Systém zapaľovania (VAZ-2101)

Komponenty zapaľovacieho systému zahŕňajú: zapaľovaciu sviečku, zapaľovaciu cievku, spínač zapaľovania, rozdeľovač zapaľovania a vodiče vysokého a nízkeho napätia.


Otvoriť veľký obrázok na novej karte »

---

Zapaľovacia sviečka

Zapaľovacia sviečka je určená na zapálenie horľavej zmesi vo valcoch motora iskrovým výbojom medzi elektródami.

Od roku 1973 používajú autá Zhiguli zapaľovacie sviečky A-7,5 HS. Predtým sa používali zapaľovacie sviečky A-7,5 BS. Líšia sa iba materiálom izolácie. Písmeno A v označení sviečky udáva, že závit skrutkovacej časti je M14X1,25 a závit týchto sviečok je vyrobený podľa normy ISO s triedou presnosti 6e. Čísla 7,5 predstavujú dĺžku tepelného kužeľa (obruby) izolátora. Druhé písmeno v označení označuje materiál izolátora: B - borikorund, X - hilumin. Posledné písmeno C znamená, že zapaľovacia sviečka je utesnená pozdĺž centrálnej elektródy vodivým materiálom.

Dizajn sviečok je neoddeliteľný. Oceľové teleso 21 má závitovú časť s dĺžkou 19 mm a šesťhrannú časť s veľkosťou kľúča 20,8 mm. K telu je privarená bočná elektróda 26 vyrobená z niklovo-mangánového drôtu. Izolátor 23 je vyrobený z kvalitného keramického materiálu, ktorý má veľmi vysokú mechanickú a elektrickú pevnosť pri vysokých teplotách. Vonkajší povrch izolátora je glazovaný, aby sa zlepšili izolačné vlastnosti a znížili sa usadeniny vlhkosti, čím sa zníži možnosť povrchového výboja pri privedení vysokého napätia na zapaľovaciu sviečku. V otvore izolátora je zložená centrálna elektróda pozostávajúca zo samotnej elektródy 25, vyrobenej zo žiaruvzdornej chrómniklovej zliatiny, a oceľovej tyče 22. Na hornej časti tyče je závit, na ktorý je naskrutkovaná kontaktná matica 24 na pripojenie hrotu vysokonapäťového drôtu. Tyč 22 je vyplnená do izolátora vodivým skleneným tmelom, ktorý zabraňuje prenikaniu plynov cez otvor izolátora. Medzera medzi telom zapaľovacej sviečky a izolátorom je utesnená valcovaním telesa okolo príruby izolátora, ako aj medenou podložkou 19, ktorá súčasne slúži na odvádzanie tepla z izolátora do tela, pričom udržiava teplotu plášťa izolátora na určitej úrovni


Táto teplota závisí od dĺžky lemu a tepelného namáhania motora. Čím dlhšia je lemovka, tým horší je odvod tepla z lemu do tela, tým je sviečka "horúcejšia". Pre každý model motora sa zapaľovacia sviečka vyberá individuálne, pretože plášť izolátora sa musí zahriať na teplotu 500-600°C. Ak je teplota nižšia ako 500°C, t. j. lem je krátky a sviečka je "studená", potom sa na lemu izolátora intenzívne usadzujú karbónové usadeniny. Ak je teplota vyššia ako 600°C, uhlík sa spáli, ale motor zažije predčasné vznietenie horľavej zmesi zo zahriateho plášťa, a nie z iskry. Tento jav sa nazýva predzápal a prejavuje sa klepaním v motore a tým, že po vypnutí zapaľovania motor ešte nejaký čas beží.

Približné tepelné vlastnosti zapaľovacej sviečky sú určené dĺžkou plášťa izolátora, ktorá je uvedená v označení sviečky.

Na zabránenie úniku plynu cez závit telesa zapaľovacej sviečky slúži tesniaci krúžok 20 z mäkkého železa, ktorý je upnutý medzi jeho teleso a povrch objímky v hlave valca.

Zapaľovacia cievka

Na autách Zhiguli je nainštalovaná zapaľovacia cievka typu B-117A domácej výroby alebo B-117 vyrábaná NRB. Charakteristiky týchto navijakov sú rovnaké a rozdiely sú len v malých dizajnových prvkoch. Cievka je umiestnená v motorovom priestore a je pripevnená dvoma skrutkami privarenými k spodnej časti blatníka ľavého kolesa.

Zapaľovacia cievka sa používa na premenu prerušovaného nízkonapäťového prúdu (12 V) na vysokonapäťový prúd (11–20 kV), aby sa prerušila vzduchová medzera medzi elektródami zapaľovacej sviečky. Cievka je transformátor so "železným" jadrom 1 a prstencovým vonkajším magnetickým obvodom 3. Jadro je vyrobené z elektrooceľových platní s hrúbkou 0,5 mm a vonkajší magnetický obvod pozostáva z elektrooceľovej pásky s hrúbkou 0,3 mm zvinutej do dvoch vrstiev. Na zníženie vírivých prúdov má páska vertikálne štrbiny.

Jadro 1 je umiestnené v kartónovom ráme 8, na ktorom je navinuté sekundárne vinutie 4. Vrstvy vinutia sú od seba oddelené vrstvami izolačného papiera a prvá vrstva je oddelená od zvyšku vrstvou vlnitej lepenky. Primárne vinutie je izolované od sekundárneho vinutia izolačným papierom a plastovou páskou a od magnetického obvodu 3. vrstvou elektricky izolačného kartónu.

Vinutia spolu s magnetickým obvodom a jadrom sú umiestnené v pevnom ťahanom hliníkovom puzdre 17 a naplnené transformátorovým olejom. Plnenie olejom zvyšuje spoľahlivosť izolácie a zlepšuje chladenie vinutia. Vinutia sú inštalované v puzdre na miskovitý izolátor 2 z keramického materiálu - steatitu.

Horná časť tela cievky je pokrytá plastovým krytom 11, ktorého príruba je zrolovaná do tela a utesnená tesnením vyrobeným z gumy odolnej voči olejom. Vodiče vinutia sú pripojené na svorky zaliate do krytu. Svorky začiatku primárneho a konca sekundárneho vinutia sú prispájkované na svorku 15 označenú "+B" a na svorku 12 (bez označenia) koniec primárneho vinutia je spájkovaný. Štartovacia svorka sekundárneho vinutia (vysokonapäťový terminál) pripojený k doskám jadra a potom cez pružinu 10 a skrutku 14 na svorku 13, ku ktorej je pripojený vysokonapäťový vodič.

Spínač zapaľovania

Na vozidlách VAZ-2101 a VAZ-2102 sú nainštalované spínače zapaľovania typu VK-333 bez zariadenia proti krádeži alebo spínače zapaľovania typu VK-347 so zariadením proti krádeži a kontaktnou časťou. Na vozidle VAZ-2103 je nainštalovaný iba spínač zapaľovania VK-347, ktorý je tu popísaný. Princíp činnosti a vlastnosti spínača VK-333 sú v podstate rovnaké ako prepínače VK-347.

Spínač zapaľovania je určený na zapínanie a vypínanie zapaľovacích obvodov, prístrojov, svetiel a iných spotrebičov elektrickej energie vo vozidle. Je namontovaný na konzole na ľavej strane stĺpika riadenia a zaistený dvoma skrutkami.

Spínač sa skladá z puzdra 34 so zámkom a poistkou proti odcudzeniu a kontaktnej časti 27, zaistenej v puzdre pružinovým krúžkom 28. Princíp činnosti poistky proti odcudzeniu spočíva v tom, že po vybratí kľúča zo zámku nastaveného do polohy PARKOVANIE sa vysunie blokovacia tyč 36, zapadne do drážky hriadeľa riadenia a hriadeľ uzamkne. V tomto prípade je potrebné otáčať volantom doprava a doľava tak, aby drážka hriadeľa bola oproti blokovacej tyči zámku Zámok spínača je navrhnutý tak, aby sa kľúč dal vybrať len v polohe PARKOVANIE a VYPNUTÉ.

Kontaktná časť má oceľový valec 39, na ktorý je nasadený plastový rotor 35 s kontaktnými krúžkami 43 a plastový valec 33 s výstupkami. V hlave valčeka je drážka 42, do ktorej vstupuje výstupok vodiacej objímky zariadenia proti krádeži. Jedna strana drážky je široká 2,5 mm a druhá 2 mm. Preto môže byť kontaktná časť 27 inštalovaná v puzdre 34 len v jednej špecifickej polohe. Pružina 32 slúži na vrátenie hriadeľa 39 z polohy ŠTARTÉR do polohy ZAPAĽOVANIE po uvoľnení kľúča.

Blok 31 obsahuje mosadzné kolíky-zástrčky s kontaktmi. Bronzové dosky s kontaktmi sú upevnené na kolíkoch zástrčky "30" a "30/1". Dosky sú pritláčané k povrchu valca 33 doskovými pružinami. V polohe ZAPAĽOVANIE a ŠTARTÉR výstupky valca 33 stlačia tieto dosky a kontakty "30-50" a "15-30/1" sa zatvoria. Okrem toho stojany "30", "INT" a "16" majú kontakty, ktoré sú uzavreté kontaktnými krúžkami 43 rotora 35. Rotor je pritlačený k týmto kontaktom pružinou 38.

Napätie z batérie a generátora sa privádza na kontakty "30" a "30/1". Kontakt "16" spínača ešte nie je použitý. Diagram ukazuje, ktoré kontakty sa zatvárajú v rôznych kľúčových polohách.

Distribútor

Otvoriť veľký obrázok na novej karte »

---

Rozdeľovač zapaľovania slúži na prerušenie prúdu v nízkonapäťovom obvode zapaľovacej cievky a distribúciu vysokonapäťových impulzov do zapaľovacích sviečok.

Automobily Zhiguli používajú štvoriskrový netienený rozdeľovač zapaľovania typu R-125 (R-125B pre VAZ-2103) s odstredivým regulátorom časovania zapaľovania a oktánovým korektorom.

Rozdeľovače zapaľovania R-125 a R-125B sa líšia charakteristikou regulátora predstihu zapaľovania a dĺžkou spodnej časti hriadeľa 1 vyčnievajúcej z puzdra 40: pre rozdeľovač R-125 je veľkosť od nosnej príruby puzdra po koniec hriadeľa 127,5 mm a pre rozdeľovač R-125B,3 mm - 136 mm.

Puzdro 40 rozvádzača je odliate z hliníkovej zliatiny a má poréznu kovovo-keramickú objímku 39, v ktorej sa hriadeľ 1 otáča. Mazivo je dodávané do puzdra cez plstený knôt (plsť) 47 z olejničky 6.

Hlavnými časťami rozdeľovača zapaľovania sú: prerušovač, odstredivý regulátor časovania zapaľovania a samotný rozdeľovač.

Istič pozostáva z vačky 11 so štyrmi výstupkami a stojana 36 s kontaktmi, ktoré vačka otvára pri otáčaní. Vačka je mazaná plstenou podložkou 12 namočenou v oleji. Na hrebeň 36 je prinitovaná os 25, na ktorej je na textolitovom puzdre 26 namontovaná páka 29 s kontaktom 30, pritlačená tanierovou pružinou 27 na kontakt 32 hrebeňa. Prúd je privádzaný do kontaktu páky zo skrutky 7 cez vodič 31 a pružinu 27.

Stojan 36 je pripevnený dvoma skrutkami 33 k pohyblivej doske 37 lámača. Spodný koniec osi páky 25 vstupuje do otvoru v pohyblivej doske. Preto sa pri nastavovaní medzery medzi kontaktmi môže hrebeň po uvoľnení skrutiek 33 otáčať okolo tejto osi.

Pohyblivá doska 37 ističa je prispájkovaná k objímke, cez ktorú prechádza hriadeľ rozvádzača. Na tomto puzdre je umiestnená plastová nosná doska 38 a pevná doska 35 ističa. Tieto dosky sú stlačené pružinovou podložkou a pripevnené k objímke poistným krúžkom. Pohyblivá doska 37 ističa so stojanom 36 sa môže otáčať tyčou 47 oktánového korektora, čo umožňuje manuálne nastavenie uhla predstihu zapaľovania v malých medziach.

(Originál je zverejnený na internetovom zdroji VAZBOOK.ru)

Vačka 11 nie je poháňaná priamo z. hriadeľ rozvádzača a prostredníctvom závaží ho možno otočiť o 15° vzhľadom na hriadeľ rozvádzača.

Nosná doska 13 regulátora časovania zapaľovania je prispájkovaná k hornému koncu vačkového puzdra. K doske sú prinitované nápravy 24, na ktorých sa otáčajú kovokeramické závažia. Pružinové vzpery 22 sú vtlačené do dosky 23. Spodné časti náprav sú obmedzovače. Vstupujú do oválnych drážok dosky 13 a nedovoľujú jej otáčať sa vzhľadom na hriadeľ rozvádzača o viac ako 15°.

Rozdeľovač pozostáva z rotora 17 a elektród inštalovaných v plastovom kryte 19. Plastový rotor 17 je upevnený dvomi skrutkami 16 na doske 13 regulátora predstihu zapaľovania. Rotor je upevnený v určitej polohe, čo je zabezpečené štvorcovými a okrúhlymi otvormi v doske 13, do ktorých vstupujú výstupky rotora rovnakého prierezu. Centrálny 43 a vonkajší 45 kontakt rotora sú prinitované k rotoru, medzi ktorými je v špeciálnom vybraní umiestnený odpor 44 s hodnotou 5000-6000 Ohm, určený na potlačenie rádiového rušenia.

Pružinová uhlíková elektróda 21 spočíva na centrálnom kontakte rotora a prenáša vysokonapäťové impulzy zo zapaľovacej cievky na rotor. Keď sa rotor otáča, tieto impulzy sa prenášajú z vonkajšieho kontaktu 45 na bočné elektródy 18 naplnené do krytu a potom na zapaľovacie sviečky.

Kondenzátor 3 s kapacitou 0,20 – 0,25 μF je pripevnený ku krytu rozdeľovača zapaľovania.

Vysokonapäťové drôty

Vysokonapäťové vodiče sa používajú na prenos vysokonapäťových prúdových impulzov zo zapaľovacej cievky do rozdeľovača a z rozdeľovača do zapaľovacích sviečok. Na zníženie rádiového a televízneho rušenia majú vodiče po dĺžke rozložený odpor 2000 Ohm/m. Jadro 53 drôtu, ktorým je kord vyrobený z ľanovej priadze, je uzavreté v plášti 52 vyrobenom z plastu s maximálnym prídavkom feritu. Cez tento plášť je navinutý drôt zo zliatiny niklu a železa s priemerom 0,11 mm.

Prevádzka zapaľovacieho systému

Systém zapaľovania má primárny okruh (nízke napätie) a sekundárne (vysokého napätia). Prúd v primárnom okruhu je uzavretý pozdĺž cesty: "plus" batérie - kontakty "30/1", "15" spínač zapaľovania - svorka "+B",

primárne vinutie cievky - istič 58 - zem - "mínus" batérie. Ak je napätie generátora väčšie ako napätie batérie, prúd tečie zo svorky generátora "30" a je skratovaný cez zem do jeho usmerňovača. V opačnom prípade je aktuálna cesta rovnaká, ako je opísané vyššie.

Prúd pretekajúci primárnym vinutím zapaľovacej cievky vytvára okolo závitov magnetické silové pole. Keď sa kontakty prerušovača otvoria, prúd v primárnom obvode zmizne, magnetické pole sa prudko zníži a pretínaním závitov primárneho a sekundárneho vinutia v nich indukuje EMF úmerné počtu závitov. V sekundárnom vinutí dosahuje EMF 12 000 - 24 000 V a v primárnom vinutí 200 - 300 V. Čím rýchlejšie magnetické siločiary prechádzajú závitmi vinutia (t.j. magnetické pole mizne rýchlejšie), tým väčšie EMP je v nich indukované.

EMF indukovaný v primárnom vinutí zapaľovacej cievky sa nazýva samoindukčný EMF. Má tendenciu udržiavať miznúci prúd, a preto spomaľuje redukciu magnetického poľa. Okrem toho spôsobuje iskrenie medzi otvorenými kontaktmi ističa. Aby sa predišlo týmto javom, je v rozvádzači zapaľovania kondenzátor 3. V počiatočnom momente rozopnutia kontaktu samoindukčný prúd nabije kondenzátor, čím sa zníži tok prúdu medzi kontaktmi ističa a iskrenie medzi nimi. Kondenzátor sa potom vybíja cez primárne vinutie zapaľovacej cievky, pričom výbojový prúd smeruje proti samoindukčnému prúdu, vďaka čomu dochádza k rýchlejšiemu zániku prúdu v primárnom obvode a následne k rýchlejšiemu zníženiu magnetického poľa.

Vysokonapäťový prúd indukovaný v sekundárnom vinutí zapaľovacej cievky sa uzatvára po nasledujúcej dráhe: sekundárne vinutie zapaľovacej cievky - vysokonapäťový vodič - stredová svorka krytu, centrálny kontakt 43, rezistor 44, vonkajší kontakt 45 rotora, bočná elektróda krytu rozdeľovača - sviečka - uzemnenie. Potom cez paralelné obvody prúd prechádza cez batériu, cez generátor, cez všetky zapnuté spotrebiče ku kontaktom "30/1" a "15" spínača zapaľovania a potom na svorku "+B" k sekundárnemu vinutiu zapaľovacej cievky.

Vysoké napätie privádzané do centrálnej elektródy zapaľovacej sviečky preruší vzduchovú medzeru medzi elektródami a medzi nimi preskočí iskra, ktorá zapáli pracovnú zmes vo valci motora.

Pre získanie maximálneho výkonu a účinnosti motora je potrebné zapáliť pracovnú zmes o niečo skôr, ako piest dosiahne TDC, aby sa spaľovanie skončilo pri otočení kľuky kľukového hriadeľa o 10-15° za TDC, t.j. iskrový výboj musí byť vytvorený s požadovaným predstihom.

Každá rýchlosť motora vyžaduje vlastný uhol časovania zapaľovania. Keď sa otáčky kľukového hriadeľa znížia, uhol časovania zapaľovania by sa mal zmenšiť a keď sa rýchlosť zvýši, mala by sa zvýšiť. Túto prácu vykonáva odstredivý regulátor časovania zapaľovania. Keď sa frekvencia otáčania hriadeľa rozvádzača zvýši, závažia 14 sa pôsobením odstredivej sily otáčajú voči osám. Výstupky závaží sa opierajú o vodiacu dosku 23 a po prekonaní napätia pružín otáčajú nosnú dosku 13 spolu s vačkou 11 rozdeľovača v smere otáčania hriadeľa rozvádzača o uhol a. Vačkové laloky otvoria kontakty prerušovača skôr a časovanie zapaľovania sa zvýši. Pri znižovaní otáčok hriadeľa sa odstredivé sily pôsobiace na závažia zmenšujú a pružiny otáčajú nosnú dosku 13 s vačkou 11 proti smeru otáčania hriadeľa, t.j. zmenšuje sa predstih zapaľovania.