Контактная система батарейного зажигания.

Для создания искрового разряда между электродами свечи зажигания необходимо высокое напряжение (15000 - 30 000 В), так как газы, находящиеся в цилиндре, не про водят ток низкого напряжения. На современных автомобильных двигателях применяют однопроводную систему соединения источников тока с потребителями. Вторым проводником электрической энергии служит масса (корпус) - все соединенные между собой металлические части автомобиля. При однопроводной системе включения приборов электрооборудования уменьшается число проводов, упрощается техническое обслуживание и уменьшается стоимость системы. Отрицательные выводы генератора, аккумуляторной батареи и всех потребителей электроэнергии соединены с массой, а положительные изолированы от нее. В эксплуатации необходимо внимательно следить за состоянием изоляции на проводах и за их креплением, так как при нарушении изоляции может возникнуть короткое замыкание.

В контактную систему батарейного зажигания (рис. 104) входят следующие элементы: аккумуляторная батарея 17; катушка зажигания 12; прерыватель 5 низкого напряжения с конденсатором 6; распределитель импульсов высокого напряжения 20; свечи зажигания 25; выключатель зажигания 8; амперметр 16. Прерыватель 5 имеет два контакта: неподвижный 3, соединенный с массой; подвижный 2, расположенный на рычажке 1 и соединенный проводом 7 с первичной обмоткой 10 катушки зажигания. В прерывателе установлен вращающийся валик с кулачком 4, при помощи которого размыкаются контакты. В системе зажигания в качестве источника электрического тока используется генератор переменного тока.

Рис. 104 - Схема контактной системы батарейного зажигания:

а - схема; б - положения ключа выключателя зажигания и стартера; 1 - рычажок прерывателя; 2 - подвижный контакт; 3 - неподвижный контакт; 4 - кулачок; 5 - прерыватель низкого напряжения; 6 - конденсатор; 7, 14 и 23 - провода; 8 - выключатель зажигания; 9 - добавочный резистор; 10 - первичная обмотка; 11 - вторичная обмотка; 12 - катушка зажигания; 13 - магнитопровод; 15 - выключатель добавочного резистора; 16 - амперметр; 17 - аккумуляторная батарея; 18 - выключатель цепи аккумуляторной батареи; 19 - ротор с электродом; 20 - распределитель; 21 и 24 - подавительные резисторы; 22 - электроды; 25 - свеча зажигания; 26 - ключ выключателя зажигания.

При замыкании контактов прерывателя ток от аккумуляторной батареи проходит по первичной обмотке катушки зажигания, создавая вокруг нее магнитное поле. Цепь низкого напряжения следующая: положительный вывод аккумуляторной батареи 17- амперметр 16- выключатель зажигания 8- добавочный резистор 9- первичная обмотка 10 - провод 7 - подвижный контакт 2 - неподвижный контакт 3 - масса выключатель 18 цепи аккумуляторной батареи - отрицательный вывод аккумуляторной батареи.

При размыкании контактов прерывателя обесточивается первичная обмотка катушки зажигания и резко уменьшается магнитное поле. Магнитный поток исчезающего поля пересекает витки вторичной и первичной обмоток, при этом индуктируется электродвижущая сила (ЭДС) высокого напряжения во вторичной и ЭДС самоиндукции в первичной обмотках. Возникающие во вторичной обмотке импульсы высокого напряжения подводятся к свечам зажигания в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя. Вращающийся ротор 19 своим электродом распределяет импульсы высокого напряжения по электродам крышки распределителя. Частота вращения ротора в 2 раза меньше частоты вращения коленчатого вала и, таким образом, совпадает с частотой вращения кулачка прерывателя. Положение пластины ротора напротив каждого из электродов крышки распределителя соответствует разомкнутому состоянию контактов прерывателя.

Цепь высокого напряжения следующая: вторичная обмотка II - провод 14 высокого напряжения - подавительные резистор 21- электрод ротора 19 - один из электродов крышки распределителя 20- провод 23- подавительные резистор 24 - свеча зажигания 25 - центральный электрод свечи - боковой электрод свечи - масса - выключатель 18 цепи аккумуляторной батареиотрицательный вывод аккумуляторной батареи 17 - положительный вывод аккумуляторной батареи 17- амперметр 16- выключатель зажигания 8- добавочный резистор 9 - первичная обмотка 10- вторичная обмотка катушки зажигания 12.

В первичной обмотке ток самоиндукции возникает при замыкании и размыкании контактов прерывателя. Ток самоиндукции замедляет процесс исчезновения тока в первичной обмотке, что нежелательно, так как при размыкании контактов увеличивается период искрообразования между ними, снижаются эффективность и надежность системы зажигания. Параллельно контактам прерывателя включен конденсатор 6. В момент размыкания цепи низкого напряжения конденсатор заряжается током самоиндукции, а затем при разомкнутых контактах разряжается через первичную обмотку.

Выключатель зажигания 8 необходим для остановки работающего двигателя размыканием первичной обмотки катушки зажигания. Он нужен и для включения зажигания перед пуском двигателя. Ключ 26 выключателя зажигания может занимать четыре положения: 0- зажигание выключено; 1 - зажигание включено; II - включены зажигание и стартер; III- подведено питание к радиоприемнику. В положении О ключ можно вставить и вынуть из замка зажигания. После пуска двигателя ключ выключателя зажигания переводят в положение 1.

Выключатель 18 цепи аккумуляторной батареи нужен для отключения батареи от массы при выполнении электротехнических работ и для остановки автомобиля на длительное время. Выключатель 18 защищает электрооборудование от короткого замыкания или от пожара при неисправной проводке, а также позволяет отключить батарею от всех потребителей электрической энергии, непосредственно не отсоединяя провода, отходящие от нее. В этом случае остается включенным аварийное освещение - плафон кабины и розетка переносной лампы.

Контактная система батарейного зажигания (классическая), применяемая на автомобильных двигателях с 1925 г., сравнительно проста, что и обусловило ее распространение. В настоящее время в автомобилестроении наметились тенденции увеличения частоты вращения коленчатого вала и числа цилиндров двигателя. При эксплуатации форсированных автомобильных двигателей выявились существенные недостатки контактной системы батарейного зажигания: быстро обгорают и изнашиваются контакты прерывателя, так как через них проходит ток значительной сильно (до 7 - 8 А); увеличивается зазор между контактами прерывателя, а следовательно, и угол опережения зажигания, что снижает надежность работы системы зажигания; резко уменьшается ток в цепи низкого напряжения, вследствие чего снижается и ток в цепи высокого напряжения; возникают перебои с воспламенением рабочей смеси; затрудняется пуск двигателя; снижаются экономичность и мощность двигателя. В настоящее время широкое распространение получает контактно-транзисторная система зажигания, а на отдельных двигателях и бесконтактно-транзисторная система.