Контактно-транзисторная система зажигания

В обычной системе зажигания через контакты прерывателя протекает ток относительно большой силы, вызывающий быстрое окисление и износ контактов, что снижает надежность работы системы зажигания. Окисление контактов повышает сопротивление первичной цепи, а перенос металла с одного контакта на другой вызывает увеличение зазора между ними. Вследствие этих дефектов снижается сила тока низкого напряжения и уменьшается напряжение во вторичной цепи; кроме того, увеличивается угол опережения зажигания. По этим причинам затрудняется пуск и снижается мощность и экономичность двигателя. Кроме того, с увеличением скорости вращения коленчатого вала двигателя резко снижается сила тока низкого напряжения, в результате чего уменьшается напряжение во вторичной цепи, вызывающее перебои в зажигании рабочей смеси. В транзисторной системе зажигания ток низкого напряжения не проходит через контакты прерывателя, что исключает окисление и износ их, поэтому повышается надежность работы системы зажигания на всех эксплуатационных режимах двигателя.

В транзисторной системе зажигания напряжение во вторичной цепи на 25—30% больше по сравнению с обычной системой зажигания, что позволяет увеличить зазор между электродами свечей до 1,2 мм. С увеличением длины искры увеличивается площадь контакта ее с рабочей смесью, что способствует более быстрому и полному сгоранию даже обедненной смеси. В результате облегчается пуск и улучшается приемистость и экономичность работы двигателя. Кроме того, уменьшается выгорание электродов свечей зажигания.

Транзисторная система зажигания применяется на автомобилях ГАЗ-66, ЗИЛ-131 (рис. 45) и др.

Рис. 45. Схема контактно-транзисторной системы зажигания.

ТК102 — транзисторный коммутатор; ИТ — импульсный трансформатор; К, Э и Б — электроды транзистора (коллектор, эмиттер, база); Д1 — диод; Дст —диод-стабилитрон; Б114 — катушка зажигания; СЭ107 — добавочные сопротивления: ВК21 — выключатель зажигания; Р — распределитель; Пр — прерыватель. Путь тока в цепи управления транзистора обозначен пунктирными стрелками, а путь рабочего тока в цепи низкого напряжения — сплошными стрелками.

Система зажигания состоит из следующих приборов:

1. Прерыватель-распределитель стандартный для данного двигателя, со снятым конденсатором.

2. Катушка зажигания Б114 маслонаполненная. Вторичная обмотка имеет 41500 витков; один конец ее соединен с корпусом катушки, на массу. Этот конец обмотки вводится между корпусом и фарфоровым изолятором сердечника. При таком выводе вторичной обмотки исключается воздействие высокого напряжения на транзистор, что предотвращает его пробой.

Первичная обмотка имеет 180 витков провода ПЭВ, диаметром 1,25 мм, R = 0,4 Ом. Малая величина сопротивления обмотки позволяет увеличить силу тока в первичной цепи до 7-8А, что при уменьшенном числе витков создает сильный магнитный поток.

В остальном катушка зажигания аналогична катушке зажигания Б13. При установке на автомобиле катушка зажигания Б114 должна быть хорошо соединена с массой.

3. Добавочные сопротивления СЭ107 выполнены из константана и установлены в металлическую коробку; сопротивления имеют три вывода К, ВК и ВКБ. Одно из сопротивлений закорачивается контактным диском тягового реле стартера при пуске двигателя, что позволяет увеличить силу тока первичной цепи и, следовательно, повысить напряжение во вторичной цепи.

4. Транзисторный коммутатор ТК102 (рис. 46) позволяет использовать транзистор для включения рабочего тока в первичной цепи зажигания после замыкания контактов прерывателя, через которые включается только ток управления транзистора.

Транзисторный коммутатор состоит из германиевого транзистора ГТ701-А с допустимым напряжением между эмиттером и коллектором 160В и допустимой силой тока коллектора 12А, германиевого диода Д1 типа Д7Ж, кремниевого стабилитрона Дст типа Д817-В, двух керамических сопротивлений R1 = 2Ом и — 20Ом, конденсатора С1 = 1мкФ, электролитического конденсатора С2 = 50 мкФ, импульсного трансформатора ИТ.

Рис. 46. Транзисторный коммутатор:

а — вид сверху; б—вид снизу со стороны крышки; 1 — корпус; 2 — зажимы; 3 — ребра; 4 — защитный слой смолы над транзистором; 5 — конденсатор (50 мкф); 6 — транзистор; 7 — импульсный трансформатор; 8 — теплоотвод диодов

Первичная обмотка импульсного трансформатора имеет 50 витков провода, R = 0,14 Ом. Вторичная обмотка имеет 150 витков провода, R = 7 Ом.

Для обеспечения надежности работы все приборы коммутатора установлены внутри алюминиевого ребристого корпуса.

Приборы защиты транзистора, состоящие из диода, стабилитрона, сопротивлений 2Ом и 20Ом и конденсатора 1мкФ, объединены в один блок и залиты эпоксидной смолой.

Германиевый транзистор может исправно работать при температуре не выше 65° С, поэтому транзисторный коммутатор устанавливают в кабине водителя.

Транзисторный коммутатор имеет четыре зажима Р, К, М и один зажим без обозначения. При установке коммутатора зажим М надежно соединяют с массой при помощи многожильного неизолированного проводника, подкладываемого под головку болта крепления корпуса коммутатора.

5. Свечи и выключатель зажигания — обычные.

Работа контактно-транзисторной системы зажигания.

При включении зажигания, когда контакты прерывателя разомкнуты, транзистор закрыт, а так как переходное сопротивление между эмиттером и коллектором транзистора очень велико, то тока в системе зажигания не будет.

В момент замыкания контактов прерывателя в цепи управления транзистора будет проходить ток не более 0,8А.

С увеличением скорости вращения кулачка прерывателя вследствие уменьшения времени замкнутого состояния контактов прерывателя сила тока в цепи управления транзистора уменьшается до 0,3А.

Путь тока в цепи управления транзистора (см. пунктирные стрелки на схеме): положительный зажим батареи — зажим тягового реле стартера — зажим AM выключателя зажигания — ротор выключателя — зажим КЗ выключателя — два добавочных сопротивления СЭ107 — первичная обмотка катушки зажигания — безымянный зажим транзисторного коммутатора, затем ток разветвляется на три параллельные ветви: вторичная обмотка импульсного трансформатора ИТ, сопротивление R2 и электроды Э и Б транзистора.

Затем ток из трех ветвей проходит по первичной обмотке импульсного трансформатора и через замкнутые контакты прерывателя, а затем через массу возвращается в аккумуляторную батарею.

Вследствие прохождения тока управления через переход между базой и эмиттером транзистора происходит резкое снижение сопротивления перехода эмиттер — коллектор (Э—К) транзистора, и он открывается, включая цепь рабочего тока низкого напряжения первичной цепи зажигания.

Цепь рабочего тока низкого напряжения (см. сплошные стрелки на схеме): положительный зажим аккумуляторной батареи — зажим тягового реле стартера — выключатель зажигания — добавочные сопротивления — первичная обмотка катушки зажигания — электроды эмиттер, коллектор (Э, К) транзистора — масса — отрицательный зажим батареи. Сила тока в первичной цепи и открытом транзисторе достигает 8А при неработающем двигателе и снижается до 3А при увеличении скорости вращения коленчатого вала двигателя.

Рабочий ток, протекая по первичной обмотке катушки зажигания, вызывает сильное намагничивание сердечника катушки.

Размыкание контактов прерывателя сопровождается прерыванием тока управления, что вызывает резкое повышение сопротивления транзистора, и он закрывается, выключая цепь рабочего тока первичной цепи зажигания.

В момент прерывания тока управления в первичной и вторичной обмотках импульсного трансформатора индуктируется э. д. с. самоиндукции.

Импульс э. д. с. самоиндукции вторичной обмотки трансформатора действует в цепи транзистора в направлении, противоположном рабочему току, благодаря чему ускоряется прерывание рабочего тока в первичной обмотке катушки и быстрей уменьшается магнитный поток. Во вторичной обмотке катушки индуктируется э. д. с. от 17000 до 30000В, а в первичной обмотке катушки — э. д. с. самоиндукции не более 100В.

Ток высокого напряжения из вторичной обмотки катушки поступает на распределитель, затем на свечу зажигания и по массе возвращается снова во вторичную обмотку.

Э. д. с. самоиндукции первичной обмотки катушки вызывает заряд конденсатора (1 мкФ), что защищает транзистор от действия этой э. д. с. В дальнейшем, при разомкнутых контактах прерывателя, конденсатор разряжается через первичную обмотку катушки, а затем сопротивление 2Ом. Энергия разрядного тока конденсатора расходуется в основном на нагрев сопротивления 2Ом.

В процессе эксплуатации автомобиля возникают такие моменты, когда в первичной обмотке катушки зажигания э. д. с. самоиндукции может увеличиться и произойдет пробой транзистора. Повышение э. д. с. самоиндукции более 100В может быть при разрыве цепи высокого напряжения, например при отъединении высоковольтного провода от свечи зажигания или крышки распределителя. Для предотвращения пробоя транзистора в этой схеме параллельно первичной обмотке катушки зажигания включены два последовательно соединенных диода с встречным направлением прямых проводимостей.

Диод Д1 препятствует протеканию тока через стабилитрон Дст в прямом направлении, минуя первичную обмотку катушки зажигания.

Диод Дст является кремниевым стабилитроном и предназначен для защиты транзистора от пробоя э. д. с. самоиндукции. При увеличении э. д. с. самоиндукции в первичной обмотке катушки зажигания более 100В сопротивление между электродами кремниевого стабилитрона уменьшается, и он начинает пропускать через себя ток самоиндукции. Благодаря этому напряжение на зажимах первичной обмотки резко снижается, что и предотвращает пробой транзистора.

Так как через стабилитрон проходит ток большой силы, то он сильно нагревается и может произойти сваривание обоих его электродов. Для охлаждения стабилитрона корпус его соединен со специальным алюминиевым теплоотводом 1 (см. рис. 46).

Электролитический конденсатор С2 = 50 мкФ включен параллельно генератору и аккумуляторной батарее и защищает транзистор от импульсных перенапряжений, возникающих в цепи генератор — батарея, в случае выключения батареи, обрыве одной из фаз обмотки статора генератора переменного тока, обрыве проводника, соединяющего корпусы генератора и реле-регулятора. В случае импульса напряжения в цепи источников тока конденсатор С2 будет заряжаться, что уменьшит напряжение в цепи приборов.

Статья из книги «Устройство грузового автомобиля». Читайте также другие статьи из

Источники: http://own.in.ua/view/item/1015

Изучение устройства и принципа действия автомобиль­ной контактно-транзисторной системы зажигания.

2. Краткие сведения

Контактно-транзисторная система зажигания, электри­ческая схема которой представлена на рис. 5.1., состоит из следующих основных элементов: транзисторного коммута­тора I TК 102, выпол­няющего роль усилителя, катушки зажи­гания III преобразующей по­лучаемый от источника ток низ­кого напряжения в ток высокого на­пряжения, необходимый для образования искры в свечах; блока до­бавочных сопро­тивлений II; прерывателя-распределителя IV, распо­ложенных на общем валике и служащих для прерывания тока в пер­вич­ной цепи катушки и распределения высокого напряжения по све­чам зажигания, и искровых свечей зажигания.

Транзисторный коммутатор ТК 102 (рис. 5.1 и 5.2), корпус 1 которого выполнен из алюминиевого сплава АЛ-2 и снабжен ох­лаждающими ребрами, включает в себя мощный германиевый транзис­тор VT(2) типа ГТ701А, кремниевый стабилитрон VD2 типа Д817В, диод VД1 типа Д220, специ­альный двухобмоточный импульсный трансформатор Т1(5), конденсаторы С₁=1 мкФ и С₂=50 мкФ, сопротивления R2=27 ОМ и R1=2 Ом.

Транзистор, работающий в режиме ключа, крепится на корпусе коммутатора. Для обеспечения герметичности и улучшения теплоотвода транзистор иногда заливается эпок­сидной смолой с наполнителем из окиси алюминия 6. Снизу корпус коммутатора закрыт пластиной, выполненной из алюминиевого листа 8.

Импульсный трансформатор T1, предназначенный для обеспе­чения надежного и активного запирания транзистора, содержит две обмотки: первичную w ’ ₁, которая намотана в три ряда на набран­ный из пластин сердечник, и вторичную w ’ ₂. Пер­вичная обмотка состоит из 60 витков медной эмалированной проволоки диаметром 0,72. 0,78 мм. Вторичная обмотка со­держит 500 витков из медной эмалированной проволоки диа­метром 0,29. 0,33 мм. Начало вторич­ной обмотки и конец первичной соединены между собой.

Рис. 5.1. Электрическая схема контактно-транзисторной системы зажигания:

I – транзисторный коммутатор; II – блок добавочных сопротивлений; III – катушка зажигания; IV – прерыватель-распределитель; VT – транзистор ГТ701А; VD1 – диод Д7Ж; VD2 – стабилитрон Д817В; T1 – импульсный трансформатор; R2 – резистор УЛИ-0,25-27; С₁ – конденсатор БМБ-160-1; С₂ – конденсатор К50-6; R1 – резистор УЛИ-0,25-2; GB – аккумуляторная батарея; SA – выключатель зажигания.

Первичная и вторичная обмотки намотаны без меж­слойной изо­ляции. Между собой они изолированы кабельной бумагой. Обмотки трансформатора и его поверхность пропи­таны специальным лаком.

Блок защиты 9 транзистора от перенапряжений, кото­рые возни­кают на первичной обмотке катушки зажигания w₁, состоит из кремниевого стабилитрона VD2 и германиевого диода VD2.На­пряжение стабилизации стабилитрона VD2выбрано так, чтобы оно суммируясь с напряжением питания, не превышало предельно допусти­мого напряжения эмиттер-коллекторного перехода транзистора VТ, равного 100 В.

Рис. 5.2. Транзисторный коммутатор ТК-102

1 – корпус коммутатора; 2 – транзистор; 3 – теплоотвод блока защиты; 4 – электрический конденсатор; 5 – импульсный трансформатор; 6 - эпоксидная смола; 7 – зажимы блока защиты; 8 – пластина; 9 – блок защиты транзистора.

Диод VD1 включен встречно стабилитрону и препятст­вует про­теканию электрического тока от аккумуляторной ба­тареи через ста­билитрон в прямом направлении, в противном случае первичная об­мотка катушки зажигания w₁ была бы шунтирована стабилитро­ном VD2.

Для улучшения процесса переключения германиевого транзис­тора служит цепочка, состоящая из конденсатора С₁ марки MБМ-160-1,0±10% (предельное напряжение 160 В, ем­кость 1 мкФ) и резистора R1 марки УЛИ 0,25-2±2%. Все приборы блока защиты зали­ты эпоксидной смолой.

Электрический конденсатор С₂(4) марки К-50-6 (ем­кость 50 мкФ, напряжение 25 В); установленный внутри кор­пуса отдельно от блока защиты, защищает транзистор VT от случайных перена­пряжений, которые могут возникнуть в цепи питания.

В контактно-транзисторной системе зажигания исполь­зуется 12-вольтовая катушка зажигания типа Б114 (рис. 5.3). Катушка зажигания Б114 маслонаполненная и отличается от катушек клас­сической батарейной системы зажигания в ос­новном обмоточными данными и трансформаторной связью первичной и вторичной обмоток, примененной во избежание перегрузки транзистора дополнительным напряжением при разрядных процессах во вторичной цепи.

Рис. 5.3. Катушка зажигания Б114

1 – сердечник; 2 – кольцевой магнитопровод; 3 – вторичная обмотка; 4 – первичная обмотка; 5 – кожух; 6 – изолятор; 7 – крышка; 8 – зажим; 9 – контактная пружина; 10 – клемма высокого напряжения; 11 – прокладка.

Сердечник 1 и кольцевой магнитопровод 2 катушки за­жигания изготовлены из листов электротехнической стали, на поверхности которых имеется слой окалины, что уменьшает вихревые токи.

На изоляционную втулку из электротехнического кар­тона на­матывается вторичная обмотка катушки зажигания 3, которая со­держит 41000 витков из провода марки ПЭЛ диа­метром 0,06 мм. Со­противление вторичной обмотки состав­ляет 20,5 кОм, индуктивность 170 Гн.

Для предупреждения пробоя изоляции обмотки осо­бенно в ко­нечных и начальных рядах, где потенциал дости­гает наибольшей величины, первые восемь рядов и последние изолированы друг от друга тремя слоями конденсаторной бу­маги КOH-1 толщиной 0,022 мм; между остальными рядами прокладываются по 1 слою конденсаторной бумаги. Сверху вторичная обмотка изолируется несколькими слоями лакоткани, а затем кабельной бумаги. Первичную об­мотку 4 катуш­ки зажигания Б114 наматывают поверх вто­ричной, что облегчает отвод тепла от обмотки и кожуху при работе катушки. Первичная обмотка 4 содержит 180 витков из провода марки ПЭВ-1 диаметром 1,25 мм, намотана в пять рядов. Между каждым рядом проложена изоляция из кабель­ной бумаги. Сопротивление первичной обмотки составляет 0,45 Ом, индуктивность 0,0037 Гн. Коэффициент транс­фор­мации катушки равен 228, Первичная обмотка катушки зажи­гания Б114 вместе с блоком добавочных сопротивлений СЭ 107 (рис. 5.1) включена в цепь эмиттера транзистора VT.

Благодаря такой схеме включения транзистора весь ток, подво­димый от батареи, используется для наполнения энер­гии в катушке зажигания, и значительно облегчается отвод тепла от транзистора. Между вторичной и первичной об­мотки катушки зажигания проложе­на изоляция из электро­картона марки ЭВ. Обе катушки в сборе поме­щены в сталь­ной кожух 5, изготовленный методом глубокой вытяжки. Вторичная обмотка и сердечник, имеющие высокий потен­циал относи­тельно корпуса, изолируются от корпуса стеати­товым изолятором 6. Сверху катушка имеет крышку 7, кото­рая герметизирована с корпу­сом через бензомаслостойкую резиновую прокладку 11 с последующей завальцовкой ко­жуха. Крышка изготовлена из термореактивной пласт­массы. Выводы первичной обмотки 4 припаяны к зажимам 8, располо­женным к крышке. Один вывод вторичной обмотки прижат изолятором сердечника к корпусу катушки (на массу), а второй - высоковольт­ный вывод выведен под контактную пружину 9, соединяющуюся с вы­водной клеммой высокого напряжения 10.

Первичная обмотка 4 обычно по высоте больше вторич­ной 3, что дает возможность увеличить потокосцепление ме­жду обмотками и уменьшить емкость между вторичной об­моткой и металлическим кожухом, а также улучшить условия теплоотдачи и уменьшить сред­нюю длину витка. Для улучшения изоляции первичную и вторичную обмотки подвергают вакуумной пропитке трансформаторным маслом, а затем в кожух зали­вают трансформаторное масло ТКП, что поз­воляет значи­тельно улучшить передачу тепла от обмоток к корпу­су.

Рис. 5.4. Добавочные резисторы.

Добавочные сопротивления катушки зажигания R_д1 и R_д2 выполнены из константанового провода в виде спиралей сопротив­лением по 0,5 Ома каждое и размещены в отдельном блоке СЭ 107 (рис. 5.4). Сопротивление R_д2 с учетом улуч­шения пуска дви­гателя внутреннего сгорания закорачивается через контактную пластину тягового реле стартера. Блок до­бавочных сопротивлений СЭ 107 имеет три изолированных вывода К, ВК и ВК-Б. Клемма К блока соединяется с клеммой К транзисторного коммутатора. Клем­ма ВК соединяется про­водом с дополнительным контактом тягового реле стартера или с выводом дополнительного реле стартера. Клем­ма ВК-Б соединяется через замок зажигания с плюсовой клеммой аккумуляторной батареи.

Блок добавочных сопротивлений СЭ 107 монтируется под капо­том вблизи катушки зажигания и крепится двумя самонарезающимися винтами диаметром 6 мм с пружинными шайбами.

Рис. 5.5. Прерыватель-распределитель Р4-Д.

1 – валик; 2 – корпус; 3 – втулка; 4 – привод кулачка; 5 – ротор; 6 - центробежный регулятор; 7 – неподвижная пластина; 8 – подвижная пластина; 9 – шариковый подшипник; 10 – кулачок; 11 – втулка; 12 – крышка; 13 – пружинящая пластина; 14 – контактный уголек; 15 – боковые выводы; 16 – октан-корректор.

Для прерывания в необходимый момент цепи низкого напряже­ния и для распределения высокого напряжения по свечам в соот­ветствии с порядком работы цилиндров двига­теля служит прерыва­тель-распределитель типа Р4 Д для ав­томобиля ЗИП-130 и PI3 Д для автомобиля ГАЗ-53А (рис. 5.5). В прерывателе-распредели­теле расположены также центробежный и вакуумный регуляторы опережения зажига­ния.

В чугунном корпусе 2 прерывателя-распределителя за­прес­сована бронзовая втулка 3, в ней вращается валик 1 при­вода кулачка 4 прерывателя, ротора 5 распределителя и цен­тробежного регулятора 6 опережения зажигания. К корпусу 2 двумя винтами крепится неподвижная пластина 7 прерыва­теля. Подвижная пласти­на 8 прерывателя устанавливается на шариковом подшипнике 9, обеспечивающем легкость движе­ния пластины при работе вакуумно­го регулятора. Контакты прерывателя вольфрамовые.

Кулачок 10 напрессован на втулку 11. Выступы кулачка име­ют специальный профиль, обеспечивающий быстрое раз­мыкание кон­тактов, а, следовательно, и уменьшение искрения между ними, а так­же плавное безударное замыкание контак­тов, что значительно сни­жает их вибрацию. Зазор между кон­тактами прерывателя в преде­лах 0,30. 0,40 мм регулируют смещением неподвижного контакта вокруг оси рычажка при помощи эксцентрика.

Ротор 5 и крышка 12 распределителя выполнены из специ­ального пресспорошка. Крышку крепят двумя пружинящими пластинами 13. Уголёк 14 с пружиной подводит ток высокого напряжения от цен­трального ввода крышки к электроду ро­тора. Уголёк одновременно служит и для снижения уровня радиопомех. Величина сопротивле­ния уголька составляет 8000. 14000 Ом. В боковые выводы 15 крышки устанавли­вают высоковольтные провода от свечей зажига­ния.

К корпусу прерывателя-распределителя прикреплен ва­куум­ный регулятор опережения зажигания. Тяга вакуумного регулятора соединена с подвижной пластиной 8 прерывателя. Установочный угол опережения зажигания регулируют гай­ками октан-корректо­ра 16.

Вакуумный регулятор позволяет изменять величину угла опережения зажигания в зависимости от нагрузки двига­теля, т.е. от степени открытия дроссельной заслонки карбю­ратора.

Центробежный регулятор дает возможность изменять угол опережения зажигания в зависимости от частоты вра­щения колен­чатого вала двигателя.

Совместная работа центробежного и вакуумного регу­ляторов устанавливает наиболее выгодную величину угла опережения зажи­гания при различных режимах работы дви­гателя, что обеспечивает повышение мощности и экономич­ности двигателя. Вследствие малой величины тока, разры­ваемого контактами прерывателя, в прерыва­телях-распреде­лителях контактно-транзисторной системы зажига­ния отсут­ствует конденсатор, который имеется в распределителях классической батарейной системы зажигания для снижения искре­ния между контактами.

Принцип работы контактно-транзисторной системы за­жигания заключается в следующем (рис. 5.1). При включении выключателя зажигания SА и при замкнутом состоянии контактов прерывате­ля от аккумуляторной батареи GB через первичную обмотку ка­тушки зажигания w₁, через эмиттер-базовый переход тран­зистора VT, через первичную обмотку импульсного трансфор­матора w ’ ₁ и далее через замкнутые контакты прерывателя ПР начинает протекать ток управления до 0,8 А. В результате про­хождения тока управления через эмиттерный переход открывается транзистор VТ , электриче­ское сопротивление эмиттер-коллек­торного перехода резко снижается. Ток первичной цепи величи­ной до 8 А будет про­ходить от аккумуляторной батареи через вы­ключатель зажи­гания, дополнительные резисторы, первичную обмот­ку ка­тушки зажигания, эмиттер-коллекторный переход транзи­стора - на массу.

При размыкании контактов прерывателя транзистор пе­реходит в состояние отсечки, т.е. запирается, вследствие чего первичный ток, а, следовательно, и созданное им магнитное поле исчезает. Ис­чезающее магнитное поле индуктирует во вторичной обмотке катушки зажигания Э.Д.С., равную 17. 30 кВ, достаточную для пробоя иск­рового промежутка свечи.

Резкое прерывание тока и активное запирание транзи­стора обеспечивается применением импульсного трансфор­матора. При размы­кании контактов прерывателя во вторич­ной обмотке импульсного трансформатора индуктируется Э.Д.С., которая подается к эмиттер-базовому переходу транзи­стора VТ в запирающем направлении, т.е. «минусом» на эмиттер, а «плюсом» на базу, вследствие чего ускоряется за­пирание транзистора VТ и поэтому ускоряется преры­вание тока в первичной обмотке катушки зажигания. Индуктируе­мое во вторичной обмотке катушки зажигания высокое на­пряжение подает­ся на ротор распределителя и затем на свечи зажигания. Контактно-транзисторная система зажигания по сравнению с классической бата­рейной системой обеспечивает большее значение вторичного напряже­ния и энергии искро­вого разряда, повышает срок службы электродов свечей, а также устраняет эрозию и износ контактов прерывателя, что обеспечивает снижение возможных разрегулировок системы зажи­гания в эксплуатации.

3. Учебные пособия, приспособления и инструменты.

3.1. Комплект приборов контактно-транзисторной сис­темы зажи­гания, подлежащий разборке и сборке. Отдельные детали и узлы, учебные плакаты.

3.2. Приспособления и инструменты - отвертка, гаечные ключи 9-11 мм.

4. Порядок проведения работы

4.1. Изучить устройство транзисторного коммута­тора катушки зажигания, прерывателя-распределителя и блока добавочных сопро­тивлений.

4.2. Изучить принцип работы контактно-транзистор­ной системы зажигания.

4.3. Произвести разборку транзисторного коммута­тора.

4.4. Ознакомиться с отдельными узлами и элемен­тами транзис­торного коммутатора и собрать коммутатор в последователь­ности, обратной разборке.

4.5. Разобрать катушку зажигания.

4.6. Нарисовать эскиз магнитопровода катушки зажи­гания.

4.7. Ознакомиться с отдельными деталями катушки зажигания и собрать её в последовательности, обратной разборке.

4.8. Ознакомиться с устройством блока добавочных сопротивле­ний.

4.9. Ознакомиться с устройством прерывателя-рас­пределителя.

4.10. Ознакомиться с устройством центробежного и вакуум­ного регуляторов опережения зажигания.

5. Содержание отчета

5.1. Тип изучаемой системы зажигания, технические характе­ристики катушки и прерывателя-распределителя.

5.2. Краткое описание устройства и принципа дейст­вия кон­тактно-транзисторной системы зажигания.

5.3. Электрическая схема контактно-транзисторной системы зажигания.

5.4. Эскиз магнитной цепи катушки зажигания.

5.5. Назначение и параметры элементов схемы кон­тактно-транзисторной системы зажигания.

5.6. Эскизы центробежного и вакуумного регулято­ров опере­жения зажигания.

5.7. Преимущества и недостатки рассматриваемой сис­темы зажигания.

6. Контрольные вопросы

6.1. Из каких основных элементов состоит кон­тактно-транзис­торная система зажигания и как они устроены?

6.2. Объяснить назначение импульсного трансформа­тора.

6.3. Объяснить принцип работы контактно-транзистор­ной систе­мы зажигания.

6.4. Почему добавочное сопротивление выполняется двухсек­ционным?

6.5. Каким образом фиксируется обмотки в корпусе ка­тушки зажигания?

6.6. Какие электротехнические материалы использу­ются в ка­тушке зажигания?

6.7. Почему вторичная обмотка катушки зажигания расположена внутри, а первичная снаружи?

6.8. В каком режиме работает транзистор?

6.9. В чем заключаются преимущества и недос­татки контактно-транзисторной системы зажигания по сравнению с батарей­ной?

6.10. Чем отличается катушка зажигания контактно-транзисторной системы от обычной классической системы?

6.11. Объяснить работу центробежного регулятора опережения зажигания.

6.12. Объяснить работу вакуумного регулятора опе­режения зажигания.

1. Банников С.П. Электрооборудование автомобилей и тракторов. «Транспорт», М., 1977.

2. Боровских Ю.И. Электрооборудование автомоби­лей. «Транспорт»,М., 1971.

3. Барабанов В.Е., Василевский В.М., Левин С.М. Элек­трообору­дование тракторов и автомобилей. «Колос», М., 1974.

Источники: http://studopedia.ru/5_17039_laboratornaya-rabota--.html

В ситуации, когда машина вдруг не завелась или внезапно заглохла, первым делом водитель хватается за сердце, вторым – за замок зажигания, третьим движением пытается восстановить работу контактной или контактно-транзисторной системы зажигания автомобиля. Главное и незыблемое правило автомобилиста – «машина заводится всегда, если поступает в цилиндры топливо или есть искра», и пока будут существовать двигатели внутреннего сгорания с контактной системой зажигания, оно будет действовать.

Контактное зажигание

Успешный старт мотора с искровым зажиганием топливной смеси в немалой степени зависит от правильной и качественной коммутации электрических цепей, от замка с ключом и аккумулятора до свечей, собственно и обеспечивающих воспламенение топливовоздушной смеси.

Чем больше контактов и соединений в этой цепи, тем ниже надежность ее работы. А между тем, стабильность зажигания зависит от всех элементов схемы. Устройство контактной системы зажигания включает в себя:

• источник тока – батарея;
• контактная группа замка;
• распределитель или трамблер;
• катушка зажигания;
• высоковольтные провода;
• свечи.

В контактно-транзисторной системе, кроме вышеперечисленного, присутствует транзисторный ключ, позволяющий увеличить эффективность использования возможностей индукционной катушки.

Чем сложнее схема, тем больше шансов ее отказа из-за «капризов» любого из компонентов. К этому стоит добавить немаловажный фактор – потерю работоспособности из-за нарушения качества соединения контактов в схеме.

Контактная схема, равно как и транзисторно-контактная, считаются устаревшими морально и физически. Почти полвека они используются на легковом и грузовом автотранспорте. К достоинствам подобных систем стоит отнести:

• абсолютную простоту схемы;
• легкую настройку работы, не требующую высокой квалификации, специальных знаний и сложного оборудования;
• простую диагностику «здоровья» и несложный ремонт.

Контактная система зажигания схема

Из недостатков необходимо упомянуть главный и основной – принцип работы контактной системы зажигания основан на получении управляющего низковольтного импульса тока с помощью размыкания двух электрических контактов вращающимся механическим кулачком или роликом.

На оборот коленчатого вала вращающийся кулачок распределителя совершает пол оборота вокруг оси, что связано с четырехтактным циклом работы мотора. Кулачок имеет специальный профиль из закаленной стали, дающий возможность работать без заметного износа рабочей поверхности в течение всего срока жизни двигателя.

Принцип действия следующий: по завершении фазы сжатия поршнем в цилиндре воздушно-бензиновой смеси проворачивающийся кулачок замыкает рабочие контакты, тем самым подает рабочее низковольтное напряжение на катушку зажигания. Благодаря жесткой механической связи с коленвалом мотора, в момент прохождения поршнем положения, наиболее благоприятного для воспламенения смеси, кулачок отпускает замкнутые контакты. В соответствии с принципом самоиндукции, в момент размыкания в катушке генерируется мощный электромагнитный высоковольтный импульс, передающийся по проводу на свечу.

Надо сказать, что новая и качественная контактная и транзисторно-контактная схемы практически не вызывают нареканий в своей работе. Хотя для современных высокооборотных моторов точность срабатывания по углу опережения и стабильность выдаваемых параметров явно недостаточна.

Вторым недостатком, не столь выраженным, но имеющим существенное значение, является пониженный уровень электромагнитной энергии, генерируемой индукционной катушкой. Дальнейшее развитие автомобильных двигателей потребовало применения повышенных оборотов коленвала, высокооктановых бензинов и высоких степеней сжатия рабочей смеси.

К сожалению, механические компоненты распределителя зажигания – подшипники, шестерня привода, вал, контактный бегунок высоковольтной цепи – все подвержены износу, появлению зазоров и люфта. Это приводит к нестабильной работе распределителя, так называемому дребезгу и «пригоранию» контактов. Водителю приходится постоянно регулировать настройки угла опережения, с помощью специального щупа-калибра устанавливать зазор между нормально разомкнутыми контактами.

Типовые неисправности контактной системы зажигания

Из всех компонентов контактной схемы наиболее уязвимым является распределитель зажигания, далее идут высоковольтные провода с наконечниками и индукционная катушка. Свечи нормального качества, при надлежащем уходе, достаточно редко заставляют искру капризничать.

Признаки неисправности системы зажигания, вызванной проблемами в работе распределителя:

1. Двигатель начинает троить при правильно выставленном угле опережения зажигания и рабочих свечах. Основной причиной может быть загрязнение или нагар на рабочих контактах механизма, или нарушение величины угла, в пределах которого рабочие контакты под воздействием кулачка находятся в соприкосновении.
2. Не работает один из цилиндров двигателя. При исправных и правильно выставленных проводах, возможно, высоковольтные гнезда-контакты в крышке распределителя обгорели, или нарушена посадка провода в гнезде.
3. Двигатель не запускается. Причиной может быть потеря работоспособности добавочным конденсатором, установленным на распределителе.
4. Кроме перечисленного, возможна ситуация: при внешней исправности системы зажигания двигатель не набирает необходимой мощности, «тупит» и расходует бензин выше нормы. Причина – плохая работа вакуумного октан-корректора, установленного на распределителе. Он корректирует угол опережения зажигания под нагрузкой.

Достаточно редко, но все же случается, что двигатель не работает вследствие электрического пробоя катушки зажигания. Проверка искрообразования покажет полное отсутствие искры на свечах, запустить двигатель не удается. Возможна ситуация, когда из строя выходит добавочное сопротивление на катушке. В этом случае двигатель запускается только на период работы стартера, и далее глохнет.

Кроме распределителя, в транзисторно-контактной системе причиной выхода из строя может быть «пробитый» транзисторный ключ.

Схема контактного зажигания не обеспечивала свечи необходимой электроэнергией, достаточной для получения мощного инициирующего разряда.

Для устранения основного недостатка в контактную систему зажигания был введен дополнительный элемент – коммутатор. По сути, это обычный мощный транзистор, выполняющий роль электронного ключа и управляющий процессом замыкания–размыкания низковольтной цепи на катушке зажигания. Благодаря внедрению контактно-транзисторной системы энергия в высоковольтной цепи возросла на 30%. Из-за большой нагрузки мощный транзистор одели в алюминиевый радиатор охлаждения.

Схема контактно транзисторной системы зажигания

Энергия разряда в контактно-транзисторной схеме выросла, но точность срабатывания системы зажигания и стабильность настроек оставляла желать лучшего.

Следующим шагом в развитии системы зажигания стало появление и применение бесконтактной системы, исключившей неприятности, связанные с дребезгом и износом рабочих контактов. Контактная и бесконтактная системы зажигания одинаково эффективно обеспечивают работу старых низкоборотных бензиновых двигателей. Но для современных моторов контактная или транзисторно-контактная система практически непригодны. Многие из владельцев старых машин давно с удовольствием модернизировали свои двигатели – заменили контактную систему на бесконтактную.

Принцип построения бесконтактной системы зажигания

Чем отличается контактное зажигание от бесконтактного? Систему, в которой высоковольтный разряд формировался электрической схемой с помощью замыкания–размыкания контактов на распределителе, заменили магнитным элементом и датчиком Холла. Суть не поменялась – аналогично контактам, датчик выдает сигнал при приближении к нему магнита, с исчезновением непосредственного контакта исчезли проблемы, вызываемые окислением и нагарообразованием. Система стала более стабильной и надежной.

Более подробно ознакомиться с контактной и контактно-транзисторными системами зажигания можно на следующем видео:

Источники: http://mashintop.ru/articles.php?id=2621