система. система зажигания. "Система зажигания "
 Скачать 62.75 Kb.
|
 МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное Бюджетное образовательное учреждение высшего пРофессионального образования «российский государственный аграрный университет – МСха имени К.А. Тимирязева» (ФГБОУ ВПО ргау - МСХА имени К.А. Тимирязева) Институт механики и энергетики им. В.П. Горячкина Реферат на Тему : “Система зажигания ” Выполнил: Студент 3 курса дм 313 группы Кравченко Сергей Павлович Проверил: Чумаков Валерий Леонидович Москва, 2022 Система зажигания служит для обеспечения надежного воспламенения рабочей смеси в камерах сгорания цилиндров двигателя в нужный момент и изменения момента зажигания (угла опережения) в зависимости от частоты вращения коленчатого вала и нагрузки двигателя. Чтобы обеспечить бесперебойное воспламенение рабочей смеси к свечам подводят высокое напряжение, не менее 16 кВ при запуске холодного и 12 кВ при работе прогретого двигателя. Энергия искрового разряда между электродами свечи зажигания должна обеспечивать надёжное воспламенение рабочей смеси как при запуске двигателя, так и на всех режимах его работы. Важными характеристиками системы зажигания являются также характеристики ее надежности: безотказность, ремонтопригодность и помехоустойчивость. На автомобильных карбюраторных двигателях применяют: - контактную (батарейную) систему зажигания; До конца 80-х годов прошлого века на бензиновых ДВС применяли батарейную систему зажигания, в которую входят контактный прерыватель, катушка зажигания и свечи зажигания. Существенный недостаток батарейной системы зажигания заключается в подгорании контактов, поскольку через них проходит ток высокого напряжения (до 5 А) - контактно-транзисторную систему зажигания; Основной отличительной особенностью схемы контактно-транзисторной системы зажигания от классической является наличие транзисторного коммутатора. Поэтому особенности схемы и работы контактно-транзисторной системы определяются схемным решением коммутатора. Ток первичной обмотки при этом прерывается не контактом прерывателя, а переходом эмиттер--коллектор транзистора. Так как транзистор разгружает контакты прерывателя, отпадает необходимость в искрогасящем конденсаторе. - бесконтактную систему зажигания. Бесконтактную систему зажигания можно назвать конструктивным продолжением контактно-транзисторной системы зажигания. Обычный контактный прерыватель в этой системе заменён бесконтактным датчиком. Бесконтактную систему зажигания часто устанавливают на некоторые модели отечественного автопрома. Применение данной системы зажигания позволяет снижать расход горючего, повышать мощность двигателя, уменьшать вредные выбросы благодаря более высокому напряжению разряда в 30000В и более качественному сгоранию топливно-воздушной смеси. · Так как в датчике-распределителе бесконтактной системы контактная группа отсутствует, то в отличие от контактных систем, при достижении двигателем высоких оборотов сохраняется бесперебойное чёткое искрообразование. · Принципиальная схема коммутатора защищает от перегрузки катушку зажигания, повышая срок службы и надёжность всей системы. При остановке мотора первичная обмотка в катушке зажигания отключается принудительно. Это гарантирует сохранность катушки во время длительной стоянки машины с включённым зажиганием при неработающем моторе. · При средних оборотах вращения коленвала энергия искрового разряда выше в 3-4 раза, чем обеспечивает контактная система зажигания. Поэтому отложения нагара на свечах зажигания не приводят к сбоям и ухудшению качества искрообразования в цилиндрах двигателя. · Известно, что низкие температуры воздуха снижают напряжение бортовой сети автомобилей. Бесконтактные системы не вызывают изменений показателей искрообразования даже при уменьшении напряжения до 6В. Поэтому они обеспечивают уверенный запуск двигателя в морозы. · бесконтактные системы зажигания обеспечивают агрегаты автомобиля повышенной энергией разряда. 1.2 Контактная система зажигания Источники электрического тока (аккумуляторная батарея и генератор, подробный разговор о которых будет в разделе «Электрооборудование автомобиля») вырабатывают ток низкого напряжения. Они подают в бортовую электрическую сеть автомобиля 12 - 14 вольт. Для возникновения же искры между электродами свечи на них необходимо подать 18 - 20 тысяч вольт! Поэтому в системе зажигания имеются две электрические цепи - низкого и высокого напряжений (рис.1). Рис. 1 Контактная система зажигания а) электрическая цепь низкого напряжения 1 - «масса» автомобиля; 2 - аккумуляторная батарея; 3 - контакты замка зажигания; 4 - катушка зажигания; 5 - первичная обмотка (низкого напряжения); 6 - конденсатор; 7 - подвижный контакт прерывателя; 8 - неподвижный контакт прерывателя; 9 - кулачек прерывателя; 10 - молоточек контактов Рис. 1 Контактная система зажигания б) электрическая цепь высокого напряжения 1 - катушка зажигания; 2 - вторичная обмотка (высокого напряжения); 3 - высоковольтный провод катушки зажигания; 4 - крышка распределителя тока высокого напряжения; 5 - высоковольтные провода свечей зажигания; 6 - свечи зажигания; 7 - распределитель тока высокого напряжения; 8 - резистор; 9 - центральный контакт распределителя; 10 - боковые контакты крышки Контактная система зажигания (рис.1) состоит из: · катушки зажигания, · прерывателя тока низкого напряжения, · распределителя тока высокого напряжения · вакуумного и центробежного регуляторов опережения зажигания, · свечей зажигания, · проводов низкого и высокого напряжения, · включателя зажигания. Катушка зажигания предназначена для преобразования тока низкого напряжения в ток высокого напряжения. Как и большинство приборов системы зажигания, она располагается в моторном отсеке автомобиля. Принцип работы катушки зажигания когда по обмотке низкого напряжения протекает электрический ток, то вокруг нее создается магнитное поле. Если же прервать ток в этой обмотке, то исчезающее магнитное поле индуцирует ток уже в другой обмотке (высокого напряжения). За счет разницы в количестве витков обмоток катушки, из 12-ти вольт мы получаем необходимые нам 20 тысяч вольт, которое в состоянии пробить воздушное пространство (около миллиметра) между электродами свечи зажигания. 1.3 Важно составляющие контактной системы зажигания Прерыватель тока низкого напряжения (контакты прерывателя) - нужен для того, чтобы размыкать ток в цепи низкого напряжения. Именно при этом во вторичной обмотке катушки зажигания индуцируется ток высокого напряжения, который затем поступает на центральный контакт распределителя. Контакты прерывателя находятся под крышкой распределителя зажигания. Пластинчатая пружина подвижного контакта постоянно прижимает его к неподвижному контакту. Размыкаются они лишь на короткий срок, когда набегающий кулачок приводного валика прерывателя-распределителя надавит на молоточек подвижного контакта. Параллельно контактам включен конденсатор. Он необходим для того, чтобы контакты не обгорали в момент размыкания. Во время отрыва подвижного контакта от неподвижного, между ними хочет проскочить мощная искра, но конденсатор поглощает в себя большую часть электрического разряда и искрение уменьшается до незначительного. Но конденсатор так же еще участвует и в увеличении напряжения во вторичной обмотке катушки зажигания. Когда контакты прерывателя полностью размыкаются, конденсатор разряжается, создавая обратный ток в цепи низкого напряжения, и тем самым, ускоряет исчезновение магнитного поля. А чем быстрее исчезает это поле, тем больший ток возникает в цепи высокого напряжения. При выходе конденсатора из строя двигатель работать не будет! Напряжение во вторичной цепи получится недостаточно большим для того, чтобы пробить воздушную преграду между электродами свечи зажигания. Может быть, иногда, слабая искорка и будет проскакивать, но нам нужна достаточно «горячая» и стабильная искра, которая гарантированно воспламенит рабочую смесь и обеспечит нормальный процесс ее сгорания. А для этого необходимы 20 тысяч вольт, в которых участвует конденсатор. Прерыватель тока низкого напряжения и распределитель высокого напряжения расположены в одном корпусе и имеют привод от коленчатого вала двигателя Крышка распределителя и распределитель (ротор) тока высокого напряжения предназначены для распределения тока высокого напряжения по свечам цилиндров двигателя. После того, как в катушке зажигания образовался ток высокого напряжения, он попадает (по высоковольтному проводу) на центральный контакт крышки распределителя, а затем через подпружиненный контактный уголек на пластину ротора. Во время вращения ротора ток «соскакивает» с его пластины, через небольшой воздушный зазор, на боковые контакты крышки. Далее, через высоковольтные провода, импульс тока высокого напряжения попадает к свечам зажигания. Боковые контакты крышки распределителя пронумерованы и соединены (высоковольтными проводами) со свечами цилиндров в строго определенной последовательности. Таким образом устанавливается «порядок работы цилиндров», который выражается рядом цифр. Как правило, для четырехцилиндровых двигателей, применяется последовательность: 1 - 3 - 4 - 2. Это означает, что после воспламенения рабочей смеси в первом цилиндре, следующий «взрыв» произойдет в третьем, потом в четвертом и, наконец, во втором цилиндре. Такой порядок работы цилиндров установлен для равномерного распределения нагрузки на коленчатый вал двигателя. Подача высокого напряжения на электроды свечи зажигания должна происходить в конце такта сжатия, когда поршень не доходит до верхней мертвой точки примерно 4О - 6О, измеряя по углу поворота коленчатого вала. Этот угол называют углом опережения зажигания. Необходимость опережения момента зажигания горючей смеси обусловлена тем, что поршень движется в цилиндре с огромной скоростью. Если смесь поджечь несколько позже, то расширяющиеся газы не будут успевать делать свою основную работу, то есть давить на поршень в должной степени. Хотя горючая смесь и сгорает в течение 0,001 - 0,002 секунды, поджигать ее надо до подхода поршня к верхней мертвой точке. Тогда в начале и середине рабочего хода поршень будет испытывать необходимое давление газов, а двигатель будет обладать той мощностью, которая требуется для движения автомобиля. Первоначальный угол опережения зажигания выставляется и корректируется с помощью поворота корпуса прерывателя-распределителя. Тем самым мы выбираем момент размыкания контактов прерывателя, приближая их или наоборот, удаляя от набегающего кулачка приводного валика прерывателя-распределителя. Однако, в зависимости от режима работы двигателя, условия процесса сгорания рабочей смеси в цилиндрах постоянно меняются. Поэтому для обеспечения оптимальных условий, необходимо постоянно менять и указанный выше угол (4О - 6О ). Это обеспечивают центробежный и вакуумный регуляторы опережения зажигания. Центробежный регулятор опережения зажигания предназначен для изменения момента возникновения искры между электродами свечей зажигания, в зависимости от скорости вращения коленчатого вала двигателя. При увеличении оборотов коленчатого вала двигателя, поршни в цилиндрах увеличивают скорость своего возвратно-поступательного движения. В тоже время скорость сгорания рабочей смеси остается практически неизменной. Это означает, что для обеспечения нормального рабочего процесса в цилиндре, смесь необходимо поджигать чуть раньше. Для этого искра между электродами свечи должна проскочить раньше, а это возможно лишь в том случае, если контакты прерывателя разомкнутся тоже раньше. Вот это и должен обеспечить центробежный регулятор опережения зажигания . Центробежный регулятор опережения зажигания находится в корпусе прерывателя-распределителя Он состоит из двух плоских металлических грузиков, каждый из которых одним из своих концов закреплен на опорной пластине, жестко соединенной с приводным валиком. Шипы грузиков входят в прорези подвижной пластины, на которой закреплена втулка кулачков прерывателя. Пластина с втулкой имеют возможность проворачиваться на небольшой угол относительно приводного валика прерывателя-распределителя. По мере увеличения числа оборотов коленчатого вала двигателя, увеличивается и частота вращения валика прерывателя-распределителя. Грузики, подчиняясь центробежной силе, расходятся в стороны, и сдвигают втулку кулачков прерывателя «в отрыв» от приводного валика. То есть набегающий кулачок поворачивается на некоторый угол по ходу вращения навстречу молоточку контактов. Соответственно контакты размыкаются раньше, угол опережения зажигания увеличивается. При уменьшении скорости вращения приводного валика, центробежная сила уменьшаются и, под воздействием пружин, грузики возвращаются на место - угол опережения зажигания уменьшается. Вакуумный регулятор опережения зажигания предназначен для изменения момента возникновения искры между электродами свечей зажигания, в зависимости от нагрузки на двигатель. На одной и той же частоте вращения коленчатого вала двигателя, положение дроссельной заслонки (педали газа) может быть различным. Это означает, что в цилиндрах будет образовываться смесь различного состава. А скорость сгорания рабочей смеси как раз и зависит от ее состава. При полностью открытой дроссельной заслонке (педаль газа «в полу») смесь сгорает быстрее, и поджигать ее можно и нужно попозже. То есть угол опережения зажигания надо уменьшать. И наоборот, когда дроссельная заслонка прикрыта, скорость сгорания рабочей смеси падает, поэтому угол опережения зажигания должен быть увеличен. |