспределителя грузики 38 под действием центробежных сил расходятся и поворачивают опорную пластину 28 вместе с экраном 39 на угол А. Теперь прорезь экрана раньше на угол А проходит через зазор датчика, и он раньше выдает импульс, т.е. опережение зажигания увеличивается. При уменьшении частоты вращения валика центробежные силы, действующие на грузики, уменьшаются, и пружины поворачивают опорную пластину 28 с экраном 39 против направления вращения валика, т.е. опережение зажигания уменьшается.
Вакуумный регулятор изменяет опережение зажигания в зависимости от нагрузки на двигатель. При небольших нагрузках содержание остаточных газов в горючей смеси высокое, поэтому смесь сгорает медленнее и ее надо поджигать раньше и наоборот.
На диафрагму 24 вакуумного регулятора действует разрежение, отбираемое из зоны над дроссельной заслонкой первой камеры карбюратора. При небольших открытиях дроссельной заслонки (малая нагрузка) под действием разрежения, диафрагма 24 оттягивается и тягой 27 поворачивает опорную пластину 40 датчика против направления вращения валика. Опережение зажигания увеличивается. По мере дальнейшего открытия дроссельной заслонки (увеличение нагрузки) разрежение уменьшается, и пружина отжимает диафрагму в исходное положение. Опорная пластина датчика поворачивается в направлении вращения валика и опережение зажигания уменьшается.
На автомобилях ВАЗ-21213 применяется бесконтактная электронная система зажигания высокой энергии. Она состоит из следующих основных узлов: датчика-распределителя зажигания, коммутатора, свечей зажигания, катушки зажигания, выключателя зажигания и проводов высокого напряжения.
Датчик-распределитель зажигания применяется типа 3810.3706 и служит для выдачи управляющих импульсов низкого напряжения на коммутатор и для распределения импульсов высокого напряжения по свечам зажигания. Он установлен в левой передней части двигателя и приводится во вращение от винтовой зубчатой шестерни 21 (см.рис. 3).
Валик 21 вращается в металлокерамической втулке, запрессованной в корпусе 42. Смазка к втулке подводится по фитилю от масленки 43. На валике расположены детали центробежного регулятора зажигания: ведущая пластина 37 и опорная пластина 28 с грузиками 38. Ведущая пластина закреплена на валике, а опорная - вместе с экраном 39 составляет единый узел с втулкой, надетой на валик. Втулка в небольших пределах может поворачиваться на валике.
Бесконтактный датчик 41 закреплен на пластине 40 и действует на основе эффекта Холла, который заключается в возникновении поперечного электрического поля в пластинке полупроводника при действии на нее магнитного поля. Датчик состоит из полупроводниковой пластинки 1 с интегральной микросхемой и постоянного магнита 2 с магнитопроводом. Между пластинкой и магнитом имеется зазор, в котором находится стальной экран 39 с четырьмя прорезями.
Когда через зазор датчика проходит тело экрана (см.схему IV), то магнитные силовые линии замыкаются через экран и на пластинку не действуют. Поэтому разность потенциалов в пластинке не возникает. Если же в зазоре находится прорезь экрана, то на пластинку полупроводника действует магнитное поле, и с нее снимается разность потенциалов.
Интегральная микросхема, встроенная в датчик, преобразует разность потенциалов, возникающую на пластинке, в импульсы напряжения отрицательной полярности. Таким образом, когда тело экрана находится в зазоре датчика, то на его выходе имеется напряжение Umax, примерно на 3 В меньшее напряжения питания. Если же через зазор датчика проходит прорезь экрана, то напряжение Umin на выходе датчика близко к нулю (не более 0,4 В).
Коммутатор. Электронный коммутатор 48 служит для прерывания тока в первичной цепи катушки зажигания по сигналам бесконтактного датчика. Могут применяться взаимозаменяемые коммутаторы различных марок: 3620.3734, HIM-52, BAT10.2, RT1903 или PZE4020. Для прерывания тока служит специальный мощный высоковольтный транзистор.
В схеме коммутатора имеется устройство для автоматического регулирования периода t накопления тока I в катушке зажигания в зависимости от частоты вращения коленчатого вала. Величина импульсов тока I составляет 8-9 А. Кроме того, предусмотрено автоматическое отключение тока через катушку зажигания при неработающем двигателе, но включенном зажигании. Через 2-5 сек после остановки двигателя выходной транзистор запирается, не создавая при этом искры на свечах зажигания.
Свечи зажигания применяются либо отечественные типа А-17ДВ-10 или FE65PR производства Словении, или им подобные. Эти свечи имеют встроенный помехоподавительный резистор величиной 4-10 кОм. Конструкция свечей - традиционная. Зазор между электродами свечей составляет 0,7-0,8 мм.
Выключатель зажигания установлен на кронштейне с левой стороны рулевой колонки и закреплен двумя винтами. Он состоит из корпуса с замком и противоугонным устройством и контактной части. Принцип действия противоугонного устройства заключается в том, что после вынимания из замка ключа, установленного в положение III (Стоянка), запорный стержень замка выдвигается, входит в паз вала руля и блокирует вал. Ключ из замка можно вынуть только в положении III.
Катушка зажигания - типа 27.3705 с разомкнутым магнитопроводом, герметизированная, маслонаполненная. Она предназначена для преобразования тока низкого напряжения (12 В) в ток высокого напряжения (20-25 кВ) для пробоя воздушного зазора между электродами свечей зажигания. Представляет собой трансформатор с двумя обмотками: первичной 6 и вторичной 5.
Работа системы зажигания. При работе двигателя бесконтактный датчик выдает импульсы напряжения на штекер "6" коммутатора, а тот преобразует их в импульсы тока I в первичной обмотке катушки зажигания. В момент прерывания тока магнитное поле в катушке зажигания резко сжимается и, пересекая витки обмотки, индуктирует в ней ЭДС порядка 22-25 кВ. Ток высокого напряжения идет к центральной клемме 32 датчика-распределителя зажигания, затем через контакты ротора 29 к боковому электроду 30 и далее к свече зажигания, создавая искровой заряд между ее электродами.
Чтобы получить максимальную мощность двигателя, необходимо воспламенять горючую смесь несколько ранее прихода поршня в ВМТ и каждой частоте вращения коленчатого вала двигателя необходим свой угол опережения зажигания. Так, при 750-800 об/мин начальный угол опережения зажигания составляет 1°+-1°. С увеличением частоты вращения угол опережения зажигания должен увеличиваться, а с уменьшением частоты - уменьшаться. Эту задачу выполняет центробежный регулятор опережения зажигания.
При увеличении частоты вращения валика датчикараспределителя грузики 38 под действием центробежных сил расходятся и поворачивают опорную пластину 28 вместе с экраном 39 на угол А. Теперь прорезь экрана раньше на угол А проходит через зазор датчика, и он раньше выдает импульс, т.е. опережение зажигания увеличивается. При уменьшении частоты вращения валика центробежные силы, действующие на грузики, уменьшаются, и пружины поворачивают опорную пластину 28 с экраном 39 против направления вращения валика, т.е. опережение зажигания уменьшается.
Вакуумный регулятор изменяет опережение зажигания в зависимости от нагрузки на двигатель. При небольших нагрузках содержание остаточных газов в горючей смеси высокое, поэтому смесь сгорает медленнее и ее надо поджигать раньше и наоборот.
На диафрагму 24 вакуумного регулятора действует разрежение, отбираемое из зоны над дроссельной заслонкой первой камеры карбюратора. При небольших открытиях дроссельной заслонки (малая нагрузка) под действием разрежения, диафрагма 24 оттягивается и тягой 27 поворачивает опорную пластину 40 датчика против направления вращения валика. Опережение зажигания увеличивается. По мере дальнейшего открытия дроссельной заслонки (увеличение нагрузки) разрежение уменьшается, и пружина отжимает диафрагму в исходное положение. Опорная пластина датчика поворачивается в направлении вращения валика и опережение зажигания уменьшается.
Реклама:
V&L Inc. 2003 ®
