Министерство образования и науки
Российской Федерации
ГОУ ВПО Саратовский государственный
технический университет имени Гагарина
Ю.А.
Реферат
«Контактные и бесконтактные
системы зажигания. Сравнительные характеристики»
Выполнил: Студент группы
ТТПР-11 Аббясов Р.Н
Проверил преподаватель
Кожинская А.В
Саратов 2014
Введение
Системы зажигания служат для воспламенения
горючей смеси в цилиндре в конце такта
сжатия.
Во всех мотоциклетных двигателях топливовоздушная
смесь воспламеняется за счет
электрической искры, возникающей между
электродами свечи зажигания при напряжении
15–30 тыс. В.Существуют системы зажигания
контактного и бесконтактного
типов, они могут
работать как с аккумуляторной батареей,
так и без нее
Не смотря на то, что современные производители
практически не выпускают модели, оснащенные
контактной системой, многие наши соотечественники
продолжают ездить на машинах старых образцов,
на которых используется именно этот принцип
зажигания. Поэтому у нас в стране она
по-прежнему остается актуальной. Преимуществом
данной системы является ее простота и
надежность. Контактная система практически
никогда не выходит из стоя внезапно, а
в случае поломки ее ремонт не требует
особых условий и выполняется легко и
быстро.
Элементами системы зажигания данного
образца являются: аккумулятор и генератор
(источники электрического тока), катушка
зажигания, замок зажигания, прерыватель
тока низкого напряжения, свечи зажигания,
распределителя тока высокого напряжения,
конденсатор. Подача тока в систему зажигания
обеспечивается источниками тока. В конце
такта сжатия цилиндра между электродами
свечи возникает электрическая искра,
от которой и происходит возгорание рабочей
жидкости.
В настоящее время переднеприводные
ВАЗы, а также другие модели жигулей комплектуются
бесконтактной системой зажигания. По
сравнению с контактным вариантом она
имеет три главных преимущества. Во-первых,
искра в такой системе имеет большую энергию,
что достигается за счет высокого напряжения
на вторичной обмотке катушки зажигания.
Во-вторых, электромагнитный генератор
обеспечивает более стабильные импульсы
практически во всем диапазоне работы
двигателя, что положительно влияет на
мощностные характеристики мотора и обеспечивает
хорошую экономию топлива.
В-третьих, непритязательность в обслуживании.
Все чего требует бесконтактная система
зажигания – это выполнения смазывания
вала трамблера после каждых десяти тысяч
километров пробега. Недостатком данного
вида системы является ее сравнительно
низкая надежность, а также сложность
ремонта. В случае отказа бесконтактной
системы исправление неполадок потребует
проведения диагностики и ремонта, для
которых необходимы определенные технические
условия
Система зажигания должна обеспечивать
надежное искрообразование, при числе
искр в 1 минуту до 20.000.
Работа системы зажигания на
всех режимах работы двигателя должна
быть надежной в течении срока службы
двигателя. Все элементы системы зажигания,
должны выдерживать ускорения и вибрации.
Ускорения могут достигать 10-15g, частота
вибрации 50 Гц.
Одним из важных эксплуатационных
требований к системе зажигания является
сохранение ее исходных характеристик
в течении срока службы двигателя при
минимальном уходе двигателя.
Указанным выше требованиям
контактная система зажигания не вполне
отвечает, поэтому стали применяться контактно-транзисторные
и бесконтактные системы зажигания.
Любую систему зажигания характеризуют
следующие основные параметры:
коэффициент запаса по вторичному
напряжению;
параметры искрового разряда;
скорость нарастания вторичного
напряжения;
угол опережения зажигания.
Контактно-транзисторная система
зажигания начала появляться на автомобилях
в 60-х годах.
При увеличении степени сжатия,
использовании более бедных рабочих смесей,
с увеличением частоты вращения коленчатых
валов и числа цилиндров контактная система
зажигания уже со своей задачей не справлялась.
Классическая система зажигания
стала тормозом дальнейшего развития
бензиновых двигателей. Появилась необходимость
применения транзисторных( электронных
)систем зажигания.
Транзистор- электропреобразовательный
полупроводниковый прибор, служащий для
преобразования электрических величин(в
частности использующийся для усиления
мощности)
В контактно-транзисторной
системе зажигания через контакты прерывателя
проходят только управляющие импульсы
тока(-0,5А), к первичной цепи катушки зажигания
контакты прерывателя не относятся. Не
нужен при контактно-транзисторной системе
зажигания и конденсатор для гашения искры
при размыкании контактов, так как сила
тока, проходящего через них, невелика.
Если при контактной системе
зажигания зачищать контакты необходимо,
через 10 тыс. км, а срок их службы составляет
30-40 тыс. км, то при контактно–транзисторной
системе зажигания контакты прерывателя
не требуют зачистки до 100 тыс. км.
В контактно-транзисторной
системе зажигания появился прибор, называемый
коммутатором, который, получая от контактов
прерывателя управляющие импульсы (команды)
преобразует их в импульсы тока в первичной
обмотке катушки зажигания. Размыкание
и замыкание первичной цепи осуществляется
запиранием и отпиранием выходного транзистора
коммутатора..
Контактно-транзисторная система
зажигания представляют собой первый
шаг от контактной системы зажигания к
электронным системам зажигания.
Принципиальными недостатками
контактно-транзисторных систем зажигания
являются:
разрегулировка зазора контактов
прерывательного механизма в процессе
эксплуатации и , как следствие, изменение
периода накопления энергии, смещение
угла опережения зажигания, необходимость
периодического контроля зазора и его
регулирования;
чувствительность контактного
механизма к загрязнению поверхности
контактов вследствие окисления и замасливания;
инерционность контактного
механизма и ограничение частоты вращения
вала двигателя, из-за возникновения вибрации
контактов, резонансных явления.
Предельной частотой вращения
вала двигателя, которая соответствует
удовлетворительной работе контактов
в современных прерывательных механизмах
считают величину n=6000 об / мин для четырех
цилиндрового двигателя.
Замена прерывательного механизма
бесконтактным датчиком, несущим информацию
об угловом положении коленчатого вала
и частоте его вращения, привела к появлению
бесконтактной системе зажигания
Бесконтактно – транзисторную
систему зажигания стали применять с 80-х
годов. Если в контактной системе зажигания
прерыватель непосредственно размыкает
первичную цепь, в контактно-транзисторной
системе зажигания – цепь управления,
то в бесконтактно-транзисторной системе
зажигания и управление становится бесконтактным.
В этих системах транзисторный коммутатор,
прерывающий цепь первичной обмотки катушки
зажигания, срабатывает под воздействием
электрического импульса, создаваемого
бесконтактным датчиком.
Контактная система зажигания
Контактная
система зажигания является самым старым
типом системы зажигания . В настоящее
время данная система применяется на некоторых
моделях отечественных автомобилей (т.н.
«классике»).
Создание высокого
напряжения и распределение его по цилиндрам
в данной системе происходит с помощью
контактов.
Контактная система
зажигания имеет следующее устройство:
механический прерыватель
тока низкого напряжения;
механический распределитель
тока высокого напряжения;
центробежный регулятор
опережения зажигания;
вакуумный регулятор
опережения зажигания;
генератор
выключатель зажигания
распределитель
прерыватель
свечи зажигания
катушка зажигания
аккумуляторная батарея
Механический
прерывательпредназначен для размыкания
цепи низкого напряжения (цепи первичной
обмотки катушки зажигания). При размыкании
контактов во вторичной цепи катушки зажигания
наводится высокое напряжение. Для защиты
контактов от обгорания в цепь параллельно
контактам включен конденсатор.
Катушка
зажигания служит для преобразования
тока низкого напряжения в ток высокого
напряжения. Катушка имеет две обмотки
– низкого и высокого напряжения.
Механический
распределительобеспечивает распределение
тока высокого напряжения по свечам цилиндров
двигателя. Распределитель состоит из
ротора (обиходное название «бегунок»)
и крышки. В крышке выполнены центральный
и боковые контакты. На центральный контакт
подается высокое напряжение от катушки
зажигания. Через боковые контакты высокое
напряжение передается на соответствующие
свечи зажигания.
Прерыватель и распределитель
конструктивно объединены в одном корпусе
и приводятся в действие от коленчатого
вала двигателя. Данное устройство
имеет общее название прерыватель-распределитель (обиходное
название – «трамблер»).
Центробежный
регулятор опережения зажигания служит для изменения
угла опережения зажигания в зависимости
от числа оборотов коленчатого вала двигателя.
Конструктивно центробежный регулятор
состоит из двух грузиков. Грузики воздействуют
на подвижную пластину, на которой расположены
кулачки прерывателя.
Углом опережения
зажигания называется угол поворота
коленчатого вала двигателя, при котором
происходит подача тока высокого напряжения
на свечи зажигания. Для того, чтобы топливно-воздушная
смесь полностью и эффективно сгорела
зажигание производится с опережением,
т.е. до достижения поршнем верхней мертвой
точки.
Установка угла опережения
зажигания производится регулировкой
положения прерывателя-распределителя
в двигателе.
Вакуумный
регулятор опережения зажигания обеспечивает изменение
угла опережения зажигания в зависимости
от нагрузки на двигатель. Нагрузка на
двигатель определяется степенью открытия
дроссельной заслонки (положением педали
газа). Вакуумный регулятор соединен с
полостью за дроссельной заслонкой и,
в зависимости от степени разряжения в
полости, изменяет угол опережения зажигания.
Высоковольтные
провода служат для подачи
тока высокого напряжения от катушки зажигания
к распределителю и от распределителя
на свечи зажигания.
Свеча
зажигания предназначена для
воспламенения топливно-воздушной смеси
путем образования искрового разряда.
Принцип
работы контактной системы зажигания
При замкнутом контакте
прерывателя ток низкого напряжения протекает
по первичной обмотке катушки зажигания.
При размыкании контактов во вторичной
обмотке катушки зажигания индуцируется
ток высокого напряжения. По высоковольтным
проводам ток высокого напряжения подается
на крышку распределителя, от которой
распределяется по соответствующим свечам
зажигания с определенным углом опережения
зажигания.
При увеличении оборотов
коленчатого вала двигателя, увеличиваются
обороты вала прерывателя распределителя.
Грузики центробежного регулятора опережения
зажигания под действием центробежной
силы расходятся, перемещая подвижную
платину с кулачками прерывателя. Контакты
прерывателя размыкаются раньше, тем самым
увеличивается угол опережения зажигания.
При уменьшении оборотов коленчатого
вала двигателя угол опережения зажигания
уменьшается.