Система запалювання. Контактна система запалювання: схема, принцип роботи

Система запалювання двигуна потрібна для відтворення струмів підвищеного значення і роздачі його на контактні свічки запалення палива. З урахуванням зміни оборотів колінчастого валу і навантаження на двигун імпульс високовольтного напруги подається до свічок у заданий період. У наш час автомобілі обладнують контактними і безконтактними системами моменту займання.

Пристрій контактної системи запалювання

Низьковольтні струми служать джерелом живлення і виходять від генератора і акумулятора автомобіля. Як правило, значення такої напруги дорівнює дванадцяти-чотирнадцяти вольтів. А для відтворення моменту іскри на свічках запала потрібно подати на них до двадцяти тисяч вольт. Враховуючи цей фактор, система запалювання має в своїй конструкції дві різні електричні ланцюги. Схема системи запалювання зібрана з наступних пристроїв та елементів: АКБ, котушки, трамблера, регуляторів випередження запалювання вакуумного й відцентрового типів, контактних свічок, електропроводів, замкового пристрою включення.

Окремі елементи системи

Для перетворення струмів низької вольтажу у високі в конструкції передбачена установка пристрою котушки запалювання. Розташована вона в підкапотному просторі, як і більша частина елементів і механізмів запалення. Головний спосіб роботи такої наступний: по витках обмотки не високого вольтажу проходять електроструму, і в цей момент близько обмотки перетворюється магнітне поле. У тому випадку, якщо припинити подачу напруги в витках, зникле магнітне поле збуджує струми вже безпосередньо у витках високої напруги. Процес перетворення дванадцяти вольт в двадцять тисяч відбувається за рахунок різниці витків в обмотках котушок. Саме такий високий показник напруги необхідний для утворення іскри між контактами свічок.

Робота переривника

Правильна робота системи запалювання неможлива без такого механізму, як переривач струмових напруги не високих показників. Його робота полягає в тому, щоб переривати струми в обмотках малого напруги. Це, в свою чергу, сприяє утворенню високої напруги. Далі струм направляється на основний контакт, розташований під кришкою пристрою розподільника. Гнучка пружина пересувного контакту весь час притискає його до нерухомого елементу, а розходяться вони лише на короткий проміжок часу. Це відбувається в момент, коли кулачок валика привода механізму переривника впливає на молоточок пересувного контакту.

Конденсатор

Щоб виключити факт підгоряння контактів в момент розмикання, до них паралельно підключений конденсатор. У період розбіжності контактів механізму розподільника між кулачками можливо іскроутворення. У цьому випадку конденсатор служить для поглинання більшої частини електроенергії і зводить можливість утворення іскри до мінімуму. Додатково він супроводжує збільшення напруги у вторинних витках обмотки котушки. У момент спрацьовування контактів переривника конденсується пристрій віддає свій струм і таким чином створює зворотні струми в ланцюзі низької напруги. Це сприяє прискоренню зникнення магнітних полів. І чим швидше це відбудеться, тим вище будуть струми в лінії високих напруг. У тому разі, коли конденсатор трамблера вийде з ладу, мотор також не буде запускатися і працювати. Параметри напруги витків вторинної ланцюга будуть занадто малі для виникнення оптимального іскроутворення. Іскра між електродами свічки буде «бідній», а цього недостатньо для займання паливної суміші. Контакти переривника низьких струмів і розподільник високих напруг встановлені в корпусі трамблера і приводяться в дію за рахунок колінчастого валу двигуна.

Кришка трамблера

Роздача високої напруги на свічки циліндрів силового агрегату здійснюється за рахунок розподільної кришки трамблера. Після утворення в котушці струмів високих показників вони надходять на основний контакт ковпака розподільника-переривника, а вже потім, через рухомий елемент, на пластину ротора. У той час, коли ротор обертається, напруга проскакує з пластини на контакти розподільної кришки. Потім короткі імпульси по бронепроводам високої напруги надходять безпосередньо на свічки запалювання. Контакти розподільної кришки мають певну нумерологію, яка відповідає певному циліндру двигуна. Саме так і встановлюється момент роботи циліндрів. Визначений порядок роботи передбачає рівномірний розподіл навантаження на коленвал. В основному чотирициліндрові мотори мають наступний порядок роботи: 1-3-4-2. Але він може суттєво змінюватися в залежності від виробника. В даному випадку формула порядку роботи означає, що спочатку займання відбувається в першому циліндрі, потім у третьому, четвертому і другому. При цьому система запалювання двигуна передбачає подачу напруги на свічки в момент закінчення такту стиснення. Це відбувається за рахунок установки кута випередження запалювання. Випередження моменту іскроутворення необхідно з-за високої швидкості переміщення поршнів у циліндрах. У тому випадку, коли паливна суміш буде запалюватися дещо пізніше або раніше передбаченого, коефіцієнт корисної дії розширюються газів значно знизиться. Тому займання палива повинно здійснюватися у заданий момент, коли поршень підходить до ВМТ. При правильно встановленому куті випередження на поршень буде впливати оптимальна кількість газів, необхідне для нормальної роботи двигуна. Кут випередження виставляється шляхом провертання корпусу переривника. Так підбирається певний момент, коли контакти переривника розлучаються.

Відцентровий Регулятор

Відцентровий регулятор забезпечує встановлення правильного кута випередження запалювання в залежності від оборотів двигуна. Конструкція механізму регулятора являє собою пару вантажів, які обертаючись, впливають на пластину з контактами переривника.

Вакуумний регулятор

В залежності від ступеня навантаження на двигун момент утворення іскри коригується вакуумним регулятором. Це пристрій монтується на корпус трамблера. Вакуумний регулятор складається з двох камер, розділених діафрагмою. Одна камера взаємодіє з атмосферою, а друга за допомогою патрубка з ємністю дроселя. За допомогою штока діафрагма має з'єднання з пластиною, яка оснащена контактами переривника. Із збільшенням кута повороту дросельної заслінки відбувається зменшення розрідження в порожнині дроселя. При цьому діафрагма переміщує пластину на незначний кут спільно з контактами у напрямку до кулачку приводу переривника. Виходячи з цього, розмикання відбувається із затримкою, і, відповідно, змінюється кут.

Свічки іскроутворення (контактна система запалювання)

Система запалювання оснащена стандартними елементами запалу. Контактні елементи іскроутворення потрібні для перетворення електричної енергії в іскру, для займання паливної суміші в циліндрах двигуна. У той період, коли електричний імпульс передається на свічки, її контакти сприяють утворенню іскрового пробою. Ця деталь є невід'ємним елементом системи запалювання.

Бронепроводи

Контактна Система запалювання, система запалювання інших типів у своєму комплекті мають оснащення бронепроводами, які можуть без пошкоджень і втрат пропускати через себе високовольтна напруга. Зокрема це гнучкий електричний провід, з одного мідною жилою і багатошаровою ізоляцією. При цьому контактний провід виконаний у формі спіралі, що виключає радіоперешкоди. Як правило, дані дроти встановлюються на свічки. При тривалому використанні ізоляція проводів може придбати мікротріщини, через які можливі втрати імпульсів високих значень.

Несправності системи запалювання та їх усунення

Першою і найбільш поширеною поломкою може бути відсутність іскри на свічках. Причинами такої несправності можуть служити наступні моменти:

Обрив електропроводів в ланцюзі низької напруги або окислення їх з'єднувальних контактів.

Підгоряння контактів розподільника і їх розрегулювання.

Вихід з ладу котушки, перегорання конденсатора, дефекти кришки розподільника, пошкодження бронепроводов і самих свічок.

Зайва волога в пристроях.

Усунення несправностей можливо наступним методом:

Перевірка контрольно-вимірювальним приладом всій ланцюга і проводки.

Очищення контактів трамблера від нагару і регулювання зазору.

Заміна несправних і підозрілого стану деталей системи.

Трапляється, що коли провертається ключ запалювання, не спрацьовує стартер, а всі системи візуально працюють, в цьому випадку необхідно звернути увагу на блок запобіжних елементів, так як можливо перегорання або окислення посадкового місця запобіжника, що відповідає за включення стартера. Якщо двигун автомобіля працює нестабільно і не розвиває повної потужності, то причини можуть критися в наступному:

Вихід з ладу однієї з свічок запалювання.

Занадто велика або, навпаки, маленький зазор на свічках і контакти розподільника.

Механічне пошкодження ротора або кришки трамблера.

Невірно встановлений кут випередження.

Ремонт полягає в наступному:

Установка нових деталей.

Регулювання необхідних зазорів.

Регулювання кута іскроутворення.

Схема контактної системи запалювання досить простий і широко застосовується на різних автомобілях. З застосуванням нових технологій елементів запалювання автомобілі постійно вдосконалюються і модифікуються. Приміром, більш нові моделі машин різних виробників давно застосовують електронні системи запалювання. При появі несправностей у системі можна легко визначити причину їх виникнення та провести ремонт. Контактна система запалювання автомобіля ВАЗ не має кардинальних відмінностей від елементів інших виробників і володіє високою експлуатаційною надійністю. При цьому недорога в ремонті.

Контактно-транзисторна система

Порівняно із звичайною контактною системою контактно-транзисторна має в своєму оснащенні транзистор. Застосування його сприяє поліпшенню робочих характеристик і показників. З установкою транзистора систему стали оснащувати комутатором. Пристрій контактно-транзисторної системи запалювання не сильно відрізняється від звичайного запалювання та його принципу роботи. Але все ж вона має деякі незначні відмінності. Її головною відмітною особливістю є можливість впливу переривника на пристрій транзистора, а не на обмотку котушки. Під час переривання струмів в обмотці низької напруги у витках обмотки високої напруги відбувається його освіту. Контактна система запалювання (ВАЗа в тому числі) має ряд позитивних характеристик. Управління процесами, які притаманні котушці запалювання, сприяє можливості підвищення значень струмів первинної витковою обмотці, а в результаті цього можливо:

Збільшення значення вторинної напруги.

Збільшення зазорів між електродами свічок.

Поліпшення і більш стабільний момент іскроутворення.

Полегшити запуск двигуна в холодну пору року.

Збільшення оборотів і потужності двигуна.

Подібна контактно-транзисторна система запалювання, передбачає підключення котушки з окремою первинною і вторинною обмотками. При цьому дана система знижує навантаження на контакти переривника і зменшує ризик їх підгоряння. Це можливо із-за зменшення показників проходять струмів. Завдяки цьому факту підвищується ступінь надійності і довговічності всієї системи. До недоліків такого запалювання можна віднести наступне: напруга струмів, що надходять до транзистору, робить значний вплив на його роботу. Зниження показань струмів, пов'язаних із станом контактів переривника, сильно впливає на експлуатаційні показники контактно-транзисторного запалювання. Несправності системи запалювання даного типу ідентичні несправностей звичайної контактної системи й усуваються таким же чином. Але додатково можуть виникнути проблеми з порушенням нормальної роботи транзистора і комутатора.

Система запуску двигуна

Запуск двигуна неможливо здійснити без додаткових електронних пристроїв. В даному контексті мова піде про такий механізм, як стартер автомобіля. Цей механізм являє собою електродвигун, який приводить в початкове рух колінчастий вал двигуна до моменту займання в циліндрах і пуску двигуна. В роботу стартер вмикається повертанням ключа в замку у відповідне положення. Струми через реле запалювання надходять від акумулятора до виткам стартера і приводять його в дію. Якщо розглядати детально, то процес пуску двигуна проводиться в три етапи:

Втягуючий механізм стартера заводить пускову шестірню в зачеплення з вінцем маховика.

Далі відбувається обертання ротора стартера спільно з приводний шестернею, а та, в свою чергу, передає крутний момент на колінчастий вал, що призводить до запуску силового агрегату.

Після того як двигун запускається, а ключ запалювання повертається у вихідне положення, втягуючий механізм виводить приводну шестерню стартера із зачеплення з маховиком.

Призначення реле

Будь електричне реле – це запобіжний пристрій, яким оснащується система запалювання. Контактна система запалювання в цьому плані теж не виняток. Основним його призначенням є розмикання і замикання різноманітних ділянок в електричних ланцюгах автомобіля. Пристрої мають відмінності по конструкції і способу керуючого сигналу, а також по установці. В даний час широке застосування отримали електромагнітні реле. Кажучи простими словами, цей вид електрообладнання авто оберігає різні елементи від високих струмових навантажень. Просто воно служить перемикачем. Зокрема в системі запалювання реле оберігає стартер автомобіля і генератор від дії на них високих струмів. Наприклад, для запуску двигуна потрібно провернути замок запалювання і включити стартер в роботу, який, у свою чергу, споживає від 80 до 300А. В цьому випадку якщо не використовувати реле, то замок може згоріти, а також і деякі елементи проводки. Для того щоб цього не сталося, в систему включають реле запалювання. Коли на корпусі пристрою є зображення значка діода, то це означає, що при його підключенні важливо дотримувати полярність клем. В іншому випадку поломка неминуча.

Висновок

У підсумку варто зазначити, що першою, що отримала широке поширення на автомобільному ринку, була контактна система запалювання. Система запалювання ця використовувалася досить впевнено, але на даний момент вважається морально застарілою. Самим слабким місцем її якраз і виявилася наявність в конструкції трамблера контактної пари. Адже вона вимагала періодичного обслуговування, сводившегося до потреби у перевірці та регулюванні зазору між контактами, чищення поверхні контактів від різного роду слідів підгоряння, які могли значно вплинути на працездатність елементів в цілому. На зміну цій системі прийшла безконтактна, яка таких обслуговуючих робіт не вимагає і характеризується автомобілістами як більш надійна. Отже, ми з'ясували, який має принцип роботи контактно-транзисторна система запалювання автомобіля.