Физические процессы в двигателе автомобиля ЗиЛ - 130

        Э. д. с. самоиндукции,  возникающая  в  первичной  обмотке  катушки зажигания, достигает 200 -300 В, что вызывает  замедление  исчезновения магнитного потока, появление самой искры между контактами прерывателя. Для предотвращения этого явления параллельно контактам прерывателя  установлен конденсатор.  Катушка зажигания служит для преобразования тока низкого напряжения в ток высокого напряжения (с 12 В  3—24  кВ).  Она  состоит  из  следующих основных частей  (рис. 24): сердечника, первичной обмотки из 250  - 400 витков толстого  изолированного медного  провода диаметром  0,8  мм,    картонной трубки,  вторичной обмотки 25 тыс. витков  тонкого  провода  диаметром 0,1 мм, железного   корпуса   с   магнитопроводами,  карболитовой  крышки, клемм  и добавочного     резистора.   Вторичная  обмотка  расположена  под первичной и отделена  от  нее  слоем  изоляции.  Концы  первичной  обмотки выведены на клеммы карболитовой  крышки.  Один   конец  вторичной  обмотки соединен е первичной обмоткой,  а  второй  выведен  а  центральную  клемму карболитовой крышки.

        Сердечник изготовляют из  отдельных  изолированных  друг  от  друга  полосок  трансформаторной  стали,  чтобы  уменьшить  образование  вихревых токов. Нижний конец сердечника установлен в  фарфоровый  изолятор.  Внутри катушка зажигания заполнена трансформаторным маслом.

        Добавочный резистор состоит  из спирали, керамических гнезд  и  двух шин. Сопротивление колеблется  от  0,7  до  40  Ом.  Один  конец  резистора

 соединен шиной  с клеммой ВК, а другой —  с ВКБ.

        При малой частоте  вращения  коленчатого  вала  двигателя  контакты прерывателя продолжительное  время находятся в  замкнутом  состоянии,  сила тока в первичной  цепи  возрастает,  резистор  нагревается,  увеличивается сопротивление в цепи, в катушку зажигания поступает  ток  небольшой  силы, этим она предохраняется от перегрева.

        Когда частота вращения коленчатого  вала  двигателя  увеличивается, время сомкнутого состояния контактов  уменьшается, сила  тока  в  первичной цепи   уменьшается,   нагрев   и   сопротивление   добавочного   резистора уменьшаются, что препятствует понижению напряжения во вторичной цепи.

        При включении стартера резистор  закорачивается,  и  пуск  двигателя

 облегчается.

        Прерыватель-распределитель. Образование  тока высокого напряжения  и  распределение его по цилиндрам  двигателя для своевременного  воспламенения рабочей смеси должно соответствовать порядку работы цилиндров.

        Чтобы индуктировать ток высокого  напряжения  во  вторичной  обмотке  катушки  зажигания,  необходимо  периодически  размыкать  первичную   цепь батарейного зажигания, что и выполняет прерыватель. Для распределения тока высокого напряжения по цилиндрам соответственно порядку  работы  двигателя служит распределитель. Оба эти прибора объединены в  один  —  прерыватель- распределитель.

        Прерыватель   установлен  на  двигателе  и  приводится  в действие  от  распределительного  вала.  Основными   частями   прерывателя является корпус, приводной  вал,  подвижный  диск  (на  котором  размещены изолированный рычажок с  контактом  и  неподвижная  стойка  с  контактом), неподвижный диск, центробежный и вакуумный регуляторы  опережения,  октан- корректор и кулачок с выступами по числу  цилиндров.  Кулачок  соединен  с приводным  валиком  через  центробежный  регулятор.  Контакты  прерывателя наплавлены тугоплавким металлом  вольфрамом. Рычажок прерывателя закреплен на диске шарнирно и своим контактом прижимается  к  неподвижному  контакту пружиной. Вращающийся приводной валик кулачками нажимает на  текстолитовый выступ рычажка прерывателя и за один оборот разомкнет, а  пружина  сомкнет контакты столько раз, сколько имеется выступов на кулачке.

        Размыкание первичной цепи катушки  зажигания  вызывает  исчезновение магнитного потока, пересекающего не только витки вторичной  обмотки,  а  и первичной,  вследствие  чего  в   них   индуктируется   ток   самоиндукции напряжением 200 ... 300 В. Этот ток, замедляя  исчезновение  тока  в  пер- приводит к уменьшению э. д. с. во вторичной цепи. Ток  самоиндукции  также приводит  к  интенсивному  искрению  между контактами  прерывателя  и  их разрушению. предотвратить воздействие э.д.с.  самоиндукции,  применяют конденсатор. Конденсатор включен параллельно  контактам  прерывателя  и  в момент появления э. д. с. самоиндукции заряжается, не допуская искрения на контактах. Кроме  того,  заряженный  конденсатор,  разряжаясь  в  обратном направлении, приводит к быстрому исчезновению тока  в  первичной  цепи,  а следовательно, и магнитного потока, благодаря чему напряжение во вторичной цепи повышается.

 

Конденсатор (рис. 26) состоит из лакированной бумаги,  на которую нанесен тонкий слой цинка и олова. Эта бумага  является обкладкой конденсатора и свернута в рулон. К торцам рулона  припаивается  по  одному гибкому  проводнику.  Рулон  обернут  кабельной  бумагой  и  пропитывается маслом.  Крепится конденсатор на корпусе  снаружи  или  на  подвижном  диске прерывателя.  Емкость  конденсатора  0,17   ...   0,25   мкФ.   Конденсаторы   из металлизированной бумаги обладают способностью  самовосстанавливаться  при пробое диэлектрика за счет заполнения отверстия маслом.

        Большое влияние на работу  батарейного  зажигания  оказывает  зазор между контактами  прерывателя.  Нормальная  работа  батарейного  зажигания будет при зазоре между  контактами  прерывателя  в  пределах  0,35 - 0,45мм.   Если зазор будет большим, то время замкнутого  состояния  контактов уменьшиться и сила тока в первичной обмотке катушки  зажигания  не  успеет возрасти до требуемого значения и, как следствие этого, э. д. с. вторичной цепи не будет  достаточной.  Кроме  того,  при  большой  частоте  вращения коленчатого вала будут возникать перебои в работе двигателя.

        При малом зазоре происходит  сильное искрение между  контактами,  их

 обгорание и, как следствие, перебои  на  всех  режимах  работы  двигателя.

 Зазор между  контактами прерывателя  регулируют  перемещением  пластины  со стойкой  неподвижного  контакта  и  при   помощи   эксцентрика,   отвернув предварительно стопорный винт. После регулировки стопорный  винт нужно  завернуть.  Замеряют  зазор  при  полностью  разомкнутых  контактах пластинчатым щупом.

        Распределитель установлен сверху на корпусе прерывателя  и  состоит из ротора и крышки. Ротор изготовлен в виде грибка из карболита, сверху в него вмонтирована контактная пластина. Крепится ротор на  выступе кулачка. Крышка распределителя изготовлена также из карболита. На наружной ее части по окружности выполнены гнезда  по  числу  цилиндров,  в  которые вставляются провода, присоединяемые к свечам зажигания. В крышке размещено центральное гнездо для крепления провода высокого  напряжения  от  катушки зажигания. Внутри, против каждого гнезда, расположены боковые контакты,  а в центре — угольный контакт с пружиной для соединения центрального  гнезда с пластиной ротора.

        Крепится крышка на корпусе  прерывателя двумя пружинными  защелками. Ротор, вращающийся вместе  с кулачком,   соединяет  поочередно  центральный контакт с боковыми контактами,  замыкая  цепь  высокого  напряжения  через свечи тех цилиндров, где в данный момент должно происходить  воспламенение рабочей смеси.

 

 

        Свечи зажигания.  Электрический  разряд  —  искра  —  образуется  в цилиндре между электродами свечи зажигания. Свеча  (рис.  29)  состоит  из центрального электрода с изолятором (сердечник свечи) и стального корпуса, в котором он крепится. Корпус  имеет  нарезную  ввернутую  часть,  которой свеча ввернута в нарезное отверстие головки цилиндров двигателя, в нижней части корпуса имеется один боковой электрод. В верхней части корпус  свечи зажигания  имеет  грани  под  ключ.  Центральный  электрод  с   изолятором завальцован в корпусе свечи.  Для  уплотнения  между  кромками  корпуса  и буртиком  изолятора  проложены  уплотняющие  прокладки.   На   центральном электроде сверху установлен  наконечник  для  крепления  провода  высокого напряжения

        Для  обеспечения  нормальных   условий   работы   свечи   зажигания

 необходимо, чтобы  температура нижней части изолятора была в  пределах  500- 600 0С, при которой сгорает нагар и очищается свеча.

        Тепловая характеристика свечи  зажигания  зависит  от  длины  нижней части изолятора и условий  его охлаждения. Чрезмерный нагрев свечи приводит к калильному зажиганию  и  разрушению  изолятора,  а  переохлаждение  —  к забрызгиванию электродов свечи маслом и нагару.

        Выбирают свечи зажигания для  двигателя  по  их  обозначениям,  где

 указаны диаметр  нарезной части, длина нижней части  изолятора  и  материал изолятора. Диаметр нарезной части  обозначается  буквами  М  и  А,  где  М соответствует диаметру 18 мм и А—14 мм. Цифрой обозначено калильное число. Длина резьбовой части обозначается буквами Н — 11 мм, Д— 19 мм. Если буквы нет, то длина вверткой части  равна  12  мм.  Буква  «В»  обозначает,  что выступает нижняя часть изолятора,  а  «Т»  —  что  герметизация  изолятора выполнена терыоцементсм.

        На двигателях автомобилей ЗиЛ-130 устанавливают свечи АИ, где буква  А обозначает, что диаметр резьбы  14  мм,  цифра  11  указывает  калильное число, длина вверткой  части корпуса — 12 мм.  Большое  влияние  на  работу свечи зажигания оказывает зазор между центральным и  боковым  электродами. Заводы рекомендуют зазоры 0,85 - 1,00 мм. Уменьшение зазора против нормы вызывает  обильное  нагарообразование  на  электродах  свечи  зажигания  и перебои в ее работе. При  большем  зазоре  из-за  повышения  сопротивления ухудшаются условия искрообразования, отчего также будут возникать  перебои в работе двигателя. Регулируют зазор подгибанием бокового электрода, а его размер проверяют круглым щупом.  Центральный  электрод  подгибать нельзя,  так  как  разрушается  керамическая  изоляция  и  свеча  зажигания отказывает в работе.

        Выключатель зажигания. Включение  и выключение приборов  батарейного  зажигания и других потребителей  электрического  тока  осуществляется  при помощи выключателя зажигания. Он состоит из двух частей; замка с ключом и электрического выключателя. Замок состоит из  корпуса,  цилиндра, пружины и поводка. В задней части корпуса  замка  расположен  выключатель, состоящий из контактной пластины  с  тремя выступами  и  панели  с  тремя контактными  винтами.

 

 

 

Заключение

 

Двигатели внутреннего сгорания используются практически во всех областях транспорта. Они являются "сердцем" автомобиля, трактора, тепловоза, судна. Современный двигатель внутреннего сгорания представляет собой своеобразный сплав последних достижений науки и техники. На базе этих достижений беспрерывно совершенствуются все узлы и агрегаты двигателя. В результате этого последние образцы автомобильных двигателей выходят на мировой уровень.

Рабочий цикл ― строгая последовательность рабочих процессов (тактов), периодически повторяющихся во всех цилиндрах двигателя внутреннего сгорания. Каждый такт происходит в течение одного хода поршня.

Рабочий цикл двигателя внутреннего сгорания включает в себя следующие такты:       

• впуск;       
• сжатие;       
• рабочий ход;       
• выпуск.

Рабочий цикл начинается с первого такта — впуска горючей смеси в цилиндр двигателя. Как уже было отмечено, в цилиндре сгорает не топливо в чистом виде, а топливно-воздушная смесь.  

Для бензинового двигателя оптимальной является горючая смесь, состоящая из 1 части бензина и 15 частей воздуха (то есть 1:15).

Не спешите разделываться с физикой. Физика делает человека не только умнее, но и сильнее. Именно она помогла человеку избавиться от оков первобытного страха и найти общий язык с природой…

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы:

 

1. Автомобиль: Учебник водителя третьего класса / Калисский В.  С.,

Манзон А. И.  1979 г.

2.Автомобиль категории  С: Учебник водителя / Калисский  В.С., Нагула Г. Е. 1987г.

3.Отечественные  автомобили. М., «Машиностроение», 1977г.  /Анохин В. И .

4.Устройство  и  эксплуатация  автомобилей:  Учеб.пособие/Полосков В. П., Лещев П. М., 1987г.

5.Интернет ресурс: http://www.rabota-102.ru/poleznie_materiali.php?ps=173 6.Интернет ресурс: http://vilis.com.ua/privat/ustrojstvo_avtomoboilja_dvigatel_7.html