Какая система зажигания значительно снижает токовую нагрузку на контакты прерывателя
Перейти к содержимому

Какая система зажигания значительно снижает токовую нагрузку на контакты прерывателя

  • автор:

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 состоит из следующих элементов: источника питания, выключателя зажигания, механического прерывателя тока низкого напряжения, катушки зажигания, механического распределителя тока высокого напряжения, центробежного регулятора опережения зажигания, вакуумного регулятора опережения зажигания, свечей зажигания и высоковольтных проводов.

Схема контактной системы зажигания

Механический прерыватель предназначен 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.

Контактная система зажигания

Механический распределитель обеспечивает 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.

Дальнейшим развитием контактной системы зажигания является контактно-транзисторная система зажигания. В цепи первичной обмотки катушки зажигания применен транзисторный коммутатор, управляемый контактами прерывателя. В данной системе за счет применения транзисторного коммутатора уменьшена сила тока в цепи первичной обмотки, тем самым увеличен срок службы контактов прерывателя.

Какая система зажигания значительно снижает токовую нагрузку на контакты прерывателя

Главная Статьи Система зажигания Классификация систем зажигания

Классификация систем зажигания

В бензиновом двигателе воспламенение топливной смеси осуществляется искровым разрядом, возникающем между электродами свечи зажигания под действием высокого напряжения.
К системам зажигания предъявляют следующие требования:

  1. напряжение во вторичной цепи должно быть достаточным для пробоя искрового промежутка свечи, обеспечивая при этом бесперебойное искрообразование (не менее 16 кВ при пуске холодного и 12 кВ при работе прогретого двигателя);
  2. искра, образующаяся между электродами свечи, должна обладать до­статочными энергией и продолжительностью для воспламенения рабочей смеси (зависит от ее состава, плотности и температуры);
  3. момент зажигания должен быть строго определенным и соответствовать режиму работы двигателя;
  4. работа всех элементов системы зажигания должна быть надежной при высоких температурах и механических нагрузках;
  5. низкий уровень радиопомех при работе системы.

Исходя из этих требований, любая система зажигания характеризуется следующими основными параметрами:

Время накопления энергии катушкой (угол замкнутого состояния контактов) – время от момента начала накопления энергии (конкретно в контактной системе — момента замыкания контактов прерывателя; в других системах — момента срабатывания силового транзистора) до момента возникновения искры (конкретно в контактной системе — момента размыкания контактов прерывателя либо отсечки тока транзистором). Данная величина характеризует величину энергии, накапливаемой катушкой.

Напряжение пробоя — напряжение во вторичной цепи в момент образования искры, фактически, максимальное напряжение во вторичной цепи. Системы зажигания рассчитываются с учетом коэффициента запаса по вторичному напряжению, это значит, что максимально развиваемое катушкой напряжение всегда превышает напряжение пробоя в наихудших условиях работы двигателя, может достигать 20 кВ.

Напряжение горения – напряжение горения электрической дуги, установившееся во вторичной цепи после пробоя электродного зазора. Эта величина значительно меньше напряжения пробоя и составляет единицы кВ.

Время горения — длительность горения электрической дуги. Поджиг топливной смеси происходит при горении дуги, поэтому определение ее характеристик дает очень важную информацию при оценке исправности системы.

Угол опережения зажигания (УОЗ) — угол, на который успевает повернуться коленчатый вал от момента возникновения искры до момента достижения соответствующим цилиндром верхней мертвой точки (ВМТ). Оптимально поджигать смесь до подхода поршня к верхней мертвой точке в такте сжатия, чтобы после достижения поршнем ВМТ газы успели набрать максимальное давление и совершить максимальную полезную работу на такте рабочего хода.

Любая система зажигания четко делится на две части:

— низковольтную (первичную) цепь — включает первичную обмотку катушки зажигания и непосредственно связанные с ней цепи прерывателя, коммутатора и других компонентов в зависимости от устройства конкретной системы.
— высоковольтную (вторичную) цепь — включает вторичную обмотку катушки зажигания, систему распределения высоковольтной энергии, высоковольтные провода, свечи.

Схема простейшей системы зажигания

Схема простейшей системы зажигания
1. источник питания — аккумуляторная батаррея (АКБ) или генератор;
2. преобразователь напряжения — преобразует постоянное напряжение бортовой сети автомобиля в высоковольтный импульс;
3. устройство управления накоплением энергии — определяет момент начала накопления энергии и момент зажигания;
4. распределитель зажигания — коммутирует катушку зажигания с одной из свечей в соответствии порядку работы цилиндров;
5. свечи зажигания — необходимы для образования искрового разряда и зажигания топливной смеси в камере сгорания двигателя.

Свечи устанавливаются в головке цилиндра. Когда импульс высокого напряжения подается на свечу, между ее электродами проскакивает искра, которая и воспламеняет рабочую смесь. Как правило, устанавливается по одной свече на цилиндр. Однако бывают и более сложные системы с двумя свечами на цилиндр.

Системы с механическим распределителем энергии

Классическая (трамблерная) система зажигания, довольно распространенная среди устаревших авто.

схема классической системы зажигания

Принципиальная схема классической системы зажигания
1. выключатель зажигания;
2. источник питания;
3. конденсатор;
4. катушка зажигания;
5. механический прерыватель;
6. вал прерывателя;
7. свечи зажигания;
8. распределитель.

Распределитель зажигания, трамблер(distributor) — распределяет высокое напряжение от катушки к свечам цилиндров двигателя. На контактных системах зажигания, как правило, объединен с прерывателем, на бесконтактных — с датчиком импульсов, на более современных либо отсутствует, либо объединен с катушкой зажигания (при этом центральный провод может отсутствовать), коммутатором и датчиками.

Распределитель работает следующим образом. Высокое напряжение, создаваемое во вторичной обмотке катушки зажигания, подается на центральную клемму распределителя зажигания. Вращающийся ротор распределителя (бегунок) образует коммутацию этой центральной клеммы и внешних электродов в такой последовательности, что высокое напряжение направляется к свече зажигания того цилиндра, поршень в котором находится в конце такта сжатия, и там создает искру. Как правило, для четырехцилиндровых двигателей, последовательность работы цилиндров 1-3-4-2. Такой порядок работы цилиндров установлен для равномерного распределения нагрузки на коленчатый вал двигателя. Синхронизация с коленчатым валом обеспечивается за счет постоянной механической связи распределителя зажигания с распределительным валом или любым другим валом, связанным с коленчатым валом при передаточном отношении между ними, равном 2:1.

Механический прерыватель – устройство управления накоплением энергии, замыкает и размыкает питание первичной обмотки катушки зажигания в зависимости от угла поворота распредвала. Контакты прерывателя находятся под крышкой распределителя зажигания.

Параллельно контактам включен конденсатор. Он необходим для того, чтобы контакты не обгорали в момент размыкания. Во время разрыва контактов, между ними образуется высокое напряжение, которое приводит к образованию искры, но конденсатор поглощает в себя большую часть энергии и искрение уменьшается до незначительного. При выходе конденсатора из строя, будут сильно обгорать контакты прерывателя.

В этой системе также присутствуют механизмы корректировки опережения зажигания: центробежный и вакуумный регуляторы.

Описанная система отличается простотой конструкции. Недостатками является наличие ненадежных механических элементов, прерыватель коммутирует большие токи, что со временем приводит к выходу его из строя, искрение в прерывателе и распределителе приводит к радиопомехам.

Одной из разновидностей классической системы, частично лишенной недостатков прерывателя, является классическая система с транзисторным коммутатором.

Коммутатор — это транзисторный ключ, который в зависимости от управляющего сигнала, включают или отключают питание первичной обмотки катушки зажигания. В зависимости от устройства конкретной системы зажигания, коммутатор может быть как один, так их может быть и несколько (если в системе зажигания используется несколько катушек).

В этом случае механический прерыватель управляет только транзисторным коммутатором, который, в свою очередь, управляет катушкой. Такая конструкция имеет существенное преимущество перед прерывателем без транзисторного коммутатора — оно заключается в том, что контактный прерыватель коммутирует значительно меньший ток. Следовательно, практически исключается пригорание контактов прерывателя во время размыкания, отсутствует необходимость в конденсаторе. В остальном система полностью аналогична классической системе. Обе описанные системы зажигания с механическим прерывателем имеют общее название — контактные системы зажигания.

схема системы зажигания с механическим прерывателем

Принципиальная схема системы зажигания с механическим прерывателем и транзисторным коммутатором VT – силовой транзистор.

Бесконтактные системы зажигания (БСЗ). В этом случае вместо механического прерывателя используется датчик — генератор импульсов с преобразователем сигналов, который управляет только транзисторным коммутатором, который, в свою очередь, управляет катушкой зажигания.

В системах зажигания с транзисторным коммутатором используются датчики трех типов:

— датчик Холла;
— индуктивный датчик;
— оптический.

Со временем, дополнительной задачей коммутатора зажигания стала зарядка катушки необходимой энергией, т.е. до момента зажигания коммутатор должен предугадать, когда нужно начать зарядку катушки, чтобы получить максимальную энергию искры и избежать перегрева катушки. Причём, он должен это сделать так, чтобы время заряда катушки было приблизительно постоянным.

Для этого коммутатор вычисляет скорость вращения двигателя и в зависимости от нее вычисляет момент замыкания катушки на землю. Другими словами, чем выше обороты двигателя, тем раньше коммутатор будет начинать замыкать катушку на землю, но время замкнутого состояния будет одинаковым.

схема бесконтактной системы зажигания

Общая схема бесконтактной системы зажигания К – коммутатор;
БД – бесконтактный датчик;

Системы зажигания со статическим распределением энергии

Данные системы имеют принципиальное отличие от выше описанных. В системах зажигания со статическим распределением энергии DLI (DistributorLess Ignition) отсутствует механический распределитель. Катушки зажигания напрямую соединены со свечами зажигания и распределение напряжения осуществляется на первичной стороне катушек зажигания. Исключается и применение элементов, которые подвержены потерям энергии в них, а также износу. Такой способ распределения напряжения применяется в двух вариантах: с одно- и двухискровыми катушками зажигания.

Системы с одноискровыми катушками зажигания

В одноискровой системе каждая свеча имеет свою индивидуальную катушку зажигания. Блок управления двигателем включает в работу катушки зажигания в соответствии с установленным порядком работы цилиндров. Так как отсутствуют потери энергии в распределителе, то эти катушки зажигания могут быть очень компактных размеров. В основном, они располагаются непосредственно над свечами зажигания.

Неподвижное распределение напряжения с одноискровыми катушками зажигания применимо универсально для любого количества цилиндров. Нет ограничений на диапазоны регулировки опережения угла зажигания. Дополнительным преимуществом является то, что при выходе и строя катушки, перестанет работать только один цилиндр, а система в целом сохранит работоспособность. Однако, здесь необходимо применение датчика вращения коленвала с целью синхронизации работы всей системы с частотой вращения этого вала.

Коммутатор в таких системах может представлять собой один блок для всех катушек зажигания или отдельные блоки для каждой катушки зажигания, кроме того, он может быть интегрирован в электронный блок управления, а также может устанавливаться отдельно. Катушки зажигания также могут стоять как отдельно, так и единым блоком (но в любом случае отдельно от ЭБУ), а кроме того, могут быть объединены с коммутаторами.

схема систем независимого зажигания

Общая схема систем независимого зажигания

1. высоковольтные провода;
2. свечи зажигания;
ЭБУ – электронный блок управления двигателем;
К – коммутатор;
КЗ – катушка зажигания.

Одной из наиболее популярных разновидностей таких систем является COP система (Coil on Plug — «катушка на свече»), в ней катушка зажигания ставится прямо на свечу. Таким образом, стало возможным полностью избавится еще от одного ненадежного компонента системы зажигания — высоковольтных проводов.

схема системы COP

Общая схема системы COP

В системах с двухискровыми катушками (DIS) на каждые два цилиндра приходися по одной катушке зажигания. Концы вторичной обмотки подключены к свечам зажигания в разных цилиндрах. Цилиндры выбраны так, что при такте сжатия в одном цилиндре во втором происходит такт выпуска (при четном количестве цилиндров). В момент зажигания на обеих свечах зажигания образуется искра на первой катушка дает «рабочую искру», а на второй – «холостую».

Например, в классическом 4-х цилиндровом двигателе в цилиндрах 1 и 4 поршни занимают одно и то же положение (оба находятся в верхней или нижней мертвых точках одновременно) и движутся синхронно, но находятся на разных тактах. Когда цилиндр 1 находится на компрессионном ходу, цилиндр 4 — на такте выпуска, и наоборот.

схема системы DIS

Общая схема системы DIS

Катушки зажигания в системе DIS могут устанавливаться как отдельно от свечей и связываться с ними высоковольтными проводами, так и прямо на свечах (как в системе COP, но в этом случае высоковольтные провода все равно используются для передачи разряда на свечи смежных цилиндров).

alt

Общая схема системы «DIS-COP»

Неисправности в системе зажигания приводят к пропускам воспламенения топливной смеси в цилиндрах, в результате двигатель не развивает мощность, работает нестабильно, «троит», повышается нагрузка на рабочие цилиндры, что приводит к снижению их времени эксплуатации, увеличению расхода топлива.

Схема контактного и контактно-транзисторного зажиганий

Исторически сложилось так, что для первых бензиновых моторов использовалась батарейная (аккумуляторная) система зажигания, основанная на эффекте самоиндукции. Самой первой была контактная, ставшей впоследствии классической, система. По мере совершенствования автомашины развивались и его отдельные компоненты, так появилась контактно транзисторная система зажигания. На примере сравнения этих двух систем можно проследить, как происходило развитие самого автомобиля.

О принципах работы классической системы зажигания

контактная система зажигания

Надо сразу отметить, несмотря на простоту, изящество примененных технических решений. Схема подобной системы приведена на рисунке ниже:

Работа осуществляется следующим образом – при повороте ключа в замке через контакты прерывателя и обмотку (первичную) катушки, называемой еще бобиной, начинает протекать ток. Когда размыкаются контакты прерывателя, цепь разрывается, и в первичной обмотке бобины прекращается ток. Но благодаря эффекту самоиндукции в обмотке (вторичной) появляется напряжение. А так как число витков обеих обмоток существенно различается (во вторичной витков больше), величина вторичного напряжения может достигать десятков киловольт.
Это напряжение, через распределитель, поступает на нужную свечу, где возникает искра, которая и поджигает бензин в цилиндрах двигателя.
Все просто и красиво, и такая схема прекрасно работала на первых моторах.
Недостатки, которыми она обладает, начали проявляться, когда у бензинового двигателя стало:

  • увеличиваться число цилиндров;
  • повышаться число оборотов, развиваемых двигателем, двигатели стали высокооборотистыми;
  • возможным увеличивать степень сжатия в цилиндрах;
  • практиковаться использование обедненных смесей.

Кроме того, недостатком надо считать низкую надежность, в первую очередь обусловленную обгоранием контактов прерывателя, из-за чего порой переставала работать вся система зажигания. Естественно, никто с этим мириться не собирался, и появилась контактно транзисторная система зажигания.

Новый этап развития

контактно транзисторная система зажигания

Основным элементом, благодаря которому новая схема приобрела улучшенные характеристики, относительно прежней, классической, стал транзистор. Причем он явился причиной, что контактно-транзисторная система зажигания получила новый узел – коммутатор.

Отличительной особенностью, присущей транзистору, является то, что небольшой ток, поступающий на управление (в базу), позволяет управлять током гораздо большей величины, протекающим через прибор.

Контактно транзисторная система зажигания, несмотря на незначительные, на первый взгляд, изменения и сохранение принципа работы, приобрела новые свойства, недоступные классической системе. Но прежде чем оценивать достоинства и недостатки, которыми обладает контактно-транзисторная схема, необходимо коснуться отличий в работе.

Главное отличие от классического зажигания заключается в том, что прерыватель воздействует не на бобину, а на базу транзистора. В остальном контактно-транзисторная схема работает так же, как обычная система зажигания. При прерывании, в первичной обмотке бобины протекания тока, во вторичной наводится высоковольтное напряжение. Не касаясь деталей внутреннего устройства коммутатора и его подключения, можно отметить, что транзисторная схема зажигания даже в таком упрощенном виде обладает следующими достоинствами:

Контактно-транзисторное управление процессами, происходящими в катушке зажигания, обеспечивает возможность увеличить в первичной обмотке ток, вследствие чего:

  1. можно повысить величину вторичного напряжения;
  2. увеличить между электродами свечи зазор;
  3. улучшить процесс искрообразования, сделать его более устойчивым, а также улучшить запуск двигателя при пониженной температуре;
  4. повысить количество оборотов и увеличить мощность двигателя.

контактно транзисторное зажигание

Однако подобная контактно-транзисторная схема требует использования катушки зажигания с отдельными обмотками (первичной и вторичной).

Повысилась надёжность: контактно-транзисторная система позволяет снизить нагрузку на контакты прерывателя, уменьшив значение проходящего через них тока, следствием чего является уменьшение подгорания контактов.
Однако не все так хорошо, как кажется с первого взгляда. Подобная контактно-транзисторная система зажигания имеет и свои недостатки. Вызваны они использованием прерывателя, т.е. система начинает работать и формировать искру, когда контактно разрывается цепь прохождения тока в обмотке бобины. Величина тока, поступающего в базу транзистора, существенно влияет на его работу, и уменьшение тока из-за качества контактов скажется на работе всей системы.

Значение контактно-транзисторной схемы в развитии автомобиля

В данном случае мы рассмотрели только два начальных этапа на пути развития системы зажигания автомобиля. В дальнейшем она претерпела гораздо более значительные изменения, но контактно-транзисторная схема была первой. Именно на ней были отработаны возможные варианты повышения ее эффективности, в частности, уход от классического, контактного зажигания, и намечены пути развития в сторону использования бесконтактных способов получения искры.

Контактно-транзисторная система зажигания оказалась первым шагом, в совершенствовании классического подхода к получению искры на бензиновом ДВС, и явилась закономерным этапом развития автомобиля в целом, и его отдельных узлов в частности.

Какая система зажигания значительно снижает токовую нагрузку на контакты прерывателя

Контактно-транзисторная система зажигания

Основным отличием контактно-транзисторной системы зажигания от контактной является наличие в ней транзисторного коммутатора. Поэтому особенности схемы и работы контактно-транзисторной системы определяются схемным решением коммутатора.

На отечественных автомобилях применяется контактно-транзисторная система с коммутатором ТК.102, добавочным резистором СЭ107, катушкой зажигания Б114 и распределителями различных моделей (Р4-Д, Р13-Д, Р133, Р137 — все восьмиискро-вые).

Основным элементом транзисторного коммутатора ТК102 является мощный германиевый транзистор VT (ГТ701А), эмиттер-но-коллекторный переход которого включен в цепь первичной обмотки катушки зажигания Б114. База транзистора VT через первичную обмотку импульсного трансформатора соединена с прерывателем распределителя, а через вторичную — с эмиттером.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Дополнительные материалы по теме:

При включенном выключателе S транзистор VT коммутатора может находиться в открытом’ или закрытом состоянии в зависимости от того, замкнуты или разомкнуты контакты прерывателя.

При разомкнутых контактах прерывателя транзистор находится в закрытом состоянии, так как потенциал базы и потенциал эмиттера одинаковы. Сопротивление транзистора при этом составляет сотни омов и тока в первичной обмотке катушки зажигания не будет.

При замкнутых контактах прерывателя в схеме пойдет ток по цепи: положительный вывод аккумуляторной батареи — амперметр— контакты выключателя зажигания—добавочный резистор — первичная обмотка катушки зажигания — резистор R коммутатора — первичная обмотка импульсного трансформатора — контакты прерывателя — масса автомобиля — отрицательный вывод аккумуляторной батареи. В результате падения напряжения на резисторе R потенциал базы станет меньше потенциала эмиттера и транзистор откроется. При этом сопротивление транзистора составит доли ома, благодаря чему ток, протекающий через первичную обмотку катушки зажигания, достигает максимальной величины (около 8 А). С возрастанием частоты вращения коленчатого вала из-за уменьшения времени замкнутого состояния контактов прерывателя ток уменьшается до 3 А. Через контакты прерывателя проходит лишь ток базы транзистора, не превышающий 0,9 А при неработающем двигателе и уменьшающийся до 0,3 А с увеличением частоты вращения.

При размыкании контактов прерывателя исчезает ток в первичной обмотке импульсного трансформатора ИТ, что приводит к резкому уменьшению магнитного потока в его сердечнике. В результате во вторичной обмотке этого трансформатора индуктируется э. д. е., приложенная к переходу эмиттер-база в обратном направлении, т. е. потенциал базы становится больше потенциала эмиттера, и транзистор VT закрывается. Применение импульсного трансформатора обеспечивает так называемое активное запирание транзистора, благодаря чему ускоряется процесс переключения транзистора. В режиме закрытого состояния транзистора резистор R шунтирует переход эмиттер-база и этим обеспечивает снижение запирающего напряжения до необходимой величины.

При переходе транзистора VT в закрытое состояние прерывается ток в первичной обмотке катушки зажигания, а во вторичной обмотке индуктируется э. д. с. от 17 до 30 кВ. Высокое напряжение от вторичной обмотки катушки зажигания подается через распределитель к очередной свече.

При прерывании тока в первичной обмотке катушки зажигания индуктируется э. д. с. самоиндукции величиной до 100 В. При низкой частоте вращения коленчатого вала или при обрыве цепи высокого напряжения величина э. д. с. самоиндукции значительно возрастает, что может привести к пробою транзистора. Для предохранения транзистора от пробоя параллельно первичной обмотке катушки зажигания включен стабилитрон VD2 (Д817В), напряжение стабилизации которого составляет около 80 В. Если э. д. с. самоиндукции превысит указанное значение, стабилитрон пробивается, и ток, вызванный э. д. с. самоиндукции, замыкается через стабилитрон VD2 и диод VD1. Диод VD1 (Д220) препятствует прохождению через стабилитрон тока от аккумуляторной батареи.

При величине э. д. с. самоиндукции меньшей напряжения пробоя стабилитрона VD2, ток, ею вызванный, идет на заряд конденсатора С1.

В результате этого резко уменьшается выделяемая на транзисторе мощность в момент его запирания, а следовательно, и его нагрев.

Электролитический конденсатор С2 служит для сглаживания импульсов, возникающих в источниках питания, и тем самым защищает схему от перенапряжений. Такие импульсные перенапряжения могут достигать значительных величин при неисправности генераторной установки переменного тока.

Транзисторный коммутатор ТКЮ2 (рис. 5.5) смонтирован в литом алюминиевом корпусе, который для лучшего теплоотвода имеет ребристую поверхность. Транзистор укреплен в специальном колодце и для герметизации залит эпоксидной смолой. В последних конструкциях транзистор не герметизируется.

Все остальные элементы схемы размещены внутри корпуса коммутатора. Электролитический конденсатор 6 и импульсный трансформатор расположены отдельно. Остальные элементы объединены в общий блок, залитый полиэфирным компаундом. Для предотвращения перегрева стабилитрона блок снабжен теплоотводом.

Снизу коммутатор закрыт металлическим дном, которое крепится к корпусу заклепками.

Колодка с четырьмя выводами (Р, К, М и один вывод без обозначения) закреплена на боковой стенке коммутатора.

Транзисторный коммутатор устанавливают в кабине водителя, температура в которой значительно ниже, чем в отсеке двигателя. Эта мера служит для предохранения транзистора от перегрева.

Добавочный резистор СЭ107 выполнен из двух секций. Секция включена в цепь первичной обмотки катушки зажигания постоянно. Секция RJ при пуске закорачивается контактами реле стартера или дополнительного реле. Таким образом компенсируется (как и в контактной системе зажигания) уменьшение напряжения батареи при питании стартера.

Добавочный резистор СЭ107 состоит из двух секций, размещенных в металлическом корпусе. Каждая секция выполнена в виде спиралей из константановой проволоки, закрепленных на фарфоровых изоляторах. Сопротивление каждой секции составляет 0,5 Ом. Концы секций посредством пластин 5, к которым они приварены, соединены с тремя изолированными выводами. Выводы имеют маркировку К, ВК, ВК-Б.

В наконечниках, соединяющих высоковольтные провода со свечами, устанавливаются помехоподавительные резисторы.

Контактно-транзисторная система зажигания по сравнению с контактной позволяет значительно повысить напряжение; развиваемое вторичной обмоткой катушки зажигания (рис. 4).

Катушка зажигания Б114 отличается от катушек контактной системы зажигания обмоточными данными и имеет электрически разделенные обмотки для предотвращения перегрузки транзистора коммутатора от высокого напряжения вторичной обмотки.

Первичная обмотка выполнена из провода диаметром 1,25 мм и имеет меньше витков, чем обмотка обычных катушек. Этим достигается понижение сопротивления и обеспечивается повышенный ток первичной цепи.

Распределители, которые применяются в контактно-транзисторной системе, в отличие от распределителей контактной системы зажигания не имеют конденсатора.

Распределители Р4-Д и Р13-Д не имеют существенных конструктивных отличий от распределителя Р119-Б.

К наиболее современным относятся распределители Р133 и Р137 (рис. 5). У них изменена конструкция бегунка распределителя и центробежного регулятора.

В бегунке распределителя устанавливается проволочный по-мехоподавительный резистор сопротивлением 4—5 кОм.

Конструкция центробежного регулятора изменена коренным образом. Грузики поворачиваются при работе регулятора вокруг осей. При этом они давят своим рабочим профилем А на поводковую пластину кулачка и, преодолевая усилие пружин, при увеличении частоты вращения коленчатого вала поворачивают кулачок в сторону увеличения опережения зажигания. Необходимая характеристика центробежного регулятора достигается соответствующей формой рабочего профиля грузиков и жесткостью пружин.

Установка начального угла опережения зажигания осуществляется гайками октан-корректора.

Повышение степени сжатия и частоты вращения коленчатого вала двигателя, происходящее в процессе развития конструкций автомобильных двигателей, влечет за собой повышение напряжения системы зажигания.

В процессе эксплуатации напряжение изменяется из-за обгорания электродов свечей и увеличения зазора между ними. С одной стороны, это обстоятельство вызывает дополнительное возрастание напряжения, необходимого для пробоя промежутка между электродами свечей, а с другой — износ прерывателя-распределителя и повышение переходного сопротивления всех контактов первичной цепи и постепенное снижение напряжения системы зажигания.

Для повышения надежности и долговечности работы приборов системы зажигания и устранения недостатков на большинстве многоцилиндровых двигателей устанавливают транзисторные системы зажигания, разновидностью которых и является контактно-транзисторная система зажигания, в которой широкое применение получили полупроводники. Полупроводниковые приборы могут быть использованы в качестве усилителя, включенного между первичной обмоткой катушки зажигания и прерывателем с тем, чтобы уменьшить ток в момент размыкания его контактов и одновременно увеличить ток в первичной обмотке катушки. По этому принципу и выполняются контактно-транзисторные системы зажигания, в которых применяют прерыватель-распределитель обычной конструкции, но между ним и катушкой зажигания включают полупроводниковый усилитель, часто называемый полупроводниковым коммутатором.

Дальнейшим усовершенствованием системы зажигания является замена прерывателя импульсным генератором с полупроводниковым усилителем. Поэтому ток в первичной цепи катушки зажигания получается прерывистым. На таком принципе основаны схемы бесконтактных транзисторных систем зажигания, которые из-за отсутствия контактов имеют более высокую надежность.

При включенном зажигании и разомкнутых контактах прерывателя транзистор закрыт. В момент замыкания контактов прерывателя в цепи управления транзистора будет проходить ток 0,3— 0,8 А (в зависимости от скорости вращения кулачка прерывателя).

Путь тока в цепи управления транзистора показан штриховыми стрелками: « + » аккумуляторной батареи — зажим КЗ тягового реле стартера — зажим AM выключателя зажигания — ротор выключателя — зажим КЗ выключателя — два добавочных резистора, соединенных клеммами ВКБ и ВК — первичная обмотка катушки зажигания — безымянный зажим транзисторного коммутатора — переход эмиттер Э — база (Б) транзистора — первичная обмотка импульсного трансформатора — замкнутый контакт прерывателя — «масса» — « — » батареи.

При прохождении тока управления происходит резкое снижение сопротивления перехода эмиттер — коллектор (Э—К) транзистора, и он открывается, включая цепь рабочего тока низкого напряжения первичной цепи зажигания.

Путь рабочего тока низкого напряжения показан сплошными стрелками: « + » аккумуляторной батареи — зажим КЗ тягового реле стартера — выключатель зажигания — резисторы — первичная обмотка катушки зажигания — безымянный зажим транзисторного коммутатора — переход эмиттер-коллектор (3—К) транзистора 7 — «масса»—«—» аккумуляторной батареи.

Сила тока в этой цепи зависит от напряжения источника, величины сопротивления, индуктивности первичной цепи и времени замкнутого состояния контактов прерывателя.

При размыкании контактов прерывателя ток управления прерывается, что вызывает резкое повышение сопротивления транзистора, он закрывается, выключая цепь рабочего тока первичной цепи зажигания.

Резкое прерывание тока в первичной обмотке катушки зажигания сопровождается резким уменьшением магнитного потока, который пересекает витки вторичной и первичной обмоток, сердечник и кольцевой маг-нитопровод. При этом во вторичной обмотке индуктируется э.д.с. от 17 до 30 кВ, а в первичней обмотке катушки э.д.с. самоиндукции не превышает 100 В.

Ток высокого напряжения из вторичной обмотки катушки зажигания поступает на распределитель, затем на свечу зажигания, «массу» и возвращается во вторичную обмотку.

Э.д.с. самоиндукции первичной обмотки катушки зажигания вызывает заряд конденсатора, который защищает транзистор от действия э.д.с., а электролитический конденсатор защищает транзистор от импульсных перенапряжений.

Диод Д1 препятствует протеканию тока через диод-стабилитрон в прямом направлении, минуя первичную обмотку катушки зажигания. Кремниевый диод-стабилитрон предназначен для защиты транзистора от пробоя э.д.с. самоиндукции.

В контактно-транзисторную систему зажигания входят следующие аппараты.

Прерыватели-распределители Р133 и Р137 восьмиискровые, правого вращения, с центробежным и вакуумным регуляторами опережения зажигания и октан-корректором.

Конструкция прерывателей-распределителей Р133 и Р137 в основном аналогична конструкции прерывателя-распределителя Р119-Б. В роторе распределителя установлен проволочный помехоподавительный резистор сопротивлением 4—5 кОм. К валу жестко крепится поводковая пластина. На осях пластины установлены грузики центробежного регулятора опережения зажигания.

При работе регулятора рабочий профиль А грузиков перекатывается по рабочей плоскости Б поводковой пластины кулачка.

Подбором рабочего профиля А грузиков и жесткости пружин обеспечивают оптимальную характеристику угла опережения зажигания.

В прерывателях-распределителях Р4-Д и Р13-Д и др., применяемых на восьмицилиндровых двигателях, конструкция ротора распределителя и центробежного регулятора опережения зажигания аналогична конструкции этих узлов прерывателя-распределителя Р119-Б. В прерывателях-распределителях, применяемых в контактно-транзиторной системе зажигания, конденсатор не устанавливают.

Катушка зажигания Б114 в отличие от катушки Б115 имеет следующие конструктивные особенности.

Первичная обмотка имеет меньшее число витков и наматывается проводом большого диаметра, что уменьшает сопротивление и индуктивность. Конпы первичной обмотки соединены с зажимом К крышки и зажимом без обозначения. Увеличено число витков вторичной обмотки. Один конец вторичной обмотки соединен с центральным выводом крышки, а второй соединен с корпусом катушки. В крышке катушки зажигания Б114-Б высоковольтный вывод не имеет резьбового штуцера и аналогичен выводам крышки распределителя.

Дополнительный резисторСЭ107. В металлической коробке на двух фарфоровых изоляторах закреплены спирали резисторов сопротивлением по 0,5 Ом каждый, выполненные из константановой проволоки, что предотвращает увеличение сопротивления цепи при нагреве. Концы резисторов приварены к контактным пластинам, которые соединяются с изолированными от коробки зажимами. Зажимы обозначены буквами К, В К и В К-Б.

Свечи зажигания такие же, как и в нетранзисторной системе зажигания.

Транзисторный коммутатор ТКЮ2. В коммутаторе установлены транзистор ГТ701А с допустимым напряжением между эмиттером и коллектором 100 В и допустимой силой тока коллектора 12 А; германиевый диод Д1 типа Д220; кремниевый стабилитрон Д2 типа Д817В; резистор R сопротивлением 27 Ом; конденсатор емкостью 1 мкФ, электролитический конденсатор С2 емкостью 50 мкФ и импульсный трансформатор ИТ. Трансформатор ИТ состоит из сердечника, первичной и вторичной обмоток.

Для отвода тепла от транзистора его устанавливают в горловину цинкового корпуса, после чего горловину заливают эпоксидной смолой. Блок защиты транзистора состоит из диода Д1, стабилитрона Д2 с теплоотводом, резистора R и конденсатора С1. Все приборы блока защиты залиты эпоксидной смолой. К зажимам блока подключаются проводники от других приборов коммутатора. Германиевый транзистор работоспособен 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 соединяется с корпусом автомобиля неизолированным проводником, установленным под винт крепления коммутатора. Крышка 8 крепится к корпусу заклепками.

Схема контактно-транзисторной системы зажигания приведена на рис. 4.

Работа контактно-транзисторной системы зажигания

При включенном зажигании, когда контакты прерывателя разомкнуты, транзистор закрыт и в первичной цепи ток не проходит.

В момент замыкания контактов прерывателя в цепи управления транзистора будет проходить ток не более 0,8 А. С увеличением частоты вращения кулачка прерывателя, вследствие уменьшения времени замкнутого состояния контактов, сила тока в цепи управления транзистора уменьшается до 0,3 А.

Путь тока в цепи управления транзистора: плюсовой вывод батареи — зажим тягового реле стартера — амперметр — зажим AM выключателя зажигания — контактная пластина выключателя — зажим КЗ выключателя — дополнительный резистор СЭ107 — первичная обмотка катушки зажигания — безымянный зажим транзисторного коммутатора — переход эмиттер — база транзистора — первичная обмотка импульсного трансформатора — контакты прерывателя — корпус — минусовой вывод аккумуляторной батареи.

Вследствие прохождения тока управления через пере ход между базой и эмиттером транзистора происходит рез кое снижение сопротивления переходов эмиттер — коллек тор транзистора с нескольких сотен Ом до нескольких до лей Ом, и он открывается, включая цепь тока низкого на пряжения.

Цепь тока низкого напряжения: плюсовой вывод аккумуляторной батареи — зажим тягового реле стартера — амперметр — выключатель зажигания — дополнительные резисторы — первичная обмотка катушки зажигания — переход эмиттер — коллектор транзистора — корпус — минусовый вывод батареи. Сила тока в первичной цепи при открытом транзисторе достигает 8 А при неработающем двигателе и снижается до 3 А при увеличении частоты вращения коленчатого вала двигателя.

При включении стартера выключатель зажигания подключает обмотку реле включения к аккумуляторной батарее. Ток, проходящий по обмотке реле, намагничивает сердечник,что вызывает замыкание контактов, и первичная обмотка катушки зажигания подключается к аккумуляторной батарее помимо резистора (левого по схеме). Произойдет увеличение силы тока в первичной цепи, а вместе с этим увеличится напряжение во вторичной цепи зажигания.

Ток, протекая по первичной обмотке катушки зажигания, вызывает намагничивание сердечника катушки.

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

В момент прерывания тока управления во вторичной обмотке импульсного трансформатора индуктируется э. д. с.

Импульс э. д. с. вторичной обмотки трансформатора действует в цепи транзистора в направлении, противоположном току управления, вследствие чего ускоряется запирание транзистора за время 3—5 мкс, а поэтому ускоряется прерывание тока в первичной обмотке катушки и быстрей уменьшается магнитный поток. Энергия тока взаимоиндукции вторичной обмотки трансформатора расходуется на нагрев резистора R. Резистор увеличивает длительность действия запирающего импульса.

Во вторичной обмотке катушки индуктируется э. д, с. от 17 до 30 кВ, а в первичной обмотке катушки — э. д. с. самоиндукции величиной до 100 В.

Цепь тока высокого напряжения: вторичная обмотка катушки — распределитель — свеча зажигания — корпус — вторичная обмотка.

Э. д. с.самоиндукции первичной обмотки катушки вызывает заряд конденсатора (1 мкФ). В дальнейшем при разомкнутых контактах прерывателя конденсатор разряжается через первичную обмотку катушки.

Для предотвращения перегрева и пробоя транзистора при увеличении э. д. с. самоиндукции первичной обмотки, что имеет место на малой частоте вращения коленчатого вала двигателя или обрыве в цепи высокого напряжения, параллельно цепочке конденсатора С1 включена цепочка, состоящая из диода Д1 и стабилитрона Д2 со встречным направлением прямых проводимостей. Диод Д1 препятствует прохождению тока от аккумуляторной батареи через стабилитрон Д2, минуя первичную обмотку катушки зажигания.

При увеличении э. д. с. самоиндукции первичной обмотки катушки зажигания выше 80 В (напряжение стабилизации) стабилитрон пропускает через себя ток самоиндукции, шунтируя тем самым первичную обмотку катушки зажигания. Благодаря прохождению тока самоиндукции через цепочку стабилитрона Д2 и диода Д1 напряжение на зажимах первичной обмотки снижается, что предотвращает перегрев и пробой транзистора.

При уменьшении э. д. с. самоиндукции ниже 80 В стабилитрон не проводит через себя ток и э. д. с. самоиндукции расходуется на заряд конденсатора С1.

Электролитический конденсатор С2 включен параллельно генератору и защищает транзистор от импульсных перенапряжений, возникающих в цепи генератор — аккумуляторная батарея. При импульсе напряжения генератора конденсатор С2 будет заряжаться, что уменьшит напряжение, а следовательно, и импульс силы тока в цепи транзистора, тем самым предотвращая перегрев транзистора.

В контактно-транзисторной системе зажигания контакты прерывателя разгружены от тока цепи первичной обмотки катушки зажигания, что ликвидирует окисление и эрозию контактов. Вследствие этого контакты прерывателя не требуют зачистки в процессе эксплуатации в пределах 100— 150 тыс. км пробега автомобиля. Кроме того, устранение окисления и подгорания контактов прерывателя предотвращает изменение зазора между ними, а следовательно и разрегулировку угла опережения зажигания при эксплуатации автомобиля.

Напряжение во вторичной цепи повышается не менее чем на 25% по сравнению с классической системой зажигания, что приводит к увеличению энергии искрового разряда.

Повышение энергии искрового разряда способствует более полному сгоранию даже обедненной рабочей смеси. Облегчается пуск двигателя и улучшается приемистость и экономичность двигателя (расход топлива снижается до 2%).

Недостатки контактно-транзисторной системы зажигания

Малая сила тока в цепи управления транзистора (0,3— 0,8А) предъявляет особые требования к чистоте поверхности контактов прерывателя. При незначительном увеличении сопротивления контактов прерывателя из-за окисления, загрязнения, замасливания и т. п. сила тока управления транзистором снижается, транзистор не открывается и двигатель не запускается.

Общие сведения. Для повышения надежности системы зажигания в современных двигателях начинают все шире применять контактно-транзисторную систему зажигания. Это новая, связанная с использованием полупроводниковых приборов система зажигания, в которой источником электроэнергии также является аккумуляторная батарея с генератором.

Преимущества контактно-транзисторной системы зажигания по сравнению с батарейной системой следующие: через контакты прерывателя проходит небольшой ток управления транзистора, а не ток (до 8 А) первичной обмотки катушки зажигания, поэтому исключается эрозия и износ контактов; возрастает ток высокого напряжения и энергия искрового разряда, что позволяет увеличить зазор между электродами свечи зажигания; облегчается пуск и улучшается экономичность двигателя.

Транзистор — трехэлектродный прибор, изменяющий свое сопротивление от нескольких сот омов (транзистор закрыт) до нескольких долей ома (транзистор открыт). Имея малое сопротивление во включенном состоянии и очень большое сопротивление в выключенном состоянии, транзистор вполне удовлетворяет требованиям, предъявляемым к переключающим элементам. В контактно-транзисторной системе зажигания транзистор работает в режиме переключения (режим ключа).

Контактно-транзисторная система зажигания состоит из транзисторного коммутатора, катушки зажигания, свечей зажигания, распределителя, добавочных резисторов, замыкателя добавочного резистора, аккумуляторной батареи и выключателя зажигания.

Катушка зажигания Б-114 маслонаполненная; она выполнена по трансформаторной схеме, т. е. ее первичная и вторичная обмотки не соединены между собой. Концы первичной обмотки катушки зажигания выведены к двум клеммам, расположенным на карболитовой крышке. Одна клемма обозначена буквой К, другая не имеет обозначения. Один конец вторичной обмотки присоединен к корпусу, а другой соединен с проводом высокого напряжения, укрепленным в центральном отверстии крышки катушки зажигания. При установке катушки зажигания ее надежно соединяют с массой (корпусом) так, чтобы не было зазора, окалины и т. п.

Добавочные резисторы СЭ-107, выполненные в виде двух спиралей, установлены в отдельном кожухе и имеют три выводные клеммы: ВК-Б, ВК. и К- Спирали изготовлены из константановой проволоки, сопротивление которой при нагреве не изменяется, и в первичной обмотке катушки зажигания поддерживается постоянное напряжение.

Транзисторный коммутатор ТК-102 состоит из транзистора, импульс ноготрансформатора и блока защиты транзистора. В блок защиты входят резисторы, диод, стабилитрон и конденсатор. Все приборы коммутатора размещены в алюминиевом корпусе, имеющем ребра для лучшего отвода тепла. У транзисторного коммутатора есть четыре клеммы, обозначенные буквами М, К, Р, и одна без обозначения. Клемму М надежно соединяют с корпусом (массой) автомобиля многожильным неизолированным проводником; клемму К — с концом первичной обмотки катушки зажигания; клемму без обозначения — со вторым концом первичной обмотки катушки зажигания и клемму Р — с подвижным контактом прерывателя. Первичная обмотка катушки зажигания включена в цепь эмиттера, а контакты прерывателя — в цепь базы Б транзистора.

Работа контактно-транзисторной системы зажигания. Если выключатель зажигания включен, а контакты прерывателя разомкнуты, то транзистор заперт, так как нет тока в его цепи управления т. е. в переходе эмиттер — база. Ток не проходит и между эмиттером и коллектором на корпус, так как сопротивление этого перехода очень большое. При замыкании контактов прерывателя в цепи управления транзистора (эмиттер — база) проходит ток, т. е. транзистор открывается. Сила тока управления невелика (около 0,8 А) и уменьшается до 0,3 А с увеличением частоты вращения кулачка прерывателя. В контактно-транзисторной системе зажигания имеются две цепи низкого напряжения: цепь управления транзистора и цепь рабочего тока.

Цепь управления транзистора-, положительная клемма аккумуляторной батареи — выключатель зажигания — клеммы ВК-Б и К добавочных резисторов — первичная обмотка катушки зажигания — клемма транзисторного коммутатора — электроды перехода эмиттер — база транзистора — первичная обмотка импульсного трансформатора — клемма Р — контакты прерывателя — масса (корпус) — отрицательная клемма аккумуляторной батареи. При прохождении тока управления транзистора через переход эмиттер — база сильно уменьшается сопротивление перехода эмиттер—коллектор и транзистор открывается, включая цепь рабочего тока.

Цепь рабочего тока низкого напряжения: положительная клемма аккумуляторной батареи 16 — выключатель 17 зажигания — клеммы ВК-Б и К добавочных резисторов — первичная обмотка катушки зажигания — клемма транзисторного коммутатора — электроды перехода эмиттер— коллектор транзистора — клемма М — масса (корпус) — отрицательная клемма аккумуляторной батареи. При размыкании контактов прерывателя прекращается ток в цепи управления транзистора и значительно возрастает его сопротивление. Транзистор закрывается, выключая цепь рабочего тока низкого напряжения. Магнитный поток изменяющегося поля пересекает витки катушки зажигания, индуктируя во вторичной обмотке ЭДС , в результате чего возникает высокое напряжение (около 30 000 В), а в первичной обмотке — ЭДС самоиндукции (около 80—100 В).

Цепь высокого напряжения, вторичная обмотка катушки зажигания — ротор распределителя — свечи зажигания (в соответствии с порядком работы двигателя) — масса (корпус) — вторичная обмотка 6 катушки зажигания.

Импульсный трансформатор необходим для быстрого запирания транзистора. При размыкании контактов прерывателя во вторичной обмотке импульсного трансформатора индуктируется ЭДС самоиндукции, направление которой противоположно направлению рабочего тока на переходе база — эмиттер. Благодаря этому быстро исчезает магнитное поле и ток в первичной обмотке катушки зажигания. Диод и стабилитрон предохраняют транзистор от пробоя ЭДС самоиндукции. Они включены параллельно первичной обмотке катушки зажигания, а между собой соединены последовательно со встречным направлением проводимостей. Диод препятствует прохождениям тока через стабилитрон в прямом направлении — мимо первичной обмотки катушки зажигания.

Необходимо помнить, что контакты прерывателя пропускают и прерывают только силу тока управления транзистора, равную 0,8—0,3 А. Если на них попало масло, образовалась масляная пленка или слой окиси, то ток управления транзистора не сможет пройти через контакты. Поэтому контакты прерывателя промывают бензином и следят за тем, чтобы они всегда были чистыми.

Внедрение многоцилиндровых высокооборотных автомобильных двигателей с повышенной степенью сжатия потребовало применения более усовершенствованных способов зажигания рабочей смеси. Стремление преодолеть основные недостатки обычной системы батарейного зажигания — ограниченный из-за эрозии контактов ток первичной цепи (3,5— 4 а), малое для форсированных двигателей напряжение вторичной цепи, сильная вибрация контактов и некоторые другие—вынудило искать пути их устранения и привело к созданию и внедрению новой контактнотранзисторной системы зажигания.

Контактно-транзисторная система зажигания отличается от обычной главным образом наличием транзисторного коммутатора и добавочных сопротивлений.

Транзисторный коммутатор типа ТК-102 состоит из германиевых транзистора и диода Дь кремниевого стабилитрона Дст, двух сопротивлений и двух конденсаторов С и С2и импульсного трансформатора. Все приборы транзисторного коммутатора помещены в корпус из алюминиевого сплава. Для подключения в систему имеются зажимы: Р, К, М и 3.

Катушка зажигания Б-114 и прерыватель-распределитель отличаются от аналогичных устройств следующим. Катушка зажигания Б-114 изготовлена без вариатора, ее первичная обмотка состоит из 180 витков, а вторичная — из 41,5 тыс. витков. Прерыватель-распределитель выполнен без конденсатора, так как он разгружен от тока первичной цепи.

Работа контактно-транзисторной системы зажигания протекает следующим образом. При включенном зажигании и разомкнутых контактах прерывателя транзистор закрыт и тока в системе нет. Как только контакты будут замкнуты, в цепи управления транзистора появится ток, движение которого показано на схеме пунктирными стрелками. При прохождении тока через переход между базой и эмиттером (5—Э) сопротивление перехода коллектор — эмиттер (К—Э) резко упадет, транзистор откроется и включит рабочий ток в цепь низкого напряжения первичной цепи системы зажигания. Прохождение тока в первичной цепи создает вокруг витков первичной обмотки катушки зажигания и обмоток трансформатора сильный магнитный поток.

При размыкании контактов прерывателя цепь тока управления разрывается, сопротивление перехода участка коллектор — эмиттер возрастает до нескольких сотен ом, транзистор закрывается и цепь рабочего тока первичной цепи зажигания выключается. Быстрому запиранию транзистора и прерыванию рабочего тока в первичной цепи зажигания способствует индуктируемая в обмотках импульсного трансформатора в момент прерывания тока управления э.д.с. самоиндукции; возникающий при этом импульс э.д.с. вторичной обмотки трансформатора действует на переход база—эмиттер в запирающем направлении. Сопротивление поглощает энергию тока самоиндукции вторичной обмотки импульсного трансформатора. Резкое прерывание тока в первичной обмотке катушки зажигания приводит к возникновению во вторичной обмотке э.д.с. взаимоиндукции (около 30 тыс. в) и в первичной — э.д.с, самоиндукции (около 80—100 в). Путь тока высокого напряжения во вторичной цепи контактно-транзисторной системы зажигания тот же, что и в обычной системе. Э.д.с. самоиндукции первичной обмотки заряжает конденсатор Ci. При разомкнутых контактах в цепи конденсатор Ci разряжается на сопротивление R1.

Рис. 1. Схема контактно-транзисторной системы зажигания

В контактно-транзисторной системе зажигания исключена возможность сильного искрения между контактами прерывателя. Благодаря этому увеличивается срок службы контактов в 2,5—3 раза, отпадает необходимость в частых регулировках зазора между контактами. Вторичное напряжение системы повышается примерно на 25%, соответственно увеличивается энергия искрового разряда. Эти факторы оказали положительное влияние на пусковые качества, расход топлива и приемистость двигателя. Срок службы свечей зажигания, у которых зазор между электродами при работе с транзисторной системой зажигания увеличился до 1—1,2 мм, становится более высоким.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *