Układ zapłonowy samochodów VAZ-2104 i VAZ-2105 (VAZ-2105)

Otwórz duży obraz w nowej karcie »

---

W skład układu zapłonowego wchodzą: cewka zapłonowa, świece zapłonowe, wyłącznik zapłonu, rozdzielacz zapłonu oraz przewody wysokiego i niskiego napięcia.

Cewka zapłonowa. W samochodach VAZ-2105 i VAZ-2104 zamontowano cewkę zapłonową typu B-117A. Znajduje się w komorze silnika i jest przymocowany dwoma śrubami przyspawanymi do lewego błotnika. Cewka zapłonowa służy do przetwarzania przerywanego prądu niskiego napięcia (12 V) na prąd wysokiego napięcia (11-20 kV). Cewka jest transformatorem na rdzeniu "żelaznym" 17 i pierścieniowym zewnętrznym obwodzie magnetycznym 14. Rdzeń znajduje się w tekturowej ramie, na którą nawinięte jest najpierw uzwojenie wtórne 5, a na nim uzwojenie pierwotne 4. Uzwojenia wraz z obwodem magnetycznym i rdzeniem umieszczone są w obudowie aluminiowej i wypełnione olejem transformatorowym. Uzwojenia wraz z rdzeniem osadzone są na ceramicznym izolatorze w kształcie kubka 1. Korpus cewki przykryty jest od góry osłoną z tworzywa sztucznego 10, której kołnierz jest zwinięty w korpus i uszczelniony uszczelką wykonaną z gumy odpornej na olej. Przewody uzwojenia należy podłączyć do zacisków odlanych w pokrywie. Zaciski początku uzwojenia pierwotnego i końca uzwojenia wtórnego przylutowano do zacisku 11 oznaczonego "+B" oraz do zacisku 7 (bez znakowania) koniec uzwojenia pierwotnego jest lutowany. Zacisk początkowy uzwojenia wtórnego (zacisk wysokiego napięcia) połączone z płytami rdzenia i następnie poprzez sprężynę 12 i śrubę 8 do zacisku 9.

Świece zapłonowe mają za zadanie zapalić mieszankę palną w cylindrach silnika poprzez wyładowanie iskry między elektrodami. W samochodach VAZ-2105 i VAZ-2104 stosuje się świece zapłonowe A17J1B lub podobne świece zapłonowe produkcji zagranicznej. Litera A w oznaczeniu świecy zapłonowej oznacza, że gwint części wkręcanej to M14x1,25. Liczby (17) charakteryzują liczbę żarową świecy zapłonowej. Druga litera (3) oznacza, że długość gwintowanej części korpusu świecy zapłonowej wynosi 19 mm. Ostatnia litera B oznacza, że stożek cieplny (spódnica) izolatora wystaje poza koniec obudowy. Odstęp między elektrodami świec zapłonowych powinien wynosić 0,5-0,6 mm.


Konstrukcja świec jest nierozłączna. Ceramiczny izolator 19 jest zwinięty w stalową obudowę 21. W otworze izolatora znajduje się kompozytowa elektroda centralna składająca się z samej elektrody 24, wykonanej z żaroodpornego stopu chromowo-niklowego, oraz pręta stalowego 20. Pręt ten jest wypełniony w izolatorze przewodzącym uszczelniaczem szklanym, który zapobiega przedostawaniu się gazów przez otwór izolatora. Szczelinę między korpusem świecy zapłonowej a izolatorem uszczelnia się poprzez owinięcie korpusu wokół kołnierza izolatora oraz za pomocą stalowej podkładki 23, która jednocześnie odprowadza ciepło z izolatora do korpusu, utrzymując temperaturę osłony izolatora na określonym poziomie.

Wyłącznik zapłonu przeznaczony jest do włączania i wyłączania obwodów zapłonowych oraz innych odbiorników energii elektrycznej w pojeździe. Wyłącznik zapłonu zamontowany jest na wsporniku po lewej stronie kolumny kierowniczej i zabezpieczony dwiema śrubami.

Wyłącznik składa się z obudowy z blokadą i zabezpieczeniem antykradzieżowym oraz części stykowej. Zasada działania urządzenia antykradzieżowego polega na tym, że po wyjęciu kluczyka ze stacyjki, ustawionej w pozycji III (Parking), trzpień blokujący zamka wysuwa się, wchodzi w rowek wału kierownicy i blokuje wał. Klucz można wyjąć z zamka tylko w pozycji III.

Do 1985 roku w wyłącznikach zapłonu stosowano sekcję styków z przyciskami. Jego stałe styki zamknięto poprzez dociśnięcie do nich ruchomych zworek przewodzących. Od 1985 roku stosuje się część stykową z kontaktami ślizgowymi. Ta część stykowa ma mosiężne słupki-zatyczki ze stykami zamontowanymi w bloku.

Rozdzielacz zapłonu służy do przerywania prądu w obwodzie niskiego napięcia cewki zapłonowej i rozdzielania impulsów wysokiego napięcia na świece zapłonowe. W samochodach VAZ-2105 i VAZ-2104 stosowany jest rozdzielacz zapłonu typu 30.3706-01. Jest on zamontowany z przodu silnika po lewej stronie i napędzany jest przez przekładnię ślimakową 27 (patrz rysunek 4), posiadający otwór wielowypustowy, do którego wkłada się końcówkę wałka rozdzielacza.

Głównymi częściami rozdzielacza zapłonu są: przerywacz, odśrodkowy i podciśnieniowy regulator kąta wyprzedzenia zapłonu oraz rozdzielacz.

Wyłącznik składa się z krzywki 51 z czterema występami i stojaka 54 ze stykami, które krzywka otwiera podczas obrotu. Krzywka smarowana jest podkładką filcową 37 nasączoną olejem. Do stojaka przykręcona jest oś, na której zamocowana jest dźwignia 53 ze stykiem dociskanym sprężyną talerzową do styku stojaka, na tulei tekstolitowej. Odstęp między stykami wyłącznika powinien wynosić 0,4±0,05 mm.

Płytka nośna 38 odśrodkowego regulatora kąta wyprzedzenia zapłonu przylutowana jest do górnego końca tulei krzywkowej. Osie metalowo-ceramicznych ciężarków 49 i słupki sprężynowe 47 są przynitowane do płyty. Drugi koniec sprężyny jest przymocowany do słupków przynitowanych do płyty 48 regulatora odśrodkowego. Podczas pracy silnika, pod wpływem sił odśrodkowych, ciężarki rozchylają się, opierają się o płytę 48 i pokonując opór sprężyn, obracają płytę 38 (i dlatego kamera 51) zgodnie z ruchem wskazówek zegara względem wałka rozdzielacza.

Regulator wyprzedzenia zapłonu próżniowego składa się z obudowy 31 z pokrywą 33, pomiędzy którą zaciśnięta jest elastyczna membrana 32. Z jednej strony do membrany przymocowany jest pręt 36, a z drugiej strony znajduje się sprężyna 35, która dociska membranę prętem w kierunku obrotu krzywki 51. Pod wpływem podciśnienia membrana wygina się i poprzez pręt obraca płytkę ze stykami wyłącznika przeciwnie do ruchu wskazówek zegara.

Oryginał można wyświetlić na portalu VAZBOOK.RU

Rozdzielacz składa się z wirnika 39 i elektrod zainstalowanych w plastikowej osłonie 41. Centralne styki wirnika 44 i zewnętrzne 46 są przynitowane do wirnika, pomiędzy którymi w specjalnym wgłębieniu umieszczono rezystor 45 służący do tłumienia zakłóceń radiowych; na centralnym styku wirnika spoczywa sprężynowa elektroda węglowa 43, przesyłająca impulsy wysokiego napięcia z cewki zapłonowej do wirnika. Podczas obrotu wirnika impulsy te przekazywane są z zewnętrznego styku 46 do elektrod bocznych 40 umieszczonych w pokrywie, a następnie do świec zapłonowych.

Przewody wysokiego napięcia służą do przesyłania impulsów prądu wysokiego napięcia z cewki zapłonowej do rozdzielacza i z rozdzielacza do świec zapłonowych. Aby zmniejszyć zakłócenia radiowe i telewizyjne, przewody mają rezystancję rozłożoną na całej swojej długości wynoszącą 200 Ohm/m. Rdzeń drutu, który jest sznurkiem wykonanym z przędzy lnianej, umieszczony jest w osłonie z tworzywa sztucznego z maksymalną zawartością ferrytu. Na tę osłonę nawinięty jest drut o średnicy 0,11 mm wykonany ze stopu niklu i żelaza, wykonując 30 zwojów na centymetr. Na zewnątrz przewód posiada osłonę izolacyjną wykonaną z polichlorku winylu.

Działanie układu zapłonowego. Układ zapłonowy ma obwód pierwotny (niskie napięcie) i wtórne (wysokie napięcie). Prąd w obwodzie pierwotnym zamyka się wzdłuż ścieżki: "plus" akumulatora 66 - styki "30/1", "15" wyłącznik zapłonu 69 zacisk "+B", uzwojenie pierwotne cewki zapłonowej 65 wyłącznik rozdzielacza zapłonu 63 masa "minus" akumulatora. Jeżeli napięcie generatora jest większe od napięcia akumulatora, wówczas prąd płynie z zacisku "30" generatora i jest zwierany przez masę do prostownika. W przeciwnym wypadku bieżąca ścieżka jest taka sama, jak opisana powyżej.

Od 1986 roku w samochodach VAZ-2105 i VAZ-2104 montowano dodatkowy przekaźnik zapłonu typu 113.3747-10. W tym przypadku, po włączeniu zapłonu, styki "30/1" i "15" wyłącznika zapłonu zamykają obwód zasilania uzwojenia przekaźnika. Przekaźnik zostaje wyzwolony i prąd płynie przez jego zamknięte styki do uzwojenia pierwotnego cewki zapłonowej. Przekaźnik znajduje się pod deską rozdzielczą, obok wyłącznika zapłonu.

Prąd płynący w uzwojeniu pierwotnym cewki zapłonowej, tworzy wokół zwojów magnetyczne pole siłowe, podczas rozwarcia styków przerywacza prądu w uzwojeniu pierwotnym znika, magnetyczne pole siłowe gwałtownie kurczy się i wdraża w nich siły elektromotorycznej. W uzwojeniu wtórnym siły elektromotorycznej osiąga 12-24 kv, a w podstawowej 200-300 W. szybciej magnetyczne linie sił przekraczają zwoje uzwojenia (te. im szybciej pole magnetyczne zanika), im większe pole elektromagnetyczne w nich indukuje.

Siła elektromotoryczna indukowana w uzwojeniu pierwotnym cewki zapłonowej (SEM samoindukcji) ma tendencję do utrzymywania zanikającego prądu, a tym samym spowalniania redukcji pola magnetycznego. Ponadto powoduje iskrzenie pomiędzy otwartymi stykami wyłącznika. Aby zapobiec tym zjawiskom, w rozdzielaczu zapłonu znajduje się kondensator 57. Gdyby nie było kondensatora, zanik pola sił magnetycznych następowałby stosunkowo powoli, a SEM w uzwojeniu wtórnym nie przekraczałby 4000-5000 V.

Prąd wysokiego napięcia indukowany w uzwojeniu wtórnym cewki zapłonowej zamyka się wzdłuż drogi: uzwojenie wtórne cewki zapłonowej - przewód wysokiego napięcia, zacisk środkowy pokrywy, styk środkowy 44, rezystor 45, styk zewnętrzny. Wirnik 46, elektroda boczna kopułki rozdzielacza, świeca zapłonowa - "masa". Następnie prąd przepływa przez akumulator, generator, wszystkie włączone odbiorniki do styków "30/1" i "15" wyłącznika zapłonu, a następnie do zacisku "+B" do uzwojenia wtórnego cewki zapłonowej.

Aby uzyskać maksymalną moc i sprawność silnika, zapłon mieszanki palnej musi nastąpić nieco wcześniej, zanim tłok osiągnie GMP, tak aby spalanie zakończyło się, gdy wał korbowy obróci się o 10-15° po GMP, tj. wyładowanie iskrowe musi zostać wywołane odpowiednio wcześniej. Początkowy kąt wyprzedzenia zapłonu powinien wynosić 5-7° przed GMP. Jeśli zapłon nastąpi zbyt wcześnie, mieszanka palna spali się, zanim tłok osiągnie GMP i zwolni go. W efekcie spada moc silnika, pojawiają się odgłosy stukania, silnik przegrzewa się i pracuje niestabilnie na niskich obrotach biegu jałowego. W przypadku późnego zapłonu mieszanka palna spali się, gdy tłok opadnie, tzn. w warunkach rosnącej głośności. W tym przypadku ciśnienie gazu będzie niższe niż przy normalnym zapłonie, a moc silnika ulegnie zmniejszeniu.

Aby spalanie paliwa odbywało się w odpowiednim czasie, każda prędkość obrotowa silnika wymaga własnego kąta wyprzedzenia zapłonu. Pracę tę wykonuje odśrodkowy regulator czasu zapłonu. Gdy częstotliwość obrotów wałka rozdzielacza wzrasta, obciążniki 49 pod wpływem działania sił odśrodkowych obracają się względem osi. Krawędzie ciężarków opierają się o płytę czołową 48 i pokonując napięcie sprężyn, obracają płytę podporową 38 wraz z krzywką 51 wyłącznika o kąt A. Występy krzywki otwierają styki wyłącznika wcześniej, a wyprzedzenie zapłonu wzrasta. Gdy prędkość obrotowa rolki maleje, siły odśrodkowe działające na ciężarki maleją, a sprężyny obracają płytę nośną 38 z krzywką 51 w kierunku przeciwnym do kierunku obrotu rolki, tj. czas zapłonu ulega skróceniu.

Gdy zmienia się obciążenie silnika, zmienia się zawartość gazów resztkowych w cylindrach silnika. Przy dużym obciążeniu, gdy przepustnice gaźnika są całkowicie otwarte, zawartość gazów resztkowych w mieszance palnej jest niska, więc mieszanka spala się szybciej i zapłon powinien nastąpić później. Gdy obciążenie silnika spada (osłona przepustnicy) zawartość gazu resztkowego wzrasta, mieszanka pali się dłużej i zapłon musi nastąpić wcześniej. Regulacja czasu zapłonu odbywa się za pomocą podciśnieniowego regulatora czasu zapłonu w zależności od obciążenia silnika.

Na membranę regulatora podciśnienia rozdzielacza zapłonu oddziałuje podciśnienie pobierane z obszaru nad przepustnicą komory pierwotnej gaźnika. Gdy przepustnica jest zamknięta (silnik na biegu jałowym), otwór odprowadzający podciśnienie znajduje się nad krawędzią przepustnicy, w związku z czym nie ma podciśnienia i regulator podciśnienia nie działa. Po nieznacznym otwarciu przepustnicy powstaje podciśnienie, membrana 32 zostaje odciągnięta i za pomocą pręta 36 obraca ruchomą płytkę 56 wyłącznika w kierunku przeciwnym do kierunku obrotu wałka rozdzielacza. Wydłużono czas zapłonu. W miarę otwierania się przepustnicy, (wzrost obciążenia) podciśnienie maleje, a sprężyna przesuwa membranę z powrotem do pierwotnej pozycji. Ruchoma płytka wyłącznika obraca się w kierunku obrotu wałka rozdzielacza, co powoduje zmniejszenie kąta wyprzedzenia zapłonu.