Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Лекция 5,6 Системы зажигания




Анализ систем зажигания. Основные узлы и элементы систем зажигания.

 

Анализ систем зажигания.

В настоящее время широ­ко применяются несколько типов различных систем зажигания.

Простейшая контактная система зажигания (КСЗ) — система с катушкой зажигания или с накоплением энергии в индуктивности. В Германии имеет обозначение KSZ (kontaktgesteuerte Spulenzundung).

Более сложная контактно-транзисторная система зажигания (КТСЗ) — система зажигания с накоплением энергии в индуктивности обозначается TSZk (kontaktgesteuerte Transistor-Spulenzundung).

Бесконтактно-транзисторная система зажигания (БТСЗ или БСЗ) отличается тем, что в системе вместо контактов используются датчи­ки импульсов — чаще магнитоэлектрические, индукционные и датчики Холла. Эти системы имеют обозначение: TSZi (Transistor-Spulenzundung mit Jnduktionsgeber) — транзисторная система зажигания с накоплени­ем энергии в индуктивности с индукционным датчиком и TSZh — система с датчиком Холла, где энергия, необходимая для искрообра-зования, накапливается в магнитном поле катушки зажигания (в индуктивности).

Применяются системы зажигания и с накоплением энергии в емко­сти (конденсаторе). Они получили обозначение HKZ, HKZk, HKZi, HKZh (Hochspannungs-Kondensator-zundung) — конденсаторная систе­ма зажигания высокой энергии.

На современных автомобилях работают системы зажигания, максималь­но учитывающие технические параметры двигателей. Для обработки информации о состоянии двигателя и протекающих в нем процессах, поступающих от различных датчиков, двигатели оснащаются специаль­ными микро-ЭВМ (процессор, контроллер).

Микро-ЭВМ обрабатывает всю поступающую информацию по зало­женным в него алгоритмам (программам) и обеспечивает соответству­ющее воздействие как на систему зажигания, так и систему питания двигателя. Системы с единой мини-ЭВМ, управляющей системами питания и зажигания, называются микропроцессорными системами управления двигателей — МСУД. Система зажигания МСУД полно­стью электронная и "статическая". Обозначение системы VSZ (Volltransistorisierte Spulenzundung) — полностью электронная "статиче­ская" с накоплением энергии в индуктивности. Название системы "статическая" объясняется тем, что в ней отсутствуют вращающиеся детали (кулачок, ротор). На каждую свечу "работает" своя катушка зажигания, а у коммутатора число выходных каскадов равно числу цилиндров.

Одной из простейших МСУД оборудуется часть автомобилей ВАЗ-2108 (ВАЗ-21088-02). Есть и более сложные системы. Такие как, например, система Motronic 3.1* фирмы Robert Bosch. В этой системе каждый цилиндр двигателя имеет свою катушку зажигания, управляе­мую одним из выходных каскадов контроллера. Катушка подает на свечу напряжение до 32 кВ. Система позволяет быстро изменять угол опережения зажигания в каждом цилиндре независимо от других. Благодаря отсутствию вращающихся частей рабочий диапазон регулирова­ния угла опережения зажигания увеличен примерно на 10° и составляет — 59° по коленчатому валу для каждого цилиндра.

Во многих странах мира, в том числе и в России, продолжается выпуск автомобилей с обычной контактной системой зажигания.

Для улучшения ее характеристик выпускаются самые различные электронные блоки, которые позволяют от КСЗ перейти к КТСЗ (от KSZ — к TSZk). Возможен переход от КСЗ к БТСЗ (от KSZ — к TSZh). И, наконец, для БТСЗ (TSZh) также выпускаются дополнительные электронные приставки. Такие, как, например, блоки аварийного зажигания (на случай выхода из строя датчика или коммутатора в системе TSZh) и октан-корректоры.

Система зажигания (рис. 1) пред­назначена для принудительного вос­пламенения рабочей смеси в ка­мере сгорания двигателя электри­ческой искрой, возникающей меж­ду электродами свечи зажигания. Искра образуется в результате по­дачи импульса тока высокого на­пряжения на электроды свечи. Воз­можные случаи изменения высо­кого напряжения при КСЗ показа­ны на рис.1.

 

Рис. 1. Контактная система зажигания (KC3-KS2) с трехклеммовой катушкой. Обо­значения клемм катушки зажигания в скобках применяются на иномарках:

1 — свечи зажигания: 2 — прерыватель-распреде­литель: 3 — выступ кулачка; 4 — упор: 5 — акку­муляторная батарея: 6 — генератор: 7 — выклю­чатель зажигания: 8 — катушка зажигания

Функции генератора импуль­сов тока высокого напряжения выполняет катушка зажигания. Она работает по принципу транс­форматора , имеет вто­ричную обмотку (тонкий провод, много витков), намотанную на же­лезный сердечник и первичную обмотку (толстый провод, мало витков), намотанную сверху на вторичную. При прохождении тока по первичной обмотке катушки зажигания (см. рис. 1) в ней создается магнитное поле.

При размыкании цепи первич­ной обмотки прерывателем магнит­ное поле исчезает, при этом его силовые линии пересекают витки первичной и вторичной обмоток.

Во вторичной обмотке индуци­руется ток высокого напряжения (до 25000 В), а в первичной — ток самоиндукции (напряжением до 300 В), который имеет то же направле­ние, что и прерываемый ток.

Вторичное напряжение зависит от величины магнитного поля и интенсивности его уменьшения, т.е. от силы и скорости уменьшения тока в первичной обмотке. Ток са­моиндукции сохраняет ток в пер­вичной обмотке, вызывает искре­ние и соответственно обгорание контактов прерывателя.

Рис. 3. Зависимость высокого (вторично­го) напряжения (Ug) от времени (t):

Для повышения вторичного на- пряжения и уменьшения обгора

ния контактов прерывателя параллельно контактам подключают конденсатор. При размыкании контактов прерывателя, когда зазор еще минимальный и вполне может проскочить искра, идет зарядка конденсатора.

Далее конденсатор будет разряжаться через первичную обмотку катушки, создавая в начальный момент импульс тока обратного направления, что ускоряет исчезновение магнитного потока и способствует, как отмечалось выше, росту вторичного напряжения.­

Для каждой системы зажигания подбирается свой конденсатор. Обычно емкость конденсаторов лежит в пределах 0,17—0,35 мкФ. Любое отклонение в емкости конденсатора уменьшает вторич­ное напряжение.

Вторичное напряжение (напряжение пробоя) должно быть тем больше, чем больше зазор между электродами свечи и чем выше давление в камере сгорания. Обычно оно составляет 8—12 кВ, но для повышения надеж­ности воспламенения смеси применяют системы зажигания, развива­ющие вторичное напряжение 16—25 кВ.

Такой двухкратный запас необходим как в связи с изменениями в процессе работы самой системы зажигания (например, увеличение зазора между электродами свечи), так и в связи с изменением состава рабочей смеси. Только обеднение рабочей смеси, связанное с неисправностями в системе питания, может потребовать (для надежной работы двигателя) наличие напряжения во вторичной цепи до 20 кВ.

Основные узлы и элементы систем зажигания

Реле-прерыватель-распределитель.

Основные части распределителя зажигания: прерыватель, центробежный и вакуумный регуляторы опережения зажи­гания и распределитель.

Прерыватель состоит из кулачка 22 с четырьмя выступа­ми и стойки 24 с контактами, которые кулачок размыкает при вращении. Кулачок смазывается войлочным фильцем 9, пропитанным маслом. К стойке приклепана ось, на кото­рой на текстолитовой втулке установлен рычажок 23 с контактом, прижатым пластинчатой пружиной к кон­такту стойки, соединенному с массой. К рычажку прикреплена текстолитовая колодка, соприкаса ющаяся с выступами кулачка. Эта колодка и втулка оси изо­лируют рычажок с пружиной от «массы». Напряжение к кон­такту рычажка подводится от винта 34 через провод и пружину.

Стойка 24 закреплена двумя винтами 33 на подвижной пластине 26 прерывателя, которая установлена в корпусе 28 на шарикоподшипнике 31 и может поворачиваться относи­тельно корпуса тягой 7 вакуумного регулятора. Нижний ко­нец оси рычажка входит в отверстие подвижной пластины 26. Поэтому при регулировке зазора между контактами, стойку можно поворачивать вокруг оси рычажка после ос­лабления затяжки винтов крепления стойки.

Центробежный регулятор опережения зажигания со­стоит из опорной (ведомой) 10 и ведущей 19 пластин с дву­мя стяжными пружинами и двух грузиков. Опорная пластина 10 центробежного регулятора опережения зажигания при­паяна к верхнему концу втулки кулачка. К ней приклепаны оси металлокерамических грузиков 20 и стойки пружин.

Другим концом пружины крепятся к стойкам, приклепанным к ведущей пластине 19 центробежного регулятора. При ра­боте двигателя под действием центробежных сил грузики расходятся, упираются в ведущую пластину 19 и, преодоле­вая сопротивление пружин, поворачивают опорную пласти­ну 10 (а вместе с ней и кулачок 22) по часовой стрелке относительно валика распределителя зажигания.

Вакуумный регулятор опережения зажигания состоит из корпуса 4 б крышкой 6, между которыми зажата гибкая диафрагма 5. С одной стороны к диафрагме крепится тяга 7, а с другой — находится пружина, отжимающая диафрагму с тягой в направлении вращения кулачка 22. Тяга шарнирно соединена с подвижной пластиной 26 прерывателя. Под действием разрежения диафрагма изгибается и через тягу поворачивает пластину с контактами прерывателя против часовой стрелки.

 

 

 

Рис. 2. Распределитель зажигания 30.3706

1 - валик распреде­лителя зажигания; 2 - провод подвода тока к распределителю зажига­ния; 3 - защелка крепления крышки; 4 - корпус вакуумного регулятора; 5 - диафрагма; 6 - крышка вакуумного регулятора; 7 - тя­га вакуумного регулятора; 8 - патрубок для вакуумного шланга от кар­бюратора; 9 - смазочный фитиль (фильц) кулачка; 10 - опорная (ведомая) пластина регулятора опережения зажигания; 11 - ротор распределителя зажигания; 12 - боковой электрод с клеммой для провода к свече зажигания; 13 - крышка распределителя зажигания;14 - центральная клемма для провода от катушки зажигания; 15 - цен­тральный угольный электрод с пружиной; 16 - центральный контакт ротора; 17 - резистор для подавления радиопомех; 18 - наружный контакт ротора; 19'- ведущая пластина центробежного регулятора; 20 - грузик центробежного регулятора опережения зажигания; 21 - ось рычажка; 22 - кулачок прерывателя; 23 - рычажок прерывате­ля; 24 - стойка с контактами прерывателя;25 - контакты прерывателя; 26 - по­движная пластина прерывателя:27 - конденсатор; 28 - корпус рас­пределителя зажигания; 29 - маслоотражательная муфта валика;30 - стопорная пластина подшипни­ка; 31 - подшипник подвижной плас­тины прерывателя; 32 - корпус масленки; 33 - винты крепления стойки с контактами прерывателя;34 - винт клеммового зажима; а -ка­навка для отличия распределителей зажигания 30.3706; б - паз для пере­мещения стойки с контактами

Распределитель состоит из пластмассового ротора 11 и электродов, находящихся в пластмассовой крышке 13. Ро­тор прикреплен двумя винтами к опорной пластине 10. При­чем его можно закрепить только в определенном положении, что обеспечивается пазом и круглым отверсти­ем в пластине 10, в которые входят соответствующие высту­пы ротора. К ротору приклепаны центральный 16 и наружный 18 кон­такты ротора, между которыми в специальном углублении находится резистор 17 сопротивлением 5-6 кОм для подав­ления радиопомех. В центральный контакт ротора упирает­ся подпружиненный угольный электрод 15, передающий импульсы высокого напряжения от катушки зажигания к ро­тору. При вращении ротора эти импульсы передаются от на­ружного контакта 18 к боковым электродам 12. залитым в крышке и, далее к свечам зажигания.

 

Катушка зажигания.

На автомобилях с классической системе зажи­гания применяется катушка зажигания типа Б-117А. Она на­ходится в моторном отсеке и крепится на двух болтах, приваренных к левому брызговику. Катушка зажигания служит для преобразования прерыви­стого тока низкого напряжения (12 В) в ток высокого напря­жения (11-20 кВ) для пробоя воздушного зазора между электродами свечей зажигания. Катушка представляет со­бой трансформатор на «железных» сердечнике 17 (рис. 3) и кольцевом наружном магнитопроводе 16. Сердечник на­ходится в картонном каркасе, на котором намотана сначала вторичная обмотка 5, а поверх нее первичная 4. Слои обмо­ток отделены друг от друга изоляционной бумагой.

Обмотки вместе с магнитопроводом и сердечником поме­щены в алюминиевый корпус и залиты трансформаторным маслом. Заливка маслом повышает надежность изоляции и улучшает охлаждение обмоток. Обмотки вместе с сердеч­ником установлены на чашеобразном керамическом изоля­торе 1.Сверху корпус катушки закрыт пластмассовой крышкой 10, буртик которой завальцован в корпусе и уплотнен про­кладкой из маслостойкой резины. К залитым в крышке клеммам присоединяются выводы обмоток. К клемме 11, имеющей маркировку «+Б», припаяны выводы начала пер­вичной и конца вторичной обмотки, а к клемме 7 (без марки­ровки) припаян вывод конца первичной обмотки. Вывод начала вторичной обмотки (вывод высокого напряжения) соединен с пластинами сердечника и, далее, через пружину 12 и винт 8 с клеммой 9.

 

 

 

Рис. 3. Катушка зажигания Б-117А; 1 -изолятор; 2 - корпус катушки за­жигания; 3 - изоляционная бумага обмоток; 4 -первичная обмотка;5 - вто­ричная обмотка; 6 - изоляция между обмотками; 7 - клемма вывода конца первичной обмотки; 8 - контактный винт; 9 - клемма высокого напряжения;10 - крышка; 11 - клемма «+Б» вывода начала первичной и конца вторичной обмоток; 12 - пружина центральной клеммы; 13 - каркас .вторичной обмотки;

14 - наружная изоляция первичной обмотки; 15 - скоба крепления катушки;16 - наружный магнитопровод; 17 – сердечник

 

Свечи зажигания.

Электрическую энергию в автомобилях используют для зажигания рабочей смеси в цилиндрах, вращения коленчатого вала при пуске двигателя, внутреннего и наружного освещения, звуковой и световой сигнализации, а также для питания контрольных приборов и аппаратуры.

Основными приборами любой системы зажигания являются: катушка зажигания, прерыватель тока в цепи низкого напряжения, конденсатор, распределитель тока высокого напряжения, свечи, выключатель тока, источник энергии (аккумуляторная батарея, а не аккумулятор, или генератор).

Свеча зажигания - это в упрощенном понятии электричес­кий разрядник, между электродами которого находится воздух, сопротивление которого велико, поэтому, чтобы ионизировать воздух в этом промежутке и получить между электродами дуго­вой разряд, необходимо во вторичной обмотке катушки зажига­ния индуктировать ЭДС не менее 12000 В.

Свеча состоит из изолятора 8 (рис.4) с центральным электродом 15 и корпуса 10 с боковым электродом 14, соединенным с массой (корпусом). В момент, когда свеча зажигания нахо­дится под высоким напряжением, между электродами образуется искра, воспла­меняющая рабочую смесь в цилиндре.

Для установки свечи зажигания в го­ловку блока на нижней части корпуса 10 имеется резьба. По длине теплового ко­нуса изолятора можно судить о тепло­вой характеристике свечи зажигания. Свечи с коротким тепловым конусом (рис.4, в) длиной 7,5 мм лучше отво­дят теплоту от изолятора к корпусу, т.е. обладают более высокой теплоотда­чей, и их называют холодными. Такие

свечи применяют на двигателях с боль­шой степенью сжатия и высоким

тепе­ратурным режимом. Свеча с удли­ненным тепловым конусом (рис.4,б), например длиной 16 мм, поглощает много теплоты, медленно остывает, обладает малой теплоотдачей, и ее на­зывают горячей. Такие свечи применяют на двигателях с небольшой степенью сжатия и умеренным температурным режимом.

 

 

 
 

 

 


Рис. 4. Свечи зажигания:

 

а – устройство; б – горячая свеча; в–холодная свеча; 1 – корпус наконечника; 2 – вывод; 3 – контактная пружина; 4 – подавительный резистор; 5 - контакт; 6 - стопорная пружина; 7 – стержень центрального электрода; 8 – изолятор; 9 – уплотняющий порошок; 10 – корпус свечи; 11 – медная шайба; 12 – медно-асбестовая шайба; 13 – тепловой конус (юбка); 14 – боковой электрод; 15 – центральный электрод; 16 – контактная гайка; 17 – контактная головка; 18 – токопроводящий стеклогерметик.

 

Что отличает одну свечу от другой? На первый взгляд, все они одинаковы. Внутри стального корпуса установлен кера­мический изолятор, в который встроен цен­тральный электрод из специального термо­стойкого сплава. Боковой электрод (элект­род "массы") приварен к торцу корпуса. И вся конструкция. А вот тонкости работы...

Конечно понятно, что дело не во внешнем виде свечи. Продукция солидных фирм, таких, как "Бош" или "Чемпион", раду­ет глаз изяществом. Спартанский облик на­ших свечей напоминает о сражении при Халхин-Голе и будит патриотические чувст­ва, но... важнее все же содержание свечи (точнее, материалы, качество исполнения и, наконец, тепловые характеристики). Ска­жем, в двигатель дефорсированный (под бензин А-76), вы по ошибке ввернули свечи А20ДВ. Что ж, ничего страшного не случится, мотор не пострадает. Но резуль­тат такого "эксперимента" вас скорей всего огорчит. Пуск холодного двигателя, особенно зимой, усложнится. Эти свечи могут сразу отказать либо начнут давать сбои при прогреве мотора после пуска. Особенно характерны "фокусы" не для только что ввернутых, чистых свечей, а, скажем, на другой день после, вроде бы, успешной поездки.

В чем дело? Если их вывернуть, можно заметить что тепловой конус изолятора ("юбка") наверняка окажется, покрыт чем-то похожим на ваксу. Значит, для данных условий свеча, говорят специалисты, "холодна". Под условиями надо понимать не только температуру воздуха, но и все особенности двигателя: его степень сжатия, фактическую компрессию, число оборотов и т. п. Если тепловой конус не нагревается до 350-400 ˚С попадающее на него масло плохо сгорает и вместе с сажей здесь скапливается. Чем толще слой отложений, тем больше утечка высокого напряжения с центрального электрода на "массу" в обход искрового промежутка - в конце концов искрообразование вообще прекращается, свеча отказывает.

Окажись эта же свеча в двигателе, для которого она и предназначена, ее детали - электроды, корпус, юбочка - нагрелись бы с ней.

У нормально работающей свечи юбка изолятора нагревается до 500-600 ˚С (иногда несколько выше), масло сгорает полностью, почти не оставляя нагара: как говорят, самоочищается. Тепловой конус сухой, цвет от светло-серого до коричневого.

Если окажется, что и нормальные данного типа двигателя свечи замасливаются, это часто признак начинающихся неполадок, из-за которых в камеру сгорания проникает излишек масла: изношены цилиндр, поршень, кольца, маслоотражательные колпачки.

Почему в одном и том же двигателе "холодная" и "горячая" свечи нагреваются по-разному?

Причина - в особенностях теплообмена между свечой, головкой цилиндра, камерой сгорания и внешней средой. Чем больше тепла (при прочих равных условиях) получает юбка изолятора, тем горячей свеча. Чем больше этого тепла отводится во внешнюю среду - тем она холодней. Ба­ланс этих двух процессов и дает тепловую характеристику свечи.

Например, по дан­ным фирмы "Чемпион" (США), из 100% те­пла, получаемого одной из свечей фирмы, 67% идет на торец корпуса в камере сгора­ния, 21% - на тепловой конус, остальное - на электроды. Отдает же свеча тепло так: 91% - от ее корпуса к головке цилиндров, остальные 9% - непосредственно воздуху. Как видите, достаточно лишь плохо, не­плотно завернуть свечу в гнездо, чтобы она стала нагреваться больше нормы.

Представим, что свечу А17ДВ ввернули в двухтактный двигатель воз­душного охлаждения (например, мотоцик­летный). Количество тепла, поступающего в тепловой конус, резко увеличится (число рабочих ходов при тех же оборотах вдвое выше), охлаждение же свечи ухудшится. И для этих новых условий данная свеча ока­жется недопустимо "горячей".

Свечи А17ДВР. Зазор между элект­родами свечи должен быть 0,5-0,6 мм.

Буква А в обозначении оте­чественных свечей указыва­ет, что резьба ввертной части М14х1,25. Цифры (17) характеризуют калильное число свечи. Вторая буква (Д) означает, что длина резь­бовой части корпуса свечи зажигания равна 19 мм. Тре­тья буква (В) означает, что тепловой конус (юбка) изо­лятора выступает за торец корпуса.

Свечи имеют встроенный помехоподавительный резистор величиной 4-10 кОм, о чем говорит буква «Р» в обозначении свечи. Роль резистора выполняет стеклогерметик специ­ального состава, залитый между центральным электродом 7 (рис. 5) и стержнем 3.

Конструкция свечей неразборная. В стальном корпусе 4 (см. рис. 5) завальцован керамический изолятор 2. В от­верстии изолятора находится составной центральный элек­трод, состоящий из собственно электрода 7, изготовленного из жаростойкого хромоникелевого сплава, и стального стержня 3. Этот стержень залит в изоляторе токопроводным стеклогерметиком, не допускающим прорыва газов через отверстие изолятора.

Зазор между корпусом свечи и изолятором герметизиро­ван завальцовкой корпуса вокруг буртика изолятора, а так­же стальной шайбой 6, которая одновременно служит и для отвода тепла от изолятора к корпусу, поддерживая темпера­туру юбки изолятора на определенном уровне.

 

 

Рис. 5. Свеча зажигания: 1 - контактная втулка; 2 - изолятор; 3 - контактный стер­жень; 4 - корпус свечи; 5 - уплотнительное кольцо; 6 - теплоотводящая шайба; 7 - цент­ральный электрод; 8 - боковой электрод

 

Нагрев деталей свечи в основном оп­ределяется размерами и формой теплово­го конуса, окружающей его части корпуса, центрального и бокового электродов. Не­малую роль играют и свойства материа­лов, из которых выполнены эти детали и элементы уплотнения.

Чем более форсирован двигатель по степени сжатия, литровой мощности, числу оборотов, тем сложней подобрать для него свечи, так как при этом расширяется диа­пазон рабочих температур, в котором они обязаны безотказно работать.

Например, при холодном зимнем пуске малофорсированного двигателя его штатная, "горячая" свеча может продемонстрировать прекрас­ные пусковые свойства (на то она и "горя­чая", чтобы не бояться забрызгивания мас­лом при пуске!), в то же время будет хоро­шо работать и после прогрева двигателя, на режиме максимальной мощности.

Необходимая для высокофорсированного двигателя "холодная" свеча может стать виновницей затрудненного пуска - ее забрасывает маслом. Вот почему одна из самых актуальных задач, стоящих перед фирмами - производителями свечей зажи­гания, - расширение температурного диа­пазона их применения.

Например, свечи "Супертермоэластик" фирмы "Бош" имеют центральный электрод из меди с термостойким наконечником и длинный, выступающий тепловой конус. Эта конст­рукция позволила удовлетворить противо­речивые требования - обеспечить должное охлаждение центрального электрода и в то же время получить хорошие пусковые свой­ства свечи. Тепловой конус самоочищается даже при длительной работе на холостом ходу или с небольшими нагрузками.

Возникает вопрос: нельзя ли установить заведомо "горячие" свечи, чтобы избежать замасливания? В двигатель "де­вятки" можно, например, ввернуть свечи от самосвала (они "горячие"), если ездить на ней, как на инвалидной коляске: не допус­кать, чтобы двигатель выходил на режимы номинальной, а тем более максимальной мощности! Если же прибавить обороты, цент­ральный электрод и конус изолятора быстро (в считанные секунды) нагреются до 800 °С, превысят 900 °С... - и вот уже мотор работа­ет не от искрового, а от калильного зажига­ния - когда рабочая смесь в цилиндре вос­пламеняется от соприкосновения с горячи­ми деталями свечи, значительно раньше пробоя искрового промежутка.

Сама искра уже перестает играть су­щественную роль, мотор работает, даже если выключить штатную систему зажи­гания, но радоваться этому не стоит. Ре­жим крайне опасный, десятка секунд порой достаточно, чтобы привести к серьезным повреждениям клапанов, поршней, колец. Если те­пловой конус бе­лый от перегрева (а то и оплавленный), расплавившиеся электроды с мелкими шариками остывшего металла - значит, бедняжке пришлось туго: ее дета­ли нагревались уже не до 800 °С, а в два-три раза больше.

Тепловая характеристика указывает­ся в маркировке свечи. К сожалению, до сих пор не выработано единой для разных стран и фирм системы обозначений.

Следует помнить, что на двигателе устанавливают только марки свечей зажигания (обязательно с прокладками), рекомендованные за­водами-изготовителями.

При работе любой системы зажигания нижняя часть изоля­тора свечи с течением времени покрывается нагаром. Чем толще слой нагара, тем меньше его электрическое сопротивление. А так как слой нагара в свече будет включен параллельно искровому промежутку с очень большим сопротивлением, то часть тока высокого напряжения будет течь мимо воздушного промежутка через катар, поэтому энергия искрового разряда уменьшается, что и служит причиной появ­ления перебоев в зажигании сжатой в камере сгорании горючей смеси.

Образовавшийся нагар со свечи зажигания очищают на пескоструйном аппарате. При отсутствии аппарата нагар снимают медной пластинкой или дере­вянной лопаточкой. Выполнять эту операцию острым стальным инстру­ментом нельзя, так как на поверхности изолятора остаются царапины, приводящие свечу зажигания в негодность.

Для обнаруже­ния неработоспособных свечей зажигания вследствие шунтирующих нагароотложений или иных загрязнений на тепловом конусе изолятора при эксплуатации на автомоби­лях, мотоциклах, мопедах, а также на лодочных моторах и т. д. без аккумуляторных двигателях предназначен искровой пробник «Тест-М».

Использование пробника производится при проверке свечей зажигания преимущест­венно без демонтажа их из двигателя.

Принцип действия пробника основан на пьезоэлектрическом эффекте. Встроенный в пробник пьезоэлектрический генератор высокого напряжения обеспечивает подачу ис­пытательного напряжения на контрольную свечу при силовом воздействии рукой на клавишу пробника. Для соединения с конт­ролируемой свечой пробник снабжен накидной втулкой, закрепленной на гибком сое­динителе, и подпружиненном щупом в носовой части. В тыльной части корпуса проб­ника установлена сигнальная лампа – индикатор состояния свечи. Электрическая цепь пробника, в нормальном положении (при хранении) закорочена подпруженным щу­пом, а элементы соединения со свечей обесточены. Электрическая цепь подготавлива­ется к работе при утапливании подпруженного щупа в корпус.

Для проверки свечи необходимо снять со свечи наконечник с высоковольтным проводом, а на его место уста­новить втулку гибкого соединителя пробника и натянуть до упора. Пробник прижать щупом носовой части к массе двигателя, проконтролировав частичное утапливание щупа в корпусе до упора.

Нажать и отпустить несколько раз клавишу пробника, контролируя наличие или отсутствие вспышек сигнальной лампы и характерного треска искровых разрядов. Вспышки отсутствуют, если свеча неработоспособна.

На отечественных автомобильных двигателях применяют неразборные искровые свечи зажигания, обладающие лучшими тепловыми и электрическими свойствами, большей прочностью и долговечностью. Новые изоляционные материалы: хилумин, боркорунд и синоксаль – в настоящее время начинают заменять уралит.

Для свечи зажигания введено понятие калильного числа – условная величина, пропорциональная среднему индикатор­ному давлению (среднее давление газов на поршень в течение полного цикла), при котором во время испытания свечи на моторной тарировочной установке в цилиндре начинает появляться калиль­ное зажигание, т.е. зажигание (до ис­кры) рабочей смеси от постороннего ис­точника теплоты – перегретых частей свечи или поршня. Калильное зажига­ние вызывает перегрев двигателя и сни­жение его мощности.

Предусмотрен оп­ределенный ряд калильных чисел: 8; 11; 14; 17; 20; 23; 26. Чем больше ка­лильное число, тем холоднее свеча за­жигания.

Введена следующая маркиров­ка свечей. Все свечи имеют метрическую резьбу; диаметр их ввертываемой части обозначают буквами А и М. Буква А соответствует резьбе M l4 х 1,25, а буква М – резьбе M l8 х 1,5. Если тепловой конус выступает за корпус све­чи, то в марке ставят букву В. Длину резьбовой части также обозначают бук­вами: Н – соответствует длине 11 мм, а Д – длине 19 мм. Буква Т показывает, что по соединению изолятор – цен­тральный электрод герметизация вы­полнена термоцементом. Если длина резьбовой части корпуса равна 12 мм, тепловой конус не выступает за корпус и герметизация выполнена другим мате­риалом, то в маркировке свечи это не обозначено.

Например, свеча А17ДВ имеет резьбу M l4 х 1,25, калильное число 17, длину резьбовой части 19 мм, выступающий тепловой конус; свеча М8Т имеет резь­бу M 18 х 1,5, калильное число 8, длину резьбовой части 12 мм, не выступающий тепловой конус и герметизацию термо­цементом.

Конец провода высокого напряжения, присоединяемый к свече зажигания, укрепляется контактной гайкой 16. Он может быть снабжен защитным нако­нечником вертикального или горизон­тального типа (рис.1,а), в котором установлен подавительный резистор 4 для устранения радиопомех, вызы­ваемых работой системы зажигания.

Ресурс свечей зажигания составляет около 20 тыс. км пробега авто­мобиля и ограничен этой цифрой не столько из-за износа элек­тродов, сколько происходящим в течение более длительного вре­мени эксплуатации постепенным снижением ее надежности в обес­печении воспламенения рабочей смеси, что приводит к перебоям в работе двигателя, ухудшению его пуска.

Если замечаются перебой в зажигании, особенно в одном или нескольких цилиндрах, проверяют состояние свечей. Перед испытанием свечи зажигания с нагаром или загрязненные очищают на специальной установке струей песка и продувают сжатым воздухом. Если нагар светло-коричневого цвета то его не удаляют, так как он появляется на исправном двигателе и не нарушает работу системы зажигания.

Если нагар сухой и черный – слишком богатая смесь, неисправные контакты прерывателя, пробой изоля­ции высоковольтных проводов, длительная работа двигателя с невысокой частотой вращения коленчатого вала, при которой не происходит достаточного прогрева свечей зажигания.

Если нагар черный и маслянистый – попадание масла из картера двигателя через изношенные поршневые кольца. При обкатке нового или ремонтированного двигателя до прира­ботки колец также может наблюдаться замасливание свечей.

Если цвет теплового конуса изолятора белый или светло-серый и значительное обгорание электродов, то это свидетельствует о перегреве свечей вследствие неправильной установки зажигания, низком октановом числе топлива, бедной смеси воздуха с бензином, заеда­нии клапанов, продолжительной работе двигателя с большой частотой вращения коленчатого вала.

После очистки осматривают свечи и регулируют зазор между электродами. Если на изоляторе свечи имеются сколы, трещины или повреждения, приварка бокового электрода, то свечу заменяют. Зазор между электродами свечи проверяют круглым проволочным щупом. Проверять зазор плоским щупом нельзя, так как при этом не учитывается выемка на боковом электроде, которая образуется при работе свечи. Зазор регулируют подгибанием только бокового электрода свечи. Центральный электрод не подгибают, так как этим можно вызвать поломку керамического изолятора.

Периодически, через 10 тыс. км пробега автомобиля следует проверять состояние свечей и, при необходимости, регулировать зазор между электродами.

Перед установкой свечи зажигания на двигатель необходимо осмотреть и убедиться в отсутствии каких-либо повреждений изолятора и корпуса (сколов, трещин, помятых ниток резьбы). Камера свечи и электроды должны быть чистыми. Следует убе­диться в наличии на ввертной части свечи уплотнительного кольца.

Сегодня многих автомобилистов волнует вопрос – какие свечи зажигания предпочесть – отечественные или импортные? Для ответа на этот вопрос специалистами была произведена сравнительная экспертиза свечей.

На экспертизу были представлены свечи за­жигания с одним боковым электродом.

Наиболее важным испытанием была - проверка бесперебойно­сти искрообразования с нормальным искро­вым промежутком в течение 30 с в стан­дартных условиях: давление в барокамере 8,5 кгс/см2, амплитудное значение напряжения разряда 22 кВ.

Результаты испытаний показали, что все свечи безупречно вы­держали тест. Как ни странно, такой результат был вполне предсказуем. Специалисты хорошо знают, что технология изготовления свечей зажигания, а зачастую и применяемое обору­дование у большинства производителей разнятся несущественно.

Почему же тогда при очень близких тех­нологических процессах и потребительских свойствах дорогие импортные свечи "ходят" дольше, чем дешевые отечественные? Одна из причин этого - нестабильность качества отечественной продукции. Другая - может быть в том, что человек, покупающий более дорогие импортные товары, обычно владеет довольно новым или, во всяком случае, находящимся в хорошем состоянии автомобилем, регулярно заливает в него дорогое масло, имеет нормальный аккумулятор и т. д. Вполне очевидно, что и проблем с машиной у него не­много. Нор­мальное функционирование свечей зажига­ния зависит зачастую от общего технического состояния автомобиля. Вот и получается, что положенные 30 тыс. км дорогие импортные свечи обычно отрабатывают, а дешевые отечественные - не всегда.

 

Литература:

1. Басс Б.А. Свечи зажигания. Краткий справочник. – М.: ООО Книжное издательство «За рулем», 2006. – 120 с.

2. Данов Б.А., Рогачев В.Д. Электрооборудование автомобилей КамАЗ. – М.: Транспорт, 2000. – 126 с.

3. Дэниэлс, Дж. Современные автомобильные технологии. – М.: АСТ: Астрель, - 2007. – 213 с.

4. Литвиенко В.В.Электрооборудование автомобилей ВАЗ. – М.: издательство «За рулем»,2000. – 240 с.

5. Литвиенко В.В.Электрооборудование автомобилей ВАЗ. – М.: ЗАО КЖИ «За рулем»,2003. – 240 с.

6. Набоких В.А. Эксплуатация и ремонт электрооборудования автомобилей и тракторов: учебник для студ. высш. учеб. заведений – М.: Изд. центр «Академия», 2006. – 240 с.

7. Соснин Д.А. Автотроника. Электрооборудование и системы бортовой автоматики современных легковых автомобилей: Учебное пособие. М.: СОЛОН-Р, 2005, 272с.

8. Туревский И.С., Соков В.Б., Калинин Ю.Н. Электрооборудование автомобилей: учебное пособие. - М.: ИД «ФОРУМ»: ИНФРА – М, 2008. – 368с.

9. Ходасевич А.Г., Ходасевич Т.И. Справочник по устройству и ремонту электронных приборов автомобилей. Часть 5. Электронные системы зажигания. – М. ДМК Пресс, 2006. – 208 с.

10. Чумаченко Ю.Т. Автомобильный электрик: Учеб. пособие. – Ростов н/Д: Феникс, 2006. – 352 с.

11. Ютт В.Е. Электрооборудование автомобилей: Учеб. для студентов вузов. – М. : Транспорт, 2003. – 320 с.

 

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА

для выполнения индивидуальных заданий

Основная







Дата добавления: 2014-10-29; просмотров: 1984. Нарушение авторских прав


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2020 год . (0.019 сек.) русская версия | украинская версия