Катушки зажигания 29.3705 и 3012.3705
Катушка зажигания 29.3705 (рис. 3.2) выполнена с разомкнутым магнитопроводом, а катушка 3012.3705 (рис. 3.3) — с замкнутым, что позволяет накопить необходимую для воспламенения рабочей смеси энергию в значительно меньшем объеме катушки. Магнитопровод (см. рис. 3.2 и 3.3) катушек набирается из листов электротехнической стали толщиной 0,35 мм. Обмотки катушек наматываются на пластмассовый каркас: сначала первичная обмотка, а поверх нее — вторичная. Обмотки катушки 29.3705 (см. рис. 3.2) пропитаны компаундом и опрессованы полипропиленом (из полипропилена сделаны также корпус и выводы). Обмотки катушки 3012.3705 (см. рис. 3.3) заливаются эпоксидным компаундом, и катушка в сборе представляет собой монолитную высокостойкую конструкцию. Катушки имеют по четыре вывода: по два низковольтных и по два высоковольтных.
Рис. 3.2. Катушка зажигания 29.3705 с проводом высокого напряжения: 1 - корпус; 2 - вторичная обмотка; 3 - низковольтные выводы; 4 - сердечник; 5 - первичная обмотка; 6 - высоковольтные выводы; 7 - наконечник для соединения с катушкой зажигания; 8,1 3 - защитные кол пачки; 9 - наружная изолирующая оболочка; 10 - внутренняя оболочка; 11 - шнур из льняного волокна; 12 - токопроводящая обмотка; 14 - наконечник для соединения со свечой зажигания | Рис. 3.3. Катушка зажигания 3012.3705: а - внешний вид; б - разрез; 1 - замкнутый магнитопровод; 2 - первичная обмотка; 3 - вторичная обмотка; 4 - корпус; 5 - высоковольтные выводы; 6 - низковольтные выводы; 7 - воздушный зазор; 8 - заливка катушки полипропиленом; 9 - пластмассовый каркас |
Датчик 5520.3706 (рис. 3.4) содержит центробежный и вакуумный регуляторы опережения зажигания обычной конструкции, а вместо контактов прерывателя в нем установлен датчик импульсов напряжения 5 (датчик Холла), управляющих работой коммутатора. Работа датчика импульсов (электронного микропереключателя) основана на эффекте Холла. Если через пластину полупроводника проходит ток, а пластина пронизывается магнитным полем, то на гранях пластины, перпендикулярных току и магнитному потоку, возникает ЭДС.
Рис. 3.4. Датчик момента искрообразования: a - устройство; б - центробежный регулятор; в— вакуумный регулятор; 1 - муфта; 2 - корпус датчика; 3 - вакуумный регулятор; 4 - сальник; 5 - датчик импульсов напряжения (датчик Холла); 6 - центробежный регулятор; 7 - грузик; 8 - валике пластиной грузиков; 9 - пружина; 10 - ведомая пластина центробежного регулятора с экраном; 11 - стопорная шайба; 12 - опорная пластина с подшипником; 13 - стопорная пластина подшипника; 14 - держатель переднего подшипника валика; 15 - крышка; 16, 18 - крышки вакуумного регулятора; 17 - пружина; 19 - штуцер для подвода разрежения; 20 - диафрагма; 21 - тяга вакуумного регулятора
Магнитное поле создается постоянным магнитом 1 датчика (рис. 3.5), а прерывание магнитного поля осуществляется ротором (шторкой) 2 с прорезями, укрепленным на валике распределителя. При прохождении прорези ротора около постоянного магнита силовые линии его магнитного поля пронизывают поверхность элемента Холла ЭХ (пластины полупроводника) и на его выходе возникает ЭДС. Сигнал датчика усиливается усилителем У и через релейный усилитель St подается на базу выходного транзистора VT датчика и открывает его. При прохождении зубца ротора около постоянного магнита его магнитное поле экранируется, ЭДС Холла исчезает и выходной транзистор закрывается. В результате с коллектора выходного транзистора VT снимается сигнал прямоугольной формы, используемый в коммутаторе для прерывания тока в первичной цепи катушки зажигания. Для исключения влияния на выходной сигнал датчика колебаний напряжения сети и температуры, в схеме датчика имеется блок стабилизации. Все элементы схемы выполнены в одной микросхеме, конструктивно связанной с магнитом и магнитной системой.
Рис. 3.5. Схема датчика импульсов напряжения (датчик Холлa): 1 - постоянный магнит; 2 - магнитомягкий экран с прорезями (ротор); 3 - микросхема; ЭХ - элемент Холла (чувствительный элемент датчика); У - усилитель; St - пороговый элемент (релейный усилитель); VT - выходной транзистор; СТ - стабилизатор напряжения; 4 - нагрузка(коммутатор бесконтактной системы зажигания)
Центробежный, вакуумный регуляторы и октан-корректор служат для регулировки угла опережения угла зажигания. Опережением угла зажигания называется воспламенение рабочей смеси до момента достижения поршнем верхней мертвой точки в такте сжатия. Поскольку время горения рабочей смеси практически неизменно, то с увеличением частоты вращения коленчатого вала поршень за время сгорания смеси успевает отойти от верхней мертвой точки на большую величину, чем при малой частоте вращения коленчатого вала. Смесь будет сгорать в большем объеме, давление газов на поршень уменьшится, двигатель не будет развивать полной мощности. Поэтому с увеличением частоты вращения коленчатого вала рабочую смесь нужно воспламенять раньше, т. е. до подхода поршня к верхней мертвой точке, чтобы обеспечить полное сгорание смеси к моменту перехода поршнем верхней мертвой точки (при наименьшем объеме). Кроме того, при одной и той же частоте вращения коленчатого вала опережение зажигания должно уменьшаться с открытием дроссельных заслонок и увеличиваться при их закрытии. Это объясняется тем, что при открытии дроссельных заслонок увеличивается количество горючей смеси, поступающей в цилиндры, и одновременно уменьшается относительное количество остаточных газов, вследствие чего повышается скорость сгорания рабочей смеси. И наоборот, при закрытии дроссельных заслонок скорость сгорания смеси уменьшается.
Опережение зажигания автоматически изменяется в зависимости от частоты вращения коленчатого вала с помощью центробежного регулятора, состоящего из двух грузиков 7 (рис. 3.4, б), которые надеваются на оси, укрепленные на ведущей пластине вала 8. Ведущая и ведомая пластины стягиваются двумя пружинами.
При повышении частоты вращения вала грузики 7 под действием центробежной силы расходятся в стороны и поворачивают ведомую пластину с ротором датчика в сторону его вращения на некоторый угол (А), чем и обеспечивается более раннее размыкание контактов прерывателя, т. е. большее опережение зажигания.
Автоматическое регулирование опережения зажигания в зависимости от степени открытия дроссельных заслонок осуществляется с помощью вакуумного регулятора, состоящего из двух крышек 16 и 18 (см. рис. 3.4) с тягой 21, второй конец которой соединен с ведомой пластиной датчика. Диафрагма 20 отжимается в сторону прерывателя пружиной 17. Полость с одной стороны диафрагмы сообщена с атмосферой, а с другой с помощью штуцера 19 и трубопровода — с карбюратором.
При закрытии дроссельных заслонок разряжение в корпусе вакуумного регулятора увеличивается, диафрагма 20, преодолевая сопротивление пружины 17, прогибается наружу и через тягу 21 поворачивает ведомую пластину в сторону увеличения опережения зажигания; при открытии заслонок диафрагма выгибается в другую сторону, поворачивая пластину 12 в сторону уменьшения угла опережения зажигания.
Коммутатор 3620.3734 (76.3734, К563.3734, HIM52, RT1903, PZE4020)
Функциональная схема бесконтактной системы зажигания приведена на рис. 3.6, а принципиальная электрическая схема коммутатора 3620.3734 показана на рис. 3.7 (схемы отечественных коммутаторов 76.3734, К563.3734, а также коммутаторов венгерского производства HIM52, RT1903 и PZE4020 аналогичны схеме коммутатора 3620.3734). Коммутатор функционально содержит 5 блоков. Основным блоком является выходной блок III. При вращении валика распределителя (см. рис. 3.6) на выходе датчика Д появляется сигнал прямоугольной формы, задний фронт которого соответствует моменту искрообразования. Сигнал датчика подается через инвертор И блока I нормирования времени накопления энергии на вход интегратора А1.2, выходное напряжение которого сравнивается с опорным Uon2 в компараторе А 1.3. Если напряжение интегратора больше опорного, то на выходе компаратора будет положительное напряжение (логическая единица), в противном случае на выходе компаратора напряжение отсутствует (логический нуль). Сигнал с компаратора А1.3 подается на схему совпадения И1, управляющего работой транзистора VT выходного блока III. При переходе компаратора А1.3 из состояния логической единицы в состояние логического нуля схема И1 открывает выходной транзистор VT и в первичной обмотке L1 катушки зажигания Т появляется ток. При поступлении на выход схемы И1 сигнала логической единицы с выхода компаратора А1.3 транзистор VT закрывается, ток в первичной цепи исчезает, а во вторичной обмотке L2 катушки зажигания возникает высокое напряжение.
Рис. 3.6. Функциональная схема бесконтактной системы зажигания: 1 - датчик импульсов напряжения ДХП-2; 2 - коммутатор 36.3734 (3620.3734); 3 - выключатель зажигания; 4 - аккумуляторная батарея; 5 - катушка зажигания 27.3705; 6 - свечи зажигания. Номера на колодке датчика обозначают: 3 - вывод «-»; 5 - вывод «+»; 6 - выход датчика
Рис. 3.7. Принципиальная электрическая схема системы зажигания с коммутатором 3620.3734
Блок I предназначен для нормирования времени накопления энергии с тем, чтобы обеспечить требуемую энергию искрового разряда при любом скоростном режиме работы двигателя и при изменении питающего напряжения. Нормирование времени накопления энергии в зависимости от частоты вращения осуществляется задержкой включения выходного транзистора VT относительно управляющего сигнала датчика. Величина задержки зависит от разности между максимальным напряжением на конденсаторе С1 и опорным напряжением Uon2. Чем выше частота вращения коленчатого вала двигателя, тем меньше напряжение на конденсаторе С1 и, следовательно, время задержки уменьшается, а время прохождения тока в первичной обмотке катушки зажигания остается практически неизменным, что обеспечивает стабильность энергии искрового разряда. При изменении питающего напряжения изменяется величина опорного напряжения Uon2 таким образом, что величина и время протекания тока в первичной обмотке катушки зажигания сохраняются неизменными, а, следовательно, остается постоянной энергия искрового разряда.
Блок II коммутатора обеспечивает стабилизацию напряжения питания с помощью стабилитрона VD2 и защищает коммутатор от неправильного подключения к аккумуляторной батарее с помощью диода VD1.
Блок IV коммутатора предназначен для ограничения силы тока первичной цепи величиной 8...9 А Падение напряжения на резисторе R 4 пропорционально току первичной цепи. Если ток становится больше 8...9 А, то напряжение с резистора R4 становится больше опорного Uon3 и с компаратора А1.4 на схему совпадения И1 поступает сигнал, который переводит транзистор VT из состояния насыщения в активное, сопротивление его эмиттер-коллекторного перехода увеличивается, и величина тока первичной цепи уменьшается до требуемого значения 8...9 А
Блок V служит для безыскрового отключения тока при невращающемся вале двигателя. Постоянная времени интегратора А1.1 блока значительно превышает период следования искр при самой малой частоте вращения коленчатого вала двигателя. При этом интегратор не оказывает влияния на работу выходного блока (сигнал интегратора соответствует логическому нулю). Через 2...5 сек. после остановки двигателя сигнал интегратора линейно возрастает, и при достижении определенного значения схема совпадения И1 начинает постепенно уменьшать ток базы выходного транзистора VT, что приводит к увеличению сопротивления эмиттер-коллекторного перехода и медленному снижению тока в первичной цепи. При этом высокое напряжение во вторичной цепи мало и недостаточно для возникновения искрового разряда.
Свечи зажигания А17ДВР ИА17ДВРМ
Свеча зажигания (рис. 3.8) состоит из стального корпуса 5, керамического изолятора 4, внутри которого размещен центральный электрод 9 и боковой электрод 12. Зазор между электродами 0,70...0,85 мм.
Рис. 3.8. Свеча зажигания: 1 - контактная гайка; 2 - оребрение изолятора; 3 - контактный стержень; 4 - керамический изолятор; 5 - металлический корпус; 6 - пробка стеклогерметика; 7 - уплотнительное кольцо; 8 - теплоотводящая шайба; 9 - центральный электрод; 10 - тепловой конус изолятора; 11 - рабочая камера; 12 - боковой электрод; h - искровой зазор
Схема соединений приборов бесконтактной системы зажигания на автомобилях «Ока» приведена на рис. 3.9.
Рис 3.9. Схема соединений приборов бесконтактной системы зажигания: 1 - выключатель зажигания; 2 - реле выключателя; 3 - блок предохранителей; 4 - коммутатор; 5 - датчик; 6 - катушка зажигания; 7 - свечи