Сделай Сам Свою Работу на 5

Бесконтактная система зажигания ВАЗ - 2110





УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе,

д.э.н., профессор

_______________________Новикова Н.Г.

«____»______________________________200__г.

 

 

ПОДБОРКА МАТЕРИАЛОВ ПО ПРОВЕДЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКИХ И ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ

 

Дисциплина____ДС.02.01 Автотранспортные средства_____

(индекс и наименование дисциплины)

Специальность_________100101_Сервис_______________

(код и наименование специальности)

*Специализация_100101.12__Автосервис__________________

(код и наименование специализации)

 

 

* только для блока специальных дисциплин, дисциплин специализации

 

 

Тема: Система зажигания

 

 

Пермь 2011 г.


Подборка материалов составлена на основании рабочей программы дисциплины ДС.02.01 Автотранспортные средства

(индекс и наименование дисциплины)

При разработке методических указаний в основу положен Государственный образовательный стандарт по специальности ______________________100101_Сервис _____________________

(код и наименование специальности)

Подборка материалов рассмотрены и утверждены на заседании кафедры

_______________________СИТД__________________

(название кафедры)

 

 

Протокол №_______ «_____» ____________________200__г.

 

 



Зав.кафедрой Ф.И.О.

 

 

Подборка материалов рекомендована Научно-методической секцией

__________________Пермский__________________

(название филиала)

Протокол №_______ «_____» ____________________200__г.

 

Председатель

Научно-методической секции Ф.И.О.

 

Методические указания одобрены Научно-методическим советом ФГОУВПО «РГУТиС»

 

Протокол №_______ «_____»______________________200__г.

 

Ученый секретарь

Научно-методического совета

к.и.н., доцент Юрчикова Е.В.

 

Подборку материалов составил:

 

Преподаватель кафедры

___СИТД__________ Кацелих П.П. Ф.И.О.

(название кафедры)

Содержание

1 Требования к системам зажигания. 4

2 Контактная система зажигания. 7

2.1 Общее устройство. 7

2.2 Система зажигания ОДА.. 12

3 Бесконтактная система зажигания ВАЗ - 2110. 17

3.1 Особенности устройства. 17

3.2 Датчик Холла. 18

4 Бесконтактная система зажигания УАЗ. 21

4.1 Общее устройство. 21

4.2 Датчик-распределитель. 21

4.2 Магнитоэлектрический датчик. 23

5 Искровые свечи зажигания. 25

5.1 Общие положения. 25

5.2 Устройство свечи зажигания. 25

5.3 Основные параметры свечей. 27



5.4 Маркировка свечей. 28

5.5 Тенденции развития. 29

5.6 Взаимозаменяемость основных типов свечей. 30

 

Требования к системам зажигания

Система зажигания предназначена для воспламенения рабочей смеси в цилиндрах бензиновых двигателей. Основными требованиями к системе зажигания являются:

1 Обеспечение искры в нужном цилиндре (находящемся в такте сжатия) в соответствии с порядком работы цилиндров.

2 Своевременность момента зажигания. Искра должна происходить в определенный момент (момент зажигания) в соответствии с оптимальным при текущих условиях работы двигателя углом опережения зажигания, который зависит, прежде всего, от оборотов двигателя и нагрузки на двигатель.

3 Достаточная энергия искры. Количество энергии, необходимой для надежного воспламенения рабочей смеси, зависит от состава, плотности и температуры рабочей смеси.

4 Общим условием для системы зажигания является ее надежность (обеспечение непрерывности искрообразования).

Неисправность системы зажигания вызывает неполадки как при запуске, так и при работе двигателя:

- трудность или невозможность запуска двигателя;

- неравномерность работы двигателя - "троение" или прекращение работы двигателя - при пропусках искрообразования в одном или нескольких цилиндрах;

- детонация, связанная с неверным моментом зажигания и вызывающая очень быстрый износ двигателя;

- нарушение работы других электронных систем за счет высокого уровня электромагнитных помех и пр.

При анализе работы систем зажигания исследуются основные параметры искрообразования, смысл которых практически не отличается в различных системах зажигания:



- угол замкнутого состояния контактов (УЗСК, Dwell angle) - угол, на который успевает повернуться коленчатый вал от момента начала накопления энергии (конкретно в контактной системе - момента замыкания контактов прерывателя; в других системах - момента срабатывания силового транзисторного ключа) до момента возникновения искры (конкретно в контактной системе - момента размыкания контактов прерывателя). Хотя в прямом смысле данный термин можно применить только к контактной системе - он условно применяется для систем зажигания любых типов.

- угол опережения зажигания (УОЗ, Advance angle) - угол, на который успевает повернуться коленчатый вал от момента возникновения искры до момента достижения соответствующим цилиндром верхней мертвой точки (ВМТ).

Одна из основных задач системы зажигания любого типа - обеспечение оптимального угла опережения зажигания (фактически - оптимального момента зажигания). Оптимально поджигать смесь до подхода поршня к верхней мертвой точке в такте сжатия - чтобы после достижения поршнем ВМТ газы успели набрать максимальное давление и совершить максимальную полезную работу на такте рабочего хода. Также любая система зажигания обеспечивает взаимосвязь угла опережения зажигания с оборотами двигателя и нагрузкой на двигатель.

При увеличении оборотов, скорость движения поршней увеличивается, при этом время сгорания смеси практически не изменяется - поэтому момент зажигания должен наступать чуть раньше - соответственно при увеличении оборотов, УОЗ надо увеличивать.

На одной и той же частоте вращения коленчатого вала двигателя, положение дроссельной заслонки (педали газа) может быть различным. Это означает, что в цилиндрах будет образовываться смесь различного состава. А скорость сгорания рабочей смеси как раз и зависит от ее состава. При полностью открытой дроссельной заслонке (педаль газа "в полу") смесь сгорает быстрее и поджигать ее нужно позже - соответственно при увеличении нагрузки на двигатель, УОЗ надо уменьшать. И наоборот, когда дроссельная заслонка прикрыта, скорость сгорания рабочей смеси падает, поэтому угол опережения зажигания должен быть увеличен.

- напряжение пробоя - напряжение во вторичной цепи в момент образования искры - фактически - максимальное напряжение во вторичной цепи.

- напряжение горения - условно-установившееся напряжение во вторичной цепи в течение периода горения искры.

- время горения - длительность периода горения искры.

Контактная система зажигания

Общее устройство

Это наиболее старая из существующих систем - фактически она является ровесницей самого автомобиля. За границей такие системы прекратили серийно устанавливать в основном к концу 1980-х годов, в Японии ещё раньше, у нас такие системы на "классику" устанавливались и в XXI веке.

Механический прерыватель, непосредственно управляющий накопителем энергии (первичной цепью катушки зажигания). Данный компонент нужен для того, чтобы замыкать и размыкать питание первичной обмотки катушки зажигания. Контакты прерывателя находятся под крышкой распределителя зажигания. Пластинчатая пружина подвижного контакта постоянно прижимает его к неподвижному контакту. Размыкаются они лишь на короткий срок, когда набегающий кулачок приводного валика прерывателя-распределителя надавит на молоточек подвижного контакта. Параллельно контактам включен конденсатор (condenser). Он необходим для того, чтобы контакты не обгорали в момент размыкания. Во время отрыва подвижного контакта от неподвижного, между ними может проскочить мощная искра, но конденсатор поглощает в себя большую часть электрического разряда и искрение уменьшается до незначительного. Но это только половина полезной работы конденсатора - когда контакты прерывателя полностью размыкаются, конденсатор разряжается, создавая обратный ток в цепи низкого напряжения, и тем самым, ускоряет исчезновение магнитного поля. А чем быстрее исчезает это поле, тем больший ток возникает в цепи высокого напряжения. При выходе конденсатора из строя двигатель нормально работать не будет - напряжение во вторичной цепи получится недостаточно большим для стабильного

 
Рисунок 2.1Общая схема контактной системы зажигания: 1 – источник тока (АКБ); 2 – Контакты замка зажигания (реле зажигания); 3 – контакты прерывателя с кулачком; 4 – катушка зажигания (W1- первичная обмотка, W2 – вторичная обмотка); 5 – дополнительное сопротивление (вариатор) с дополнительными контактами втягивающего реле стартёра; 6 – распределитель; 7 - свечи зажигания.

искрообразования.

Прерыватель располагается в одном корпусе с распределителем высокого напряжения - поэтому распределитель зажигания в такой системе называют прерывателем-распределителем.

Кратко принцип работы выглядит следующим образом - питание от бортовой сети подается на первичную обмотку катушки зажигания через механический прерыватель. Прерыватель связан с коленчатым валом, что обеспечивает замыкание и размыкание его контактов в нужный момент. При замыкании контактов начинается зарядка первичной обмотки катушки, при размыкании первичная обмотка разряжается, но во вторичной обмотке наводиться ток высокого напряжения, который, через распределитель, также связанный с коленчатым валом, поступает на нужную свечу.

Также в этой системе присутствуют механизмы корректировки опережения зажигания - центробежный и вакуумный регуляторы.

Центробежный регулятор опережения зажигания предназначен для изменения момента возникновения искры между электродами свечей зажигания, в зависимости от скорости вращения коленчатого вала двигателя.

Центробежный регулятор опережения зажигания находится в корпусе прерывателя-распределителя. Он состоит из двух плоских металлических грузиков, каждый из которых одним из своих концов закреплен на опорной пластине, жестко соединенной с приводным валиком. Шипы грузиков входят в прорези подвижной пластины, на которой закреплена втулка кулачков прерывателя. Пластина с втулкой имеют возможность проворачиваться на небольшой угол относительно приводного валика прерывателя-распределителя. По мере увеличения числа оборотов коленчатого вала двигателя, увеличивается и частота вращения валика прерывателя-распределителя. Грузики, подчиняясь центробежной силе, расходятся в стороны, и сдвигают втулку кулачков прерывателя "в отрыв" от приводного валика. То есть набегающий кулачок поворачивается на некоторый угол по ходу вращения навстречу молоточку контактов. Соответственно контакты размыкаются раньше, угол опережения зажигания увеличивается.

При уменьшении скорости вращения приводного валика, центробежная сила уменьшаются и, под воздействием пружин, грузики возвращаются на место - угол опережения зажигания уменьшается.

 

 

 
а б - верхний рис. - грузики вместе нижний рис. - грузики разошлись.
Рисунок 2.2 Центробежный регулятор: а – устройство; б – схема работы; 1 - кулачок прерывателя; 2 - втулка кулачков; 3 - подвижная пластина; 4 – грузики; 5 - шипы грузиков; 6 - опорная пластина; 7 - приводной валик; 8 - стяжные пружины.

 

Вакуумный регулятор служит для увеличения угла опережения зажигания при уменьшении нагрузки двигателя (и наоборот). Для этого используется разрежение, создаваемое в диффузоре карбюратора. Расположение входного отверстия трубопровода, соединяющего карбюратор с регулятором, выбрано так, чтобы при полной нагрузке, холостом ходе и запуске двигателя разрежение не поступало на регулятор или было незначительным. Вследствие этих соображений входное отверстие

 
Рисунок 2.3 Принцип действия вакуумного регулятора. а - холостой ход; б - частичная нагрузка; в - полная нагрузка. 1 - трубопровод; 2 – пружина диафрагмы; 3 – диафрагма; 4 - корпус; 5 - тяга; 6 – диск с контактами или датчиком; 7 – опорная пластина.

размещается перед дроссельной заслонкой. При открывании дроссельной заслонки ее край проходит мимо входного отверстия трубопровода и разрежение в нем увеличивается.

Разрежение через эластичный трубопровод 1 поступает в вакуумную камеру регулятора, находящуюся с левой стороны от диафрагмы 3.

При работе двигателя на холостом ходу разрежение невелико и регулятор не работает (рис. 2.3, а). По мере увеличения нагрузки (т. е. по мере открытия дроссельной заслонки) увеличивается разрежение в вакуумной камере регулятора. Вследствие разницы давлений (разрежения в вакуумной камере и атмосферного давления) эластичная диафрагма 3 прогибается влево, преодолевая сопротивление пружины 2 и увлекая за собой тягу 5. Эта тяга шарнирно соединена с диском 6, на котором расположены контакты или датчики.

Перемещение тяги влево (при увеличении разрежения) приводит к повороту опорной пластины 7 в направлении, противоположном направлению вращения экрана (рис. 2.3, б). Происходит более ранняя подача управляющего импульса с датчика или размыкание контактов а, значит, и более раннее зажигание. Максимальный поворот диска, а, следовательно, и максимальный угол опережения зажигания ограничены механически. При перемещении дроссельной заслонки в полностью открытое положение разрежение уменьшается, пружина 2 вызывает перемещение диафрагмы, тяги и диска в противоположном направлении, в результате чего уменьшается угол опережения зажигания (более позднее зажигание). При полностью открытой дроссельной заслонке регулятор не работает (рис. 2.3, в).

Система зажигания ОДА

Описание конструкции

В двигателе УМПО-331 применяется батарейная система зажигания с номинальным напряжением в первичной цепи 12 В (рис. 2.4). Система состоит из катушки, распределителя с механическим прерывателем, проводов высокого и низкого напряжения и свечей зажигания. Система зажигания обеспечивает воспламенение рабочей смеси в камерах сгорания цилиндров в соответствии с очередностью работы цилиндров.

Электропитание к системе зажигания подается от выключателя зажигания 4.

 
Рисунок 2.4 Схема системы зажигания двигателя: 1 – аккумуляторная батарея; 2 – генератор; 3 – монтажный блок; 4 – выключатель зажигания; 5 – свечи зажигания; 6 – распределитель зажигания; 7 – прерыватель; 8 – катушка зажигания; 9 – контактный болт стартера.

 

Распределитель зажигания модели 47.3706 (рис. 2.5) предназначен для прерывания тока в цепи низкого напряжения и распределения импульсов тока высокого напряжения по свечам зажигания. В этом узле также конструктивно объединены автоматы регулирования момента зажигания в зависимости от частоты вращения коленчатого вала и нагрузки на двигатель. Корпус распределителя отлит из алюминиевого сплава. Внутри корпуса вращается валик, состоящий из двух частей. На верхней части валика выполнен четырехгранный кулачок и установлен ротор (бегунок). Нижняя часть валика, приводимая во вращение от коленчатого вала двигателя, соединяется с верхней через центробежный регулятор опережения зажигания.

 

Рисунок 2.5 Распределитель зажигания 47.37061 – муфта привода; 2 – уплотнительное кольцо; 3 – валик распределителя с пластиной; 4 – пружинная заглушка масленки; 5 – масленка; 6 – конденсатор; 7 – кулачок; 8 – клемма низкого напряжения; 9 – крышка распределителя; 10 – токоразносная пластина ротора; 11 – пружина контактного уголька; 12 – контактный уголек; 13 – ротор; 14 – сальник кулачка; 15 – пружина крепления крышки распределителя; 16 – подвижная пластина с подшипником; 17 – грузик центробежного регулятора опережения зажигания; 18 – корпус распределителя; 19 – подшипник валика распределителя; 20 – фильц кулачка; 21 – неподвижная пластина прерывателя; 22 – тяга вакуумного регулятора опережения зажигания; 23 – вакуумный регулятор; 24 – подвижная пластина прерывателя; 25 – винт крепления контактов; 26 – прерыватель в сборе; 27 – пружины грузиков центробежного регулятора опережения зажигания; 28 – штифт крепления муфты привода распределителя; 29 – пружинное кольцо; 30 – прокладка привода распределителя; 31 – привод распределителя в сборе.

При вращении нижнего валика распределителя грузики регулятора под действием центробежных сил расходятся, и кулачок поворачивается на определенный угол, размыкая контакты прерывателя с некоторым опережением, которое тем больше, чем быстрее вращается валик распределителя.

Прерыватель состоит из стойки с неподвижным контактом, рычажка с подвижным контактом и текстолитовым (или пластиковым) упором, который под действием пластинчатой пружины прижимается к четырехгранному кулачку верхней части валика распределителя.

Пластина, на которой смонтирован прерыватель, установлена на шарикоподшипнике, позволяющем ей поворачиваться относительно кулачка. Пластина соединена тягой с диафрагмой вакуумного регулятора. Под действием разрежения, передаваемого через трубку из штуцера карбюратора на диафрагму вакуумного регулятора, тяга поворачивает механизм прерывателя вместе с подвижной пластиной относительно кулачка, обеспечивая тем самым оптимальный момент зажигания при работе двигателя в различных режимах.

Для исключения сильного подгорания контактов прерывателя параллельно им подсоединен конденсатор. Он установлен снаружи на корпусе распределителя.

Сверху корпус распределителя закрыт пластиковой крышкой с гнездами для проводов высокого напряжения. С внутренней стороны крышки распределителя расположены выводы контактов проводов высокого напряжения, а в вывод центрального провода вмонтирован подпружиненный уголек, который упирается в токоразносную пластину ротора. Ротор служит для распределения тока высокого напряжения от катушки зажигания к свечам в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя (1-3-4-2).

Валик распределителя вращается против часовой стрелки (при виде сверху).

 

Рисунок 2.6 Катушка зажигания: 1 – изолятор; 2 – корпус катушки зажигания; 3 – изоляционная бумага обмоток; 4 – первичная обмотка; 5 – вторичная обмотка; 6 – изоляция между обмотками; 7 – клемма вывода конца первичной обмотки; 8 – контактный винт; 9 – вывод высокого напряжения; 10 – крышка; 11 – клемма «+Б» вывода начала первичной и конца вторичной обмоток; 12 – пружина центральной клеммы; 13 – каркас вторичной обмотки; 14 – наружная изоляция первичной обмотки; 15 – скоба крепления катушки; 16 – наружный магнитопровод; 17 – сердечник.

Катушка зажигания Б-117А – повышающий трансформатор, преобразует

импульсный ток низкого напряжения в ток высокого напряжения. Обмотки катушки установлены в корпус из тонкой оцинкованной стали, закрытый крышкой из изоляционного материала. Для охлаждения обмоток в корпус катушки залито трансформаторное масло. В крышке выполнены два низковольтных вывода и гнездо для провода высокого напряжения. В нормальном режиме работы высокое напряжение на выводе 9 (рис. 2.6) достигает 25 кВ.

Бесконтактная система зажигания ВАЗ - 2110

Особенности устройства

Рисунок 3.1 Схема бесконтактной системы зажигания: 1 – катушка зажигания; 2 – датчик-распределитель зажигания; 3 – свечи зажигания; 4 – коммутатор; 5 – выключатель зажигания; А – к источникам питания.

 

Бесконтактная система зажигания состоит (рис.3.1) из датчика-распределителя зажигания 2, коммутатора 4, катушки 1 зажигания, свечей 3 зажигания, выключателя 5 зажигания и проводов высокого напряжения. Цепь питания первичной обмотки катушки зажигания прерывается электронным коммутатором. Управляющие импульсы на коммутатор подаются от бесконтактного датчика (датчика Холла), расположенного в датчике-распределителе зажигания.

Датчик-распределитель зажигания – типа 40.3706 или 40.3706–01, четырехискровой, неэкранированный, с вакуумным и центробежным регуляторами опережения зажигания, со встроенным микроэлектронным датчиком управляющих импульсов (датчика Холла).

Коммутатор – типа 3620.3734, или 76.3734, или RT1903, или PZE4022. Он преобразует управляющие импульсы датчика в импульсы тока в первичной обмотке катушки зажигания.

Катушка зажигания – типа 3122.3705 с замкнутым магнитопроводом, сухая или типа 8352.12 – маслонаполненная, герметизированная с разомкнутым магнитопроводом.

 

Датчик Холла

Датчик Холла (такая модификация бесконтактной системы зажигания называется TI-h) содержит пластинку кремния, к двум боковым граням которой приложено небольшое напряжение. Если пластинку поместить в магнитное поле, то на двух других гранях пластинки также появится напряжение. В этом состоит эффект Холла.

  Рисунок 3.2 Датчик Холла.

 

Изменение магнитного поля вызовет изменение напряжения Холла, которое можно использовать для управления коммутатором. Магнитное поле, создаваемое постоянным магнитом, может прерываться лопастями обтюратора, вращающегося на валу распределителя зажигания (рис.3.3). Через кремниевую пластинку пропускается ток примерно 30 мА, тогда как напряжение Холла составляет около 2 мВ, увеличиваясь с ростом температуры. Пластинка обычно составляет одно целое с интегральной схемой, осуществляющей усиление и формирование сигнала.

Рисунок 3.3 Трамблёр с датчиком Холла (Конструкция генератора Холла): 1 - обтюратор с лопастями; 2 - постоянный магнит; 3 - чувствительный элемент; 4 - провода датчика.

При открытом зазоре между постоянным магнитом и датчиком Холла пластинка выдает напряжение. Если зазор перекрывается лопастью обтюратора, магнитное поле замыкается через лопасть и не попадает на пластинку Холла. Напряжение при этом падает.

Сигнал с граней пластинки попадает в усилитель и формирователь импульсов, после чего он может управлять коммутатором (включением и выключение катушки).

- индуктивный датчик (такая модификация системы называется TI-i) - включает в себя постоянный электромагнит с обмоткой и зубчатый диск. При вращении диска магнитное поле замыкается либо через зуб, либо через впадину. Магнитный поток, проходящий через обмотку, то увеличивается, то уменьшается, в результате чего в обмотке индуцируется ЭДС переменного знака. Сигналы датчика проходят через формирователь импульсов и далее поступают в коммутатор для управления первичной обмоткой катушки зажигания. При увеличении скорости возрастет частота импульсов, а также само выходное напряжение датчика - с долей вольта до сотни вольт.

Такие датчики традиционно применяли автозаводы УАЗ, ГАЗ И ЗиЛ.

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.