Курсова робота
На Тему:
Будова техобслуговування та ремонт системи запалювання автомобілів
СИСТЕМА ЗАПАЛЮВАННЯ
Робоча суміш у циліндрах карбюраторного двигуна запалюється електричною
іскрою, що проскакує між електродами свічки запалювання. Повітряний
проміжок між електродами свічки має великий електричний опір, тому між
ними треба створити високу напругу, щоб виник іскровий розряд. Іскрові
розряди мають з’являтися при певному положенні поршнів та клапанів у
циліндрах і чергуватися відповідно до встановленого порядку роботи
двигуна. Ці вимоги забезпечуються системою запалювання (рис. 3.3), що
складається з джерел струму (акумуляторна батарея та генератор), котушки
запалювання 7, переривника Р, розподільника 77, конденсатора 10, свічок
запалювання 13, вмикача (замка) запалювання 5, проводів високої 12 і
низької 3 напруг.
Котушка запалювання слугує для перетворення струму низької напруги
(надходить від акумуляторної батареї або генератора) на струм високої
напруги. Це підвищувальний трансформатор, первинною обмоткою якого
проходить переривчастий струм низької напруги, а такий самий струм
високої напруги виробляється у вторинній обмотці.
Коло низької напруги проходить від позитивного затискача акумуляторної
батареї (генератора) через вмикач запалювання, додатковий резистор,
первинну обмотку котушки запалювання й контакти переривника на масу
автомобіля, а потім на мінусовий затискач акумуляторної батареї, після
якого замикається на її позитивний затискач.
До кола високої напруги входять вторинна обмотка котушки запалювання,
розподільник і свічки запалювання, з’єднувальні проводи високої напруги.
Котушка складається з осердя 3 (рис. 3.4) з надітою на нього ізольованою
втулкою , на яку намотуються вторинна 4 й поверх неї первинна 5 обмотки,
ізолятора 7, карболітової кришки 2 із затискачами та корпусу з
магнітопроводом 6. Зовні на корпусі котушки встановлюють резистор 7, що
є додатковим опором (двигуни «Москвич», МеМЗ, ГАЗ-24), який умикається
послідовно в коло первинної обмотки і зменшує її нагрівання під час
роботи двигуна з малою частотою обертання колінчастого вала. На
автомобілі ВАЗ котушка запалювання не має додаткового опору.
Коли в первинній обмотці проходить струм низької напруги, осердя
намагнічується й навколо обох його обмоток створюється сильне магнітне
поле. Після розмикання контактів переривника струм у первинній обмотці
припиняється, створене ним магнітне поле зникає, перетинаючи витки
вторинної обмотки, в якій наводиться ЕРС індукції. Значення цієї ЕРС
пропорційне швидкості зміни магнітного потоку, що пронизує обмотки
котушки. Завдяки великій кількості витків у вторинній обмотці й високій
швидкості зникання магнітного поля напруга на вторинній обмотці досягає
20…24 тис. В.
Схема системи запалювання:
1 — акумуляторна батарея; 2 — стартер; 3 — провід низької напруги; 4 —
амперметр; 5— вмикач запалювання (замок); 6 — додатковий резистор; 7 —
котушка запалювання; 8— вакуумний регулятор випередження запалювання; 9—
переривник; 10— конденсатор; 11 — розподільник; 12 — провід високої
напруги; 13 — свічка запалювання
Водночас магнітні силові лінії перетинають витки первинної обмотки, в
якій індукується ЕРС самоіндукції до 300 В, а також осердя, в якому
з’являються вихрові струми, що спричиняють його нагрівання. Для
зменшення нагрівання осердя виконують з окремих тонких сталевих пластин,
ізольованих одна від одної окалиною.
Коли двигун працює з малою частотою обертання колінчастого вала,
тривалість перебування контактів переривника в замкненому стані більша,
й струм у первинному колі встигає досягти свого максимуму. В результаті
ввімкнений в це коло резистор нагрівається, його опір збільшується,
загальний опір первинного кола зростає, а отже, сила струму в ньому
зменшується, що знижує нагрівання котушки запалювання.
Коли частота обертання колінчастого вала збільшується, тривалість
перебування контактів переривника в замкненому стані зменшується, й сила
струму в первинній обмотці не встигає досягти
Котушка запалювання:
1 — додатковий резистор; 2— кришка; 3 — осердя; 4, 5 — відповідно
вторинна й первинна обмотки; 6 — кільцевий магнітопровід; 7 — ізолятор;
8 — ізолювальна втулка
максимального значення; тому температура додаткового резистора
виявляється меншою, загальний опір первинного кола знижується,
внаслідок чого струм у цьому колі трохи підсилюється.
Під час пуску двигуна стартером за допомогою тягового реле до датковий
резистор закорочується, й у первинну обмотку надходить струм більшої
сили. Це забезпечує збільшення магнітного потоку й дає змогу дістати
вишу напругу у вторинному колі, чим полегшується пуск двигуна.
Електрорушійна сила самоіндукції, що наводиться в первинній обмотці
котушки запалювання, при розмиканні контактів переривника спричиняє
іскріння між ними й намагається підтримати струм у первинному колі,
перешкоджаючи швидкому зникненню магнітного поля. Внаслідок цього у
вторинній обмотці може індукуватися недостатня ЕРС.
Для захисту контактів переривника та збільшення ЕРС у вторинній обмотці
котушки запалювання паралельно контактам умикається конденсатор, який на
початку розмикання їх заряджається, завдяки чому зменшується іскріння
між ними. Після повного розмикання контактів конденсатор розряджається
через первинну обмотку котушки запалювання, створюючи в ній імпульс
струму зворотного напряму. Внаслідок цього прискорюється знищення
магнітного поля, що створюється первинною обмоткою, й істотно
підвищується ЕРС, яка індукується у вторинній обмотці котушки.
Розподільник запалювання слугує для періодичного розмикання кола низької
напруги та розподілу струму високої напруги по свічках запалювання
відповідно до порядку роботи двигуна. Він складається з об’єднаних у
спільному корпусі переривника струму низької напруги й розподільника
струму високої напруги.
У розподільнику запалювання Р-118 (автомобіль «Москвич-2140») переривник
складається з чавунного корпусу 20(рис. 3.5), всередині якого розміщено
приводний валик, з’єднаний через відцентровий регулятор з кулачком 10,
нерухомого опорного диска та рухомого диска 9. Зовні на корпусі
закріплено вакуумний регулятор випередження запалювання 8 і конденсатор
16. На рухомому диску встановлено: нерухомий контакт 17, з’єднаний з
«масою»; рухомий контакт, ізольований від «маси» й з’єднаний провідником
з ізольованим затискачем низької напруги 15; фільц 18 для змащування
кулачка. Нерухомий контакт установлено на спеціальній площадці, яку
закріплено на диску гвинтом. Площадка разом із гвинтом може переміщатися
ексцентриком, що дає змогу регулювати зазор між контактами. Рухомий
контакт за допомогою пластинчастої пружини притискається до нерухомого.
Коли валик обертається, кулачок своїми виступами періодично відтискає
рухомий контакт, перериваючи коло струму низької напруги. Замикаються
контакти пластинчастою пружиною. Нормальний зазор між контактами
переривника, що перебувають у повністю розімкненому стані, має становити
0,35… 0,45 мм. Кількість виступів на кулачку відповідає кількості
Розподільник запалювання автомобіля «Москвич-2140»:
1 — з’єднувальна муфта привода; 2 — регулювальні гайки октан-коректора;
3 — нижня пластина зі шкалою; 4 — верхня рухома пластина; 5— оливниця;
6— пружина тягарця; 7— тягарець; 8 — вакуумний регулятор випередження
запалювання; 9— рухомий диск; 10 — кулачок; 11 —
розносна пластина ротора; 12 — кришка розподільника; 13 — бічний
затискач; 14 — центральний затискач; 15 — затискач низької напруги; 16 —
конденсатор; 17 — нерухомий контакт переривника; 18 — повстяний фільц;
19 — застібка кришки; 20 — корпус
циліндрів, а частота обертання валика вдвоє менша від частоти обертання
колінчастого вала. До корпусу переривника кріпиться вакуумний регулятор
випередження запалювання 8, діафрагму якого зв’язано з рухомим диском 9.
Розподільник складається з ротора з розносною пластиною 11, карболітової
кришки 12 з вивідними бічними затискачами 13 та центральним 14 із
контактним вугликом і заглушувальним резистором, що зменшує перешкоди
радіоприйманню. Всередині ротора є зріз, за допомогою якого він
фіксується в певному положенні на кулачку й обертається разом із ним. У
гніздо центрального затискача розподільника вставляють провід високої
напруги, що йде від котушки запалювання. Від бічних вивідних затискачів
проводи приєднуються до свічок запалювання в порядку роботи двигуна в
напрямі обертання ротора. Струм високої напруги, що індукується у
вторинній обмотці котушки запалювання, подається через контактний вуглик
на пластину ротора, а потім крізь повітряний зазор (0,4… 0,8 мм) — на
бічний вивідний затискач і проводом високої напруги — на свічку
запалювання. При наступному розмиканні контактів ротор повернеться, а
розносна пластина розташується проти чергового бічного затискача.
Аналогічну будову мають розподільники запалювання Р-114Б (автомобіль
ЗАЗ-968М) та Р-119Б (автомобіль ГАЗ-24).
На автомобілях ВАЗ установлено розподільник запалювання Р-125 (рис.
3.6), що має вакуумний 4 й відцентровий регулятори. Опорну пластину 7 з
рухомими тягарцями регулятора встановлено на шліцах верхнього кінця
приводного валика під ротором . Останній прикріплено до пластин кулачка
16 переривника двома гвинтами. Контакти розташовано на рухомому диску.
Для регулювання зазору між ними стояк із нерухомим контактом можна
переміщувати за допомогою викрутки, яку встановлюють у спеціальний паз
20, після ослаблення двох гвинтів 19. Тяга 6 з’єднує вакуумний регулятор
з рухомим диском переривника.
Потреба встановлювати в розподільнику прилади, які автомати1 -но
регулюють момент запалювання робочої суміші, пояснюється ось чим. Робоча
суміш у циліндрах двигуна згоряє дуже швидко (протягом 1/500…1/1000
с). Зі збільшенням частоти обертання колінчастого вала швидкість
згоряння майже не змінюється, а середня швидкість руху поршня істотно
зростає, й за час згоряння суміші поршень встигає набагато відійти від
ВМТ. Тому згоряння суміші відбудеться в більшому об’ємі, тиск газів на
поршень зменшиться, й двигун не розвиватиме повної потужності.
Це зумовлює необхідність зі збільшенням частоти обертання колінчастого
вала запалювати робочу суміш з випередженням (до підходу поршня у ВМТ) з
таким розрахунком, щоб суміш повністю згоріла до моменту переходу
поршнем ВМТ (при найменшому об’ємі), тобто робити запалювання більш
раннім. Чим вища частота обертання колінчастого вала, тим більшим має
бути випередження запалювання.
Розподільник запалювання автомобілів ВАЗ:
1— приводний валик; 2 — оливовідбивна муфта; 3 — фільц для мащення
кулачка; 4 — вакуумний регулятор випередження запалювання; 5 —
діафрагма; 6 — тяга вакуумного регулятора; 7 — опорна пластина
відцентрового регулятора; 8 — ротор розподільника; 9 — бічний електрод і
затискач; 10 — кришка розподільника; 11 — центральний затискач; 12 —
струмоподавальний вуглик; 13 — резистор; 14 — розносна пластина ротора;
15 — тягарець відцентрового регулятора; 16 — кулачок; 17 — рухома
пластина нерухомого контакту; 18 — рухомий диск переривника; 19 —
стопорний гвинт; 20 — паз рухомої пластини; 21 — конденсатор; 22 —
корпус
Крім того, за однієї й тієї самої частоти обертання колінчастого вала
випередження запалювання має зменшуватися з відкриванням дросельних
заслінок і збільшуватися, коли вони закриваються. Це пояснюється тим, що
при відкриванні дросельних заслінок збільшується кількість пальної
суміші, яка надходить у циліндри, й водночас зменшується кількість
домішуваних до неї залишкових газів, унаслідок чого підвищується
швидкість згоряння робочої суміші. Коли дросельні заслінки закриваються,
навпаки, кількість пальної суміші зменшується, а кількість залишкових
газів у циліндрах збільшується, внаслідок чого швидкість згоряння
знижується.
Випередження запалювання автоматично змінюється залежно від частоти
обертання колінчастого вала за допомогою відцентрового регулятора
(рис. 3.7, а), що складається з двох тягарців 8, які
надіваються на осі 7, закріплені на пластині 6 приводного вала 5, і
стягуються двома пружинами 4. На тягарцях є штифти 9, які входять у
прорізи планки 10 кулачка 11 переривника.
Коли частота обертання колінчастого вала підвищується, тягарці під дією
відцентрових сил розходяться й повертають планку 10 із кулачком у
напрямі його обертання на деякий кут, чим і забезпечується більш раннє
розмикання контактів переривника, тобто збільшується випередження
запалювання.
Випередження запалювання змінюється автоматично також залежно від
ступеня відкривання дросельних заслінок за допомогою вакуумного
регулятора (рис. 3.7, б), порожнину якого з одного боку діафрагми
сполучено з атмосферою, а з іншого, за допомогою трубки, — із
задросельним простором карбюратора.
Коли заслінки закриваються, розрідження в корпусі вакуумного регулятора
збільшується, діафрагма 12 (див. рис. 3.7, б), долаючи опір пружини,
прогинається назовні й через тягу 13 повертає рухомий диск 14 у бік
збільшення випередження запалювання; коли заслінки відкриваються,
розрідження зменшується, пружина вигинає діафрагму в протилежний бік,
повертаючи диск 14 переривника у бік зменшення випередження запалювання.
Крім того, всі розподільники мають також ручне регулювання випередження
запалювання, що здійснюється залежно від октанового числа
палива за допомогою октан-коректора. Він складається з нижньої 3
(див. рис. 3.5) та верхньої 4 пластин. Верхню пластину
закріплено на корпусі переривника, а нижню — прикріплено до блока
циліндрів. Пластини з’єднані між собою болтом. Для збільшення
випередження запалювання ослаблюють болт й повертають корпус 20
переривника проти напряму обертання ротора на одну-дві поділки шкали
нижньої пластини, а для зменшення — у зворотний бік.
На автомобілях ВАЗ октан-коректор має вигляд диска 5 (рис. 3.8) з
поділками, причому диск установлюється на корпусі 3 розподільника. В
нерухомому стані диск утримується стопорною пластиною 1, що кріпиться на
шпильці з гайкою 2. Для збільшення випередження
Регулятори випередження запалювання:
а — відцентровий; 6 — вакуумний; 1— замкове кільце; 2 — опорна шайба; 3
— втулка.
кулачка; 4 — пружина; 5 —вал привода; 6 — пластина; 7 — вісь; 8 —
тягарці;
9 — штифт; 10 — планка; 11 — кулачок переривника; 12 — діафрагма; ІЗ —
тяга;
14 — рухомий диск переривника
запалювання ослабляють гайку 2 й, повертаючи диск, здійснюють поворот
корпусу 3 в бік «+», а для зменшення випередження запалювання — в бік
«—».
Контактна система запалювання не може забезпечити надійну роботу
двигунів із більш високими ступенем стискання й частотою обертання
колінчастого вала, а також більшою кількістю циліндрів. Для підвищення
напруги на вторинній обмотці й енергії іскри треба
Октан-коректор розподільника запалювання двигуна ВАЗ-2105:
1 – стопорна пластина; 2 — гайка; 3 — корпус розподільника; 4 —
вакуумний регулятор випередження запалювання; 5— диск із поділками
збільшувати силу струму в первинній обмотці котушки запалювання, а це
зумовлює збільшення іскріння на контактах, швидке спрацьовування їх і
порушення регулювання.
У контактно-транзисторній системі запалювання, в якій немає
конденсатора, коло в первинній обмотці розривається транзистором. При
цьому через контакти переривника проходить струм силою 0,7 А, що не
спричиняє підгоряння контактів.
Ще ефективнішою є безконтактна система запалювання, яка
встановлюватиметься на автомобілях ЗИЛ, ГАЗ, УАЗ та інших, а також на
легкових автомобілях ВАЗ-2108, ВАЗ-2109.
Свічка запалювання слугує для створення іскрового проміжку в колі
високої напруги з метою запалювання робочої суміші в циліндрі двигуна.
Вона складається зі сталевого корпусу 2 (рис. 3.9, а), всередині якого
встановлюється керамічний ізолятор 7. Всередині ізолятора поміщається
центральний електрод 4, верхня частина якого сталева, а нижню виконано
зі сплаву нікелю та марганцю. Бічний електрод 5 виготовляють з такого
самого сплаву. Проводи високої напруги кріпляться на центральних
електродах свічок за допомогою на спеціальних пластмасових наконечників
(рис. 3.9, б) з установленими в них заглушувальними резисторами 8.
Рис. 3.9
Свічка запалювання (а) та наконечник (б):
1 — ізолятор; 2 — корпус; 3 — прокладка; 4, 5 — відповідно центральний і
бічний
електроди; 6 — різьбовий стержень; 7 — корпус наконечника; 8 —
заглушувальний
резистор; 9 — пружинне кільце; 10 — контактна втулка
Під час роботи двигуна на частину свічки, розташовану в камері згоряння,
потрапляє олива, яка утворює нагар. Це призводить до витікання струму.
Нагар на тепловому конусі ізолятора зникає в разі нагрівання його до
400…500 °С. Якщо температура теплового конуса ізолятора перевищить
850…900 °С, то може виникнути жарове запалювання.
Температура 400…900 °С називається тепловою границею працездатності
свічки й визначається довжиною теплового конуса (короткий конус мають
холодні свічки, довгий — гарячі, причому маркуються вони жаровим числом:
8, 11, 14, 17, 20, 23, 26; чим менше це число, тим гарячіша свічка).
Вмикач запалювання (замок) замикає й розмикає коло низької напруги,
вмикаючи контрольно-вимірювальні прилади, стартер, а також з’єднуючи з
джерелами струму прилади, що мають свої вмикачі (опалювач, склоочисник,
радіоприймач та ін.). Замок перешкоджає вмиканню запалювання сторонньою
особою. Схему з’єднання приладів запалювання між собою показано на рис.
3.3.
Установлення запалювання. Момент запалювання суміші в циліндрах двигуна
має бути узгоджений із положенням деталей кривошипно-шатунного механізму
та механізму газорозподілу (поршень і клапани). Це узгодження
досягається встановленням запалювання, що здійснюється всякий раз, коли
узгоджена робота зазначених механізмів і системи порушується (наприклад,
під час складання двигуна, після зняття розподільника запалювання, в
разі появи несправностей приладів запалювання та в інших випадках).
Щоб правильно встановити запалювання, слід діяти так.
1. Перевірити й у разі потреби відрегулювати зазор між контактами
переривника.
2. Установити поршень першого циліндра в положення ВМТ наприкінці такту
стискання. Для цього треба вивернути свічку першого циліндра і в отвір
для неї вставити паперову пробку або закрити цей отвір пальцем.
Прокручуючи колінчастий вал пусковою рукояткою, за виходом повітря з-під
пальця (виштовхуванням пробки) знайти такт стискання.
Після цього, продовжуючи повільно обертати колінчастий вал, сумістити
мітки на двигуні для встановлення запалювання. У двигуні автомобіля
«Москвич» суміщається перша риска на шківі колінчастого вала (за ходом
обертання) з установочним штифтом передньої кришки блока циліндрів, у
двигуні ВАЗ — мітка на шківі з другою міткою на передній кришці
механізму газорозподілу, у двигуні МеМЗ — перша риска (МЗ) на шківі
колінчастого вала з виступом на кришці розподільних шестерень, у двигуні
ГАЗ-24 — перша мітка — паз зі штифтом на кришці розподільних шестерень.
3. Зняти кришку розподільника, повернути ротор у положення, в якому
його розносна пластина збігатиметься з бічним затискачем першого
циліндра кришки розподільника (пластину ротора напрямлено на затискач
низької напруги корпусу), в такому положенні встановити розподільник
запалювання в гніздо блока й, потроху повертаючи за ротор, увести валик
у зачеплення з приводом, завернути від руки гайку кріплення
розподільника до двигуна й установити октанкоректор на нульову поділку.
4. Приєднати контрольну лампу одним проводом до затискача низької
напруги переривника, а іншим — до маси.
5. Увімкнути запалювання й повертати корпус розподільника
запалювання проти напряму обертання ротора (у двигунах автомобілів
ГАЗ-24, ЗАЗ і «Москвич» — за годинниковою стрілкою, а в двигунах
автомобілів ВАЗ — проти) до початку розмикання контактів ( цей момент
контрольна лампа засвічується). Момент розмикання контактів можна
визначити також «за іскрою». Для цього провід високої напруги, вийнятий
з центрального затискача розподільника, потрібно тримати на відстані
3…4 мм від маси й повертати корпус розподільника запалювання. В момент
розмикання контактів між проводом і масою з’являється іскра.
6. Вимкнути запалювання, затягнути ключем гайку кріплення розподільника
запалювання до двигуна, закрити кришку розподільника й, починаючи із
затискача першого циліндра, по черзі приєднати проводи високої напруги
до свічок у напрямі обертання ротора відповідно до порядку роботи
двигуна. Приєднати трубку вакуумного регулятора випередження
запалювання.
Правильність установлення запалювання визначається пробігом. Для цього
потрібно запустити двигун, прогріти його до нормальної температури й,
рухаючись зі швидкістю 50 км/год на прямій передачі по рівній дорозі,
різко збільшити подачу палива. При цьому в двигуні мають бути чутні
слабкі нетривалі металічні стуки. Відсутність їх указує на пізнє
запалювання, а стуки, що не припиняються, — на раннє. Кут випередження
запалювання в цьому разі уточнюється октан-коректором.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
