Система за запалване

Компонентите на системата за запалване включват: свещ, запалителна бобина, ключ за запалване, разпределител на запалването и проводници за високо и ниско напрежение.


Отворете голямо изображение в нов раздел »

---

Запалителна свещ

Свещта е предназначена да запали горимата смес в цилиндрите на двигателя чрез искров разряд между електродите.


От 1973 г. автомобилите Zhiguli използват свещи A-7.5 HS. Преди това се използваха запалителни свещи A-7.5 BS. Те се различават само по изолационния материал. Буквата А в обозначението на свещта показва, че резбата на завинтващата се част е M14X1.25, а резбата на тези свещи е направена съгласно стандарта ISO с клас на точност 6e. Цифрите 7,5 са дължината на термоконуса (полата) на изолатора. Втората буква в обозначението показва изолационния материал: B - борикорунд, X - хилумин. Последната буква C означава, че запалителната свещ е запечатана по централния електрод с проводящ материал.

Дизайнът на свещите е неразделим. Стоманеното тяло 21 има резбова секция с дължина 19 мм и шестоъгълна секция с размер на ключа 20,8 мм. Към тялото е заварен страничен електрод 26 от никел-манганова тел. Изолатор 23 е изработен от висококачествен керамичен материал, който има много висока механична и електрическа якост при високи температури. Външната повърхност на изолатора е остъклена, за да се подобрят изолационните свойства и да се намалят отлаганията на влага, като по този начин се намалява възможността за повърхностен разряд, когато към свещта се приложи високо напрежение. В отвора на изолатора има композитен централен електрод, състоящ се от самия електрод 25, изработен от топлоустойчива хром-никелова сплав и стоманен прът 22. В горната част на пръта има резба, върху която е завинтена контактна гайка 24 за свързване на върха на високоволтовия проводник. Прът 22 е запълнен в изолатора с проводящ стъклен уплътнител, който предотвратява проникването на газове през отвора на изолатора. Пролуката между тялото на запалителната свещ и изолатора се уплътнява чрез търкаляне на тялото около фланеца на изолатора, както и чрез медна шайба 19, която едновременно служи за отвеждане на топлината от изолатора към тялото, поддържайки температурата на полата на изолатора на определено ниво


Тази температура зависи от дължината на полата и термичното напрежение на двигателя. Колкото по-дълга е полата, толкова по-лошо е разсейването на топлината от полата към тялото, толкова "по-гореща" е свещта. За всеки модел двигател запалителната свещ се избира индивидуално, тъй като изолационната пола трябва да се нагрее до температура от 500-600°C. Ако температурата е под 500°C, т.е. полата е къса и запалителната свещ е "студена", тогава въглеродните отлагания ще бъдат интензивно отложени върху полата на изолатора. Ако температурата е над 600°C, въглеродът ще изгори, но двигателят ще претърпи преждевременно запалване на горимата смес от нагрятата пола, а не от искрата. Това явление се нарича предварително запалване и се проявява чрез почукване в двигателя и факта, че след изключване на запалването двигателят продължава да работи известно време.

Приблизителните топлинни свойства на запалителната свещ се определят от дължината на изолационната пола, която е посочена в маркировката на свещта.

Уплътнителен пръстен 20 от меко желязо, който е захванат между тялото му и повърхността на гнездото в главата на цилиндъра, служи за предотвратяване на изтичане на газ през резбата на тялото на свещта.

Запалителна бобина

На автомобили Zhiguli е монтирана бобина за запалване тип B-117A от местно производство или B-117, произведена от NRB. Характеристиките на тези макари са еднакви, а разликите са само в малки елементи на дизайна. Бобината се намира в двигателното отделение и е закрепена с два болта, заварени към долната част на калника на лявото колело.


Бобината за запалване се използва за преобразуване на периодичен ток с ниско напрежение (12 V) в ток с високо напрежение (11–20 kV), за да се разруши въздушната междина между електродите на запалителната свещ. Бобината е трансформатор с "желязна" сърцевина 1 и пръстеновидна външна магнитна верига 3. Ядрото е направено от плочи от електротехническа стомана с дебелина 0,5 mm, а външната магнитна верига се състои от лента от електротехническа стомана с дебелина 0,3 mm, навита на два слоя. За да се намалят вихровите токове, лентата има вертикални прорези.

Сърцевината 1 е разположена в картонена рамка 8, върху която е навита вторичната намотка 4. Слоевете намотка са разделени един от друг със слоеве изолационна хартия, а първият слой е отделен от останалия слой от велпапе. Първичната намотка е изолирана от вторичната намотка с изолационна хартия и пластмасова лента, а от магнитната верига с 3-ти слой електроизолационен картон.

Намотките заедно с магнитопровода и сърцевината са поставени в плътно изтеглен алуминиев корпус 17 и запълнени с трансформаторно масло. Пълненето с масло повишава надеждността на изолацията и подобрява охлаждането на намотките. Намотките са монтирани в корпуса върху чашковиден изолатор 2 от керамичен материал - стеатит.

Горната част на тялото на намотката е покрита с пластмасов капак 11, чийто фланец е навит в тялото и е запечатан с уплътнение от маслоустойчива гума. Проводниците за намотаване са свързани към клемите, излети в капака. Клемите на началото на първичната и края на вторичната намотка са запоени към клема 15, обозначена с "+B", и към клема 12 (без маркировка) краят на първичната намотка е запоен. Стартова клема на вторичната намотка (терминал за високо напрежение) свързан към плочите на сърцевината и след това чрез пружина 10 и винт 14 към клема 13, към която е свързан проводникът за високо напрежение.

Ключ за запалване

На автомобили VAZ-2101 и VAZ-2102 са монтирани ключове за запалване тип VK-333 без устройство против кражба или ключове за запалване тип VK-347 с устройство против кражба и контактна част. Само ключът за запалване VK-347 е монтиран на автомобила VAZ-2103, който е описан тук. Принципът на работа и характеристиките на превключвателя VK-333 са основно същите като тези на превключвателя VK-347.

Ключът за запалване е предназначен за включване и изключване на вериги за запалване, инструменти, светлини и други консуматори на електрическа енергия в автомобила. Монтира се на конзола от лявата страна на кормилната колона и се закрепва с два винта.

Превключвателят се състои от корпус 34 с ключалка и устройство против кражба и контактна част 27, закрепена в корпуса с пружинен пръстен 28. Принципът на действие на устройството против кражба е, че след изваждане на ключа от ключалката, поставена в положение ПАРКИНГ, заключващият прът 36 се разтяга, влиза в жлеба на кормилния вал и заключва вала. В този случай воланът трябва да се завърти надясно и наляво, така че жлебът на вала да е срещу заключващия прът на ключалката, така че ключът да може да се извади само в позиции PARKING и OFF.

Контактната част има стоманена ролка 39, върху която е поставен пластмасов ротор 35 с контактни пръстени 43 и пластмасов цилиндър 33 с издатини. В главата на ролката има жлеб 42, в който влиза издатината на водещата втулка на устройството против кражба. Едната страна на жлеба е широка 2,5 mm, а другата е широка 2 mm. Следователно контактната част 27 може да бъде монтирана в корпуса 34 само в една специфична позиция. Пружина 32 служи за връщане на вал 39 от позиция СТАРТЕР в позиция ЗАПАЛВАНЕ след освобождаване на ключа.

Блок 31 съдържа месингови щепсели с контакти. Бронзови пластини с контакти са фиксирани към щепселните стълбове "30" и "30/1". Плочите се притискат към повърхността на цилиндъра от 33 пластинчати пружини. В позиции ЗАПАЛВАНЕ и СТАРТЕР издатините на цилиндър 33 притискат тези пластини и контактите "30-50" и "15-30/1" се затварят. В допълнение, стелажите "30", "INT" и "16" имат контакти, които са затворени от контактни пръстени 43 на ротора 35. Роторът се притиска към тези контакти от пружина 38.

На контактите "30" и "30/1" се подава напрежение от батерията и генератора. Контакт "16" на превключвателя все още не е използван. Диаграмата показва кои контакти се затварят в различни ключови позиции.

Дистрибутор

Отворете голямо изображение в нов раздел »

---

Разпределителят на запалването служи за прекъсване на тока във веригата за ниско напрежение на бобината за запалване и разпределяне на импулси с високо напрежение към свещите.

Автомобилите Zhiguli използват четириискров неекраниран разпределител на запалване тип R-125 (R-125B за ВАЗ-2103) с центробежен регулатор на момента на запалване и октанов коректор.

Разпределителите на запалване R-125 и R-125B се различават по характеристиките на предварителния регулатор на запалването и дължината на долната част на вала 1, излизаща от корпуса 40: за разпределителя R-125 размерът от опорния фланец на корпуса до края на вала е 127,5 mm, а за разпределителя R-125B - 136,3 mm.

Корпус 40 дистрибутора гласове от алуминиева сплав и има пореста металлокерамическую втулка върха 39, в която се върти валяк 1. Лубрикант на втулке се отвежда чрез войлочный фитил (фильц) 47 от масленки 6.

Основните части на разпределителя на запалването са: прекъсвач, центробежен регулатор на момента на запалване и самият разпределител.

Прекъсвачът се състои от гърбица 11 с четири издатини и стойка 36 с контакти, които гърбицата отваря при въртене. Ексцентрикът се смазва с филцов тампон 12, напоен с масло. Към стойката 36 е занитена ос 25, върху която е монтиран лост 29 с контакт 30 върху текстолитна втулка 26, притисната от пластинчата пружина 27 към контакта 32 на стойката. Токът се подава към контакта на лоста от винт 7 през проводник 31 и пружина 27.

Стойката 36 е закрепена с два винта 33 към подвижната плоча 37 на прекъсвача. Долният край на оста на лоста 25 влиза в отвора на подвижната плоча. Следователно, когато регулирате разстоянието между контактите, стелажът може да се завърти около тази ос след разхлабване на винтовете 33.

Подвижната пластина 37 на прекъсвача е запоена към втулката, през която минава разпределителният вал. Пластмасова опорна плоча 38 и фиксирана плоча 35 на прекъсвача са поставени върху тази втулка. Тези плочи се притискат от пружинна шайба и се закрепват към втулката чрез задържащ пръстен. Подвижната плоча 37 на прекъсвача със стойка 36 може да се върти от пръта 47 на октановия коректор, което позволява ръчно регулиране на ъгъла на запалване в малки граници.

Cam 11 не се управлява директно от. разпределителен вал, като чрез тежестите може да се завърти на 15° спрямо разпределителния вал.

Опорната плоча 13 на регулатора на времето за запалване е запоена към горния край на втулката на гърбицата. Към плочата са занитени оси 24, върху които се въртят металокерамични тежести. Пружинните подпори 22 се притискат в плочата 23. Долните части на осите са ограничители. Те влизат в овалните жлебове на плоча 13 и не й позволяват да се завърти спрямо вала на разпределителя с повече от 15°.

Разпределителят се състои от ротор 17 и електроди, монтирани в пластмасов капак 19. Пластмасовият ротор 17 е закрепен с два винта 16 върху плочата 13 на регулатора на изпреварване на запалването. Роторът е фиксиран в определено положение, което се осигурява от квадратни и кръгли отвори в плочата 13, в които влизат издатините на ротора със същото напречно сечение. Централните 43 и външните 45 контакти на ротора са занитени към ротора, между които в специална вдлъбнатина има резистор 44 със стойност 5000-6000 Ohm, предназначен да потиска радиосмущенията.

Пружинен въглероден електрод 21 лежи срещу централния контакт на ротора, предавайки високоволтови импулси от бобината на запалването към ротора. Когато роторът се върти, тези импулси се предават от външния контакт 45 към страничните електроди 18, напълнени в капака и след това към запалителните свещи.

Кондензатор 3 с капацитет 0,20–0,25 μF е прикрепен към корпуса на разпределителя на запалването.

Проводници за високо напрежение

Проводници с високо напрежение се използват за предаване на токови импулси с високо напрежение от бобината на запалването към разпределителя и от разпределителя към запалителните свещи. За да се намалят радио и телевизионните смущения, проводниците имат съпротивление, разпределено по дължината им от 2000 Ohm/m. Сърцевината 53 на жицата, която представлява шнур от ленена прежда, е затворена в обвивка 52, изработена от пластмаса с максимално добавяне на ферит. Върху тази обвивка е навита тел от никел-желязна сплав с диаметър 0,11 mm.

Работа на системата за запалване

Системата за запалване има първична верига (ниско напрежение) и вторичен (високо напрежение). Токът в първичната верига е затворен по пътя: "плюс" на батерията - контакти "30/1", "15" ключ за запалване - клема "+B",

първична намотка на бобината - прекъсвач 58 - маса - "минус" на батерията. Ако напрежението на генератора е по-голямо от напрежението на батерията, токът протича от клемата на генератора "30" и се свързва на късо през земята към неговия токоизправител. В противен случай текущият път е същият като описания по-горе.

Токът, протичащ през първичната намотка на бобината за запалване, създава магнитно поле около завоите. Когато контактите на прекъсвача се отворят, токът в първичната верига изчезва, магнитното поле рязко намалява и, пресичайки завоите на първичната и вторичната намотка, индуцира в тях ЕМП, пропорционална на броя на завъртанията. Във вторичната намотка ЕМП достига 12 000-24 000 V, а в първичната намотка 200-300 V. Колкото по-бързо магнитните силови линии пресичат завоите на намотките (магнитното поле изчезва по-бързо), толкова по-голям е ЕМП, индуциран в тях.

ЕМП, индуцирана в първичната намотка на бобината за запалване, се нарича ЕМП на самоиндукция. Той се стреми да поддържа изчезващия ток и следователно да забави намаляването на магнитното поле. Освен това причинява искри между отворените контакти на прекъсвача. За да се предотвратят тези явления, в разпределителя на запалването има кондензатор 3. В началния момент на отваряне на контакта токът на самоиндукция зарежда кондензатора, което намалява протичането на ток между контактите на прекъсвача и искренето между тях. След това кондензаторът се разрежда през първичната намотка на бобината на запалването, като разрядният ток е насочен срещу тока на самоиндукция, поради което изчезването на тока в първичната верига става по-бързо и съответно магнитното поле намалява по-бързо.

Токът с високо напрежение, индуциран във вторичната намотка на бобината за запалване, се затваря по следния път: вторична намотка на бобината за запалване - проводник за високо напрежение - централен извод на капака, централен контакт 43, резистор 44, външен контакт 45 на ротора, страничен електрод на капака на разпределителя - свещ - маса. След това, чрез паралелни вериги, токът преминава през батерията, през генератора, през всички включени консуматори до контактите "30/1" и "15" на ключа за запалване и след това към клемата "+B" към вторичната намотка на бобината на запалването.

Високото напрежение, подадено към централния електрод на запалителната свещ, прекъсва въздушната междина между електродите и между тях прескача искра, запалвайки работната смес в цилиндъра на двигателя.

За да се получи максимална мощност и ефективност на двигателя, е необходимо работната смес да се запали малко по-рано, отколкото буталото достигне ГМТ, така че горенето да приключи, когато коляновият вал се завърти на 10-15° след ГМТ, т.е. искровото разреждане трябва да се създаде с необходимото време за изпреварване.

Всяка скорост на двигателя изисква свой собствен ъгъл на запалване. Когато скоростта на коляновия вал намалява, ъгълът на запалване трябва да намалее, а когато скоростта се увеличи, трябва да се увеличи. Тази работа се извършва от центробежен регулатор на времето за запалване. Когато честотата на въртене на разпределителния вал се увеличи, тежестите 14 се завъртат спрямо осите под действието на центробежната сила, изпъкналостите на тежестите се опират на водещата плоча 23 и, преодолявайки напрежението на пружините, завъртат опорната плоча 13 заедно с гърбицата на прекъсвача 11 в посоката на въртене на разпределителния вал под ъгъл a. Зърната на гърбицата отварят контактите на прекъсвача по-рано и моментът на запалване се увеличава. Когато скоростта на въртене на вала намалява, центробежните сили, действащи върху тежестите, намаляват и пружините завъртат опорната плоча 13 с гърбица 11 срещу посоката на въртене на вала, т.е. изпреварването на запалването намалява.