Электрооборудование автомобиля

Соединение источников электрической энергии.

Последовательное соединение – соединение, при котором минусовой вывод одного аккумулятора соединяют с плюсовым выводом другого аккумулятора. Среднее рабочее напряжение аккумулятора – 1V. напряжение всех последовательно включённых аккумуляторов действует в одном направлении и общее v = сумма напряжений всех аккумуляторов. При параллельном соединении «-« выводы соединяют в один общий вывод, а «+» в другой общий вывод. В этом случае напряжение одной батареи- напряжении одного аккумулятора. Но от такой батареи можно получить большую силу тока. Соединение потребителей электрической энергии: последовательное - все потребители включают один за другим в одну линию. Проходит ток одинаковой силы. При параллельном соединении к одной точке цепи подключают по одному выводу каждого потребителя, а к другой точке – другие выводы. На автомобиле все потребители электроэнергии включены параллельно друг другу.

Понятие о переменном токе.

Переменный ток – ток, который меняет направление движения в цепи.

В электрической сети промышленный переменный ток изменяет направление через каждую 0.01 секунды. На автомобилях применяют трёхфазные генераторы переменного тока. Трёхфазный ток создаётся в трёх электрических цепях генератора переменного тока, в котором за один оборот ротора в каждой фазе цепи через равные промежутки времени меняется направление тока. Трёхфазный ток передаётся по трём проводам.

Если не соединять концы катушек генератора в одну точку и к каждой катушке подключить свой потребитель, то создадутся три самостоятельные цепи. В каждой цепи будет проходить однофазный переменный ток, который передаётся по двум проводам. Понятие о полупроводниковых приборах.

В электрооборудовании автомобиля применяют следующие полупроводниковые приборы – диоды, транзисторы, стабилитроны и другие. Диод – двухэлектродный полупроводниковый прибор, который проводит ток только в одном (прямом) направлении. Транзистор – трёхэлектродный полупроводниковый прибор. Стабилитрон – кремниевый диод, который обладает свойством проводить ток в обратном (непроводящем) направлении без разрушения запорного слоя при определённом напряжении.

Аккумуляторная батарея

Аккумулятор – химический источник электрической энергии, в котором при прохождении по нему электрического тока от генератора происходит преобразование электрической энергии в химическую. В этот период происходит заряд аккумулятора, и в нём запасается (аккумулируется) химическая энергия. При подключении к выводам аккумулятора потребителей происходит разряд аккумулятора. За время разряда химическая энергия преобразуется в электрическую. Аккумуляторная батарея служит для питания электрической энергией приборов зажигания, пуска двигателя, освещения, сигнализации при неработающем двигателе. При рабочем двигателе аккумуляторная батарея питает потребителя одновременно с генератором, когда потребляемая сила тока превышает силу тока, отдаваемую генератором. 

Устройство аккумуляторной батареи. Бак аккумуляторной батареи изготавливают из эбонита или кислотостойкой пластмассы. Перегородки делят бак на 6 отсеков. В каждый отсек устанавливается полублок положительный и полублок отрицательной пластин. Пластины полублоков опираются на рёбра. Каждая пластина состоит из свинцовой решётки, в которую вмазывают активную массу, приготовленную из свинцового порошка и водного раствора серной кислоты. Активная масса обладает большой пористостью, что увеличивает кол-во свинца, участвующего в реакции с электролитом, а поэтому повышается ёмкость аккумулятора. Для увеличения ёмкости и уменьшения внутреннего сопротивления в каждом аккумуляторе полублоки имеют по нескольку положительных и отрицательных пластин. Пластины полублока соединены между собой параллельно, и приварены к соединительной пластине штыря. Положительные пластины аккумулятора введены между отриц., при том отриц. На одну больше. Это необходимо для уменьшения коробления главной положительной пластины. Между положительной и отрицательной пластинами устанавливают сепараторы, которые не позволяют соприкасаться разноимённым пластинам. Сепараторы изготавливают из микропористой пластмассы ( мипормипласт) или стекловолокно. Ребристая сторона сепаратора обращена к положительным пластинам, что обеспечивает лучший приток электролита в поры активной массы пластины, а поэтому повышается ёмкость аккумулятора. Над пластинами каждого аккумулятора устанавливают пластмассовый щиток с отверстиями, предохраняющие верхнюю часть сепаратора от повреждений стеклянной трубкой или наконечник денсиметра при проверке уровня и плотности электролита. Крышка аккумулятора имеет 4 отверстия. Два крайних: для установки штырей полублоков пластин, заливочная, закрываемая пробкой, и отверстия для выхода водорода и кислорода из аккумулятора в атмосферу. Зазор между крышкой и стенками бака уплотняется кислотоупорной мастикой, предотвращая выплёскивание электролита и попадание грязи в электролит аккумулятора. Два крайних штыря называют выводами. Они имеют коническую форму, что облегчает снятие и установку наконечников проводов. «+» вывод толще «-«. На торцах «+»вывода выбивают знак +, а на торцах «-« выбивают -. Аккумуляторы в батарее соединены последовательно свинцовыми перемычками, которые приварены к штырям. Заводы выпускают аккумуляторные батареи с сухими заряжёнными пластинами. Достаточно залить электролит нужной плотности, чтобы привести аккумуляторную батарею в рабочее состояние. Электролит приготавливают из аккумуляторной серной кислоты и дистиллированной воды.

Плотность электролита определяют при помощи денсиметра, помещённого в стеклянной трубке. На трубку надета резиновая груша, а с другой стороны вставлена резиновая пробка с пластмассовым наконечником. Каждое деление денсиметра соответствует плотности 0.01 г\см*. после засасывания электролита в трубку денсиметр всплывает, и по делению шкалы, совпадающем с уровнем электролита определяет его плотность. Плотность электролита зависит от температуры. На каждые 15*С изменение температуры плотность электролита изменяется на 0.01г\см*. поэтому при измерении плотности с температурой электролита выше 15*С к показанию денсиметра прибавляют, а при температуре ниже 15*С вычитают. Аккумуляторная батарея при работе двигателя заряжается постоянным током от генератора. При заряде аккумуляторной батареи вследствие химической реакции в аккумуляторах электрическая энергия преобразуется в химическую энергию активных масс пластин. Активная масса положительных пластин превращается в двуокись свинца PbO2 тёмно-коричневого цвета, а отрицательных пластин в чистый губчатый свинец(Pb) серого цвета. Во время заряда повышаются плотность электролита, ЭДС и напряжение аккумуляторов. Для аккумуляторных батарей, эксплуатируемых в климатической зоне с умеренной температурой, в конце заряда плотность электролита увеличивается до 1.27 г\см*, а ЭДС одного аккумулятора – до 2.11V. ЭДС аккумулятора зависит только от плотности электролита. Чем больше плотность, тем больше ЭДС, а следовательно, и напряжение аккумулятора. В конце заряда, когда вся активная масса положительных пластин превратится в двуокись свинца, PbO2 а отрицательной пластин – в губчатый свинец будет происходить бесцельное разложение воды в электролите на водород и кислород . газы, выделяясь в воздух, создадут бурдение электролита – «кипение». По этому признаку определяют конец заряда аккумуляторной батарей. При разряде аккумуляторной батареи химическая энергия активных масс пластин преобразуется в электрическую энергию. Во время разряда активная масса положительной и отрицательной пластин превращается в сернокислый свинец , называемый сульфатом свинца. Положительные пластины становятся светло-коричневого цвета, а отрицательная – светло-серого. При разряде аккумуляторной батареи плотность электролита уменьшается с 1.27г\см* до 1.11 г\см*. Следовательно, при 100% разряде плотность электролита уменьшается на 0.16г\см*. с уменьшением плотности электролита уменьшаются ЭДС и напряжение аккумулятора. Разряд батареи прекращают, когда напряжение на зажимах одного аккумулятора понизится до 1.75V, в на выводах батареи до 10.5V. при дальнейшем разряде напряжение аккумуляторной батареи резко падает до 0V, а на пластинах образуются крупные труднорастворимые кристаллы сульфата свинца, из-за чего снижается ёмкость батареи. Ёмкость определяется количеством электричества в ампер. Часах, которые полностью заряжённая батарея отдаёт при разряде силы тока, равной 1\20 ёмкости до напряжения 1.75V на одном аккумуляторе при температуре +25*С. Ёмкость всей батареи равна ёмкости одного аккумулятора, так как все они соединены последовательно только для увеличения рабочего напряжения. Ёмкость аккумулятора увеличивается при большем кол-ве и размере пластин, большей пористости активной массы пластин, большей температуры электролита. Ёмкость также зависит от t электролита. И силе разряда тока. С понижением t увеличивается вязкость электролита, и он не проникает глубоко в поры активной массы. Поэтому в реакции участвуют только верхние слои активной массы, что является причиной уменьшения ёмкости. Кроме того, с увеличением силы разрядного тока на поверхности пластин образуются крупные кристаллы сульфата свинца, которые препятствуют контакту активной массы с электролитом, а поэтому уменьшается ёмкость батареи. Обозначение аккумуляторных батарей.

Аккумуляторные батареи имеют на перемычках обозначения, характеризующие: тип, число последовательно соединённых аккумуляторов (3 или 6), определяющих номинальное напряжение (6 или 12V), назначение (СТ – стартерная), номинальная ёмкость при 20 часовом режиме разряда (опред. В а/ч), материал бака батареи (Э-эбонит, Т-термопласт, П-асфальтопековая пластмасса), материал сепараторов (Р-мипор, М-мипласт, С-стекловолокно. На автомобилях ГАЗ-24, УАЗ устанавливают аккумуляторную батарею 6СТ-60ЭМ, этда-аккумуляторная батарея состоит из 6 последовательно соединённых аккумулятора (СТ), номинальная ёмкость 60а/ч, бак выполнен из эбонита, сепаратор – из мипласта. На автомобилях Москвич, ВАЗ-6СТ55. гарантийный срок работы аккумуляторных батарей – 24 месяца, при пробеге автомобиля не более 70000 км.

Выключатель аккумуляторной батареи предназначен для отключения аккумуляторной батареи от корпуса автомобиля, что предотвращает короткое замыкание проводов и приборов при снятии и установки их на автомобиле, кроме того, аккумуляторную батарею отключают при длительной стоянке автомобиля.

Генератор и регулятор напряжения

Генератор – это основной источник электрической энергии на автомобиле, который служит для подзаряда аккумуляторной батареи и питания всех потребителей при работе двигателя. Устанавливают трёхфазные генераторы, Г250 переменного тока, имеющие выпрямительный блок из 6 кремниевых диодов. Мощность генератора – 600 ватт, при рабочем напряжении 13-15вольт. Генератор Г-250 состоит из статора, ротора, двух алюминиевых крышек, выпрямительного блока диодов и шкива с крыльчаткой. На зубцах стального сердечника статора закреплена обмотка, состоящая из 18 катушек. Обмотка статора распределена на 3 фазы, каждая фаза имеет 6 последовательно соединённых катушек. Каждый конец из трёх фаз соединяются в один нулевой вывод.

Сердечник статора набран из стальных пластин, изолированных друг от друга лаком, что уменьшает нагрев сердечника вихревыми токами. На вал ротора напрессованы два стальных наконечника, имеющих по 6 зубцов. Наконечник 1.5 ротора имеет северный магнитный полюс (N). Между наконечниками установлена стальная втулка, а на ней обмотка возбуждения, концы которой припаяны к двум латунным контактным кольцам. Оба конца изолированы от вала пластмасс втулками. Ротор вращается в двух шариковых подшипниках, запрессованных в крышках. Подшипники смазываются только при сборке генератора на заводе. Две графитовые щётки установлены в пластмассовом щёткодержателе и прижимаются к контактным кольцам пружинами. Одна щётка соединяется с корпусом, а другая изолирована от корпуса, присоединена к выводу. На крышке имеется два вывода – вывод «-« представляет собой винт, ввёрнутый в крышку, а вывод «+» является болтом, изолированным от крышки. Оба вывода соединены с контактными пластинами выпрямительного тока. Охлаждение обмоток, диодов и подшипников генератора происходят воздушным потоком, создаваемым крыльчаткой шкива. В генераторах типа Г-250 применяют 2 типа Г-250 применяют 2 типа выпрямительных блоков:

1 В, Б, Г-1,

2 БВП4-45

Выпрямительный блок ВБГ-1 состоит из 6 кремниевых диодов, распределённых в трёх секциях. В каждой секции внутри алюминиевого цилиндра заложено 2 кремниевых диода, залитых для герметизации специальной пастой. Рёбра цилиндра секции обеспечивают охлаждение диодов. Все три секции диодов закреплены на пластмассовом основании. К выводам 3-х секций диодов подключается обмотка статора. К контактным пластинам присоединено по 3 диода. Принцип действия генератора:

При выключённом зажигании по обмотке возбуждения проходит ток от аккумуляторной батареи, что вызывает сильное намагничивание стальных наконечников ротора. Когда ротор вращается, то под каждым зубцом сердечника статора проходит то северный, то южный полюс ротора. И магнитные линии пересекают катушки обмотки статора, индуктируя в них переменный ток. Диоды выпрямляют переменный ток в постоянный. На автомобиле ГАЗ-24 устанавливают генератор Г-250-Н1. на автомобилях УАЗ:Г-250-Е1; москвич Г-250-Ж1; нива Г-221.

Регулятор напряжения. Предназначен для поддержания постоянного напряжения, создаваемого генератором. Изменением силы тока в обмотке возбуждения при изменении частоты вращения коленчатого вала двигателя. Без регулятора при большой частоте вращения ротора напряжение генератора достигает нескольких десятков вольт, что может вызвать перегорание ламп и порчу обмоток, диодов и транзисторов. Регулируемое напряжение, создаваемое генератором для различных климатических зон устанавливают различным. Регулятор соединяется с генератором штепсельным разъёмом. Если регулируемое напряжение выше указанных величин на 10%, сокращается срок службы аккумуляторных батарей и ламп в 2-4 раза.

На автомобилях ГАЗ-24 и УАЗ устанавливают генератор РР-350. контактная система батарейного зажигания. Назначение системы:

Система обеспечивает надёжное зажигание рабочей смеси в цилиндрах двигателя в соответствии с порядком работы цилиндров. Рабочая смесь зажигается в конце такта сжатия электрической искрой, создаваемая между электродами свечей зажигания высоким напряжением (12000-24000V). В систему зажигания входят:

1 аккумуляторная батарея и генератор, создающие в цепи ток низкого напряжения.

2 катушка зажигания (преобразует ток низкого напряжения в импульсы тока высокого напряжения, создающее искровой разряд между электродами свечей зажигания).

3 прерыватель – распределитель (состоящий из прерывателя, прерывающего в нужный момент цепь тока высокого напряжении и распределителя, распределяющий импульс тока высокого напряжения по свечам зажигания в соответствие с порядком работы цилиндров двигателя. К прерывателю относятся: кулачок, контакты, рычажок, зажим. К распределителю относят: крышка, ротор и подавительный резистор.

Конденсатор включён параллельно контактам прерывателя и уменьшает искрение между ними. Это необходимо для уменьшения окисления и износа контактов, а также для увеличения ЭДС, индуктируемой во вторичной обмотке катушки зажигания.

Свечи зажигания служат для подвода импульсов высокого напряжения в камеры сгорания цилиндров, что необходимо для образования электрической искры.

Выключатель зажигания (выключатель стартера). Для включения и выключения цепи низкого напряжения, провода высокого напряжения; подавительные резисторы для подавления радиопомех. В схему системы зажигания включено реле включения стартера, необходимого для закорачивания дополнительного резистора в цепи низкого напряжения при пуске двигателя стартера. Принцип действия системы зажигания:

При включённом выключателе зажигания и замкнутых контактах прерывателя по цепи низкого напряжения проходит ток от аккумуляторной батареи или генератора. Путь тока низкого напряжения:

«+» аккумуляторной батарей – амперметр –зажим АМ выключателя – контактная пластина – пружинистый контакт – зажим КЗ выключателя – дополнительный резистор –первичная обмотка катушки зажигания – зажим – рычажок прерывателя – контакты прерывателя – корпус автомобиля- «-« аккумуляторной батареи.

Ток, проходящий по первичной обмотке катушки зажигания создаёт вокруг неё сильное магнитное поле. Когда кулачок набегает своим выступом на рычажок, то происходит размыкание контактов прерывателя. В этот момент прерывается ток в цепи низкого напряжении. Магнитное поле вокруг первичной обмотки исчезает и, пересекая витки вторичной обмотки катушки, индуктируют в них ЭДС до 24000V. Индуктируемая ЭДС создаёт между электродами свечи искровой разряд и во вторичной цепи начинает про ходить ток высокого напряжения. Путь тока высокого напряжения: вторичная обмотка катушки зажигания – подавительный резистор в крышке распределителя – электрод ротора – распределителя – электрод крышки – подавительный резистор – зазор между электродами свечи зажигания – корпус автомобиля – аккумуляторная батарея – амперметр – зажим АМ выключателя зажигания – контактная пластина – контакт – зажим КЗ выключателя – дополнительный резистор – первичная обмотка обмотки зажигания – вторичная обмотка обмотки зажигания

За два оборота коленчатого вала кулачок поворачивается на один оборот и вызывает 4 размыкания контактов прерывателя. Ротор, установленный на кулачке прерывателя, совершает один оборот и распределяет 4 импульса высокого напряжения по свечам зажигания, соответствие с порядком работы цилиндров двигателя. При пуске двигателя стартером происходит замыкания контактов реле включения и ток из аккумуляторной батареи проходит через замкнутые контакты реле в первичную обмотку катушки зажигания, помимо выключателя зажигания и дополнительного резистора.

Устройство и принцип действия приборов системы батарейного зажигания.

Катушки зажигания. Б115, Б117-А, имеют аналогичные устройства катушка зажигания Б-115 имеет стальной корпус, карболитувую крышку, сердечник, кольцевой магнитопровод, первичную и вторичную обмотки, фарфоровый изолятор и дополнительный резистор, установленный в керамическом держателе. Для уменьшения нагрева от вихревых токов сердечник катушки зажигания и кольцевой магнитопровод выполнены из тонких листов электротехнической стали, имеющих на поверхности слой окалины. Вторичная обмотка имеет 22500 витков медного изолированного провода диаметром 0.07 мм, а первичная обмотка 330 витков медного изолированного провода диаметром 0.7 мм. Концы первичной обмотки припаенны к двум выводам, залитым в карболитовой крышке. Вторичная обмотка припаяна к месту спая первичной обмотки, а другим соединена с проводником, который пружиной поджимается к вставке. Внутренняя полость корпуса залита трансформаторным маслом, улучшающим охлаждении и изоляцию обмоток. Резистор катушки сделан из никелевой проволоки сопротивлением 10м. Концы резистора соединены проводниками с зажимами катушки. Фарфоровый изолятор предотвращает утечку тока высокого напряжения из вторичной обмотки через сердечник на корпус автомобиля.

Прерыватель – распределитель Р119-Б. Применяется в автомобилях ГАЗ-24. состоит из корпуса прерывателя, тока низкого напряжения, распределителя импульсов тока высокого напряжения, центробежного и вакуумного регуляторов опережения зажигания, октан-корректора и конденсатора.

Прерыватель-распределитель устанавливают на двигателе, его вал приводится во вращение от вала масляного насоса. В корпусе в двух бронзовых втулках вращается вал привода кулачка прерывателя, ротора-распределителя и центробежного регулятора опережения зажигания. Втулки и вал смазывают консистентной смазкой, закладываемой в колпачок маслёнки. К нижнему подшипнику смазка подводится по винтовой нарезке вала. Прерыватель состоит из кулачка с четырьмя выступами по числу цилиндров двигателя, рычажка с пружиной, подушечкой и подвижным контактом, пластиной с неподвижным контактом и изолированного от корпуса зажима. Контакты прерывателя выполнены из вольфрама. Кулачок напрессован на поводковую пластину, которая прорезями устанавливается два штифта грузиков центробежного регулятора опережения зажигания. Пружина прижимает рычажок и кулачку, обеспечивая замыкание контактов прерывателя. Рычажок пружиной и изолированным проводником соединяется с зажимом, закреплённым в корпусе. На ось рычажка устанавливают пластину неподвижного контакта, которую при помощи эксцентрика можно поворачивать вокруг оси. При регулировке зазора между контактами прерывателя. Пластина винтом крепится к подвижному диску. Нормальное значение зазора между контактами прерывателя 0.35-0.45мм.

Подвижный диск прерывателя установлен на шариковом подшипнике, что обеспечивает лёгкое движение его при работе вакуумного регулятора опережения зажигания. Неподвижный диск крепится двумя винтами к корпусу прерывателя распределителя. Подвижный и неподвижный диски соединены медным проводом, уменьшающим сопротивление для тока низкого напряжения.

Распределитель состоит из ротора и крышки, выполненных из изоляционного материала. Ротор имеет металлическую пластину (электрод) и устанавливается на лыске в верхней части кулачка. Крышка распределителя имеет 4 металлических электрода с выводами для установки высоковольтных проводов, подводящих ток высокого напряжения к свечам зажигания. В центральный ввод устанавливается высоковольтный провод от катушки зажигания. Подавительный резистор с пружиной подводят ток высокого напряжения от центрального ввода крышки к электроду ротора. Резистор обладает большим сопротивлением, что снижает помехи при радиоприёме. Крышка крепится к корпусу двумя пластинчатыми пружинами. УАЗ-Р119 (прер-распр); Москвич Р118; ВАЗ 2121 (Нива) Р125-б;

Конденсатор состоит из корпуса и двух обкладок из олова и цинка, нанесённых тонким слоем на листы бумаги. На торцы рулона напылён припой, а к нему припаяны проводники. Рулон обвёрнут бумагой. Один проводник пропущен через отверстие корпуса и припаян к латунному выводу текстолитовой шайбе. Свободное пространство в корпусе заполнено трансформаторным маслом. При пробое бумаги обкладок электрическая искра испаряет тонкий слой металла на бумаге вокруг места пробоя. Отверстие пробоя заполняется маслом и работоспособность конденсатора восполняется. Шайбы обеспечивают герметичность корпуса. Конденсатор крепится на корпусе прерывателя – распределителя и подключается параллельно контактам прерывателя. Ёмкость конденсатора: 0.17-0.25МКФ. во время размыкания контактов прерывателя в витках первичной обмотки катушки зажигания индуктируется ЭДС самоиндукции создает сильное искрение между контактами прерывателя, в результате чего произойдет окисление и выгорание рабочей поверхности контактов. Кроме того, искра замедляет прерывание тока низкого напряжения. А поэтому во вторичной обмотке катушки индуктируется ЭДС малого значения, не способного создать искру между электродами свечей зажигания. При включённом конденсаторе в начале размыкания контактов под действием ЭДС самоиндукции происходит заряд конденсатора, что значительно уменьшает искрение между контактами прерывателя. Из-за этого значительно уменьшается окисление контактов и повышается ЭДС во вторичной обмотке катушки до величины, способной создать надёжную искру между электродами свечи зажигания. Конденсатор разряжается при разомкнутых контактах прерывателя, создавая в первичной обмотке импульс ток обратного направления, поэтому сердечник катушки зажигания размагничивается быстрее, что повышает высокое напряжение.

Дополнительный резистор в цепи низкого напряжения необходим для автоматического уменьшения сопротивления цепи при увеличении частоты вращения коленчатого вала двигателя стартером выключатель зажигание включает цепь тока обмотки реле включении. Контакты реле замыкаются и закорачивают дополнительный резистор. Сила тока в цепи низкого напряжения увеличивается. А поэтому повышается напряжение во вторичной обмотке катушки зажигания. Свеча зажигания. В корпус свечи зажигания устанавливают керамический изолятор с центр. Электродом и стержнем. Изолятор закрепляют развальцовкой верхней части корпуса. Металлическая прокладка обеспечивает герметичность свечи в зазоре между изолятором и корпусом и отвод тепла от изолятора на корпус. Боковой электрод закреплён в корпусе. Уплотнительная прокладка из мягкого металла необходима для герметизации цилиндров двигателя. Металлический стержень имеет накатку. Благодаря которой обеспечивается прочное соединение его с токопроводящим стеклогерметиком. Высоковольтный провод к свече зажигания присоединяют при помощи пластмассового наконечника с установленным в нём подавительным резистором, уменьшающим радиопомехи, создаваемых системой зажигания.

Двигатели автомобиля УАЗ устанавливают свечи А11 с резьбой диаметра 14мм, для двигателей ЗМЗ (со степенью сжатия 8.2) применяют свечи А17В. Для двигателей Москвич А20Д1. а для двигателя ВАЗ А17ДВ. Цифры после буквы А указывают калильное число свечи (калильное число есть отвлечённая величина, характеризующ. Способность свечи не вызывать калильного зажигания при работе двигателя). Для свечей установлен ряд калильн. Чисел:8,11,14,17,20,23,26. чем больше калийное число, тем «холоднее» свеча зажигания. На быстроходных двигателях с большой степенью сжатия применяются свечи с большим калильным числом. Буква В указывает, что конус нижней части изолятора выступает за торец корпуса, а буква Д-длину ввёрнутой части корпуса в мм. При установке другого типа свечей может произойти переохлаждении или перегрев изолятора, что нарушает работу двигателя. Правильно подобранная свеча при работе имеет температуру нижней части изолятора – 500*-600*С, при которой сгорает нагар, откладывающийся на изоляторе свечи, т.е. происходит самоочищении свечи. При температуре ниже 500*С нагар, откладывающийся на изоляторе не сгорает, что вызывает утечку тока на корпус, а, следовательно, перебои в работе цилиндра двигателя. При температуре выше 600*С происходит воспламенение рабочей смеси от соприкосновения с раскалённым изолятором до образования искры между электродами свечи, в результате чего понижается мощность двигателя. В зависимости от типа двигателя зазор между электродами устанавливают 0.5-0.9мм. 

Устройство для регулирования угла опережения зажигания:

Угол опережения зажигания – угол поворота кривошипа коленвала от момента создания искры в свече до в.м.т. необходимая величина угла опережения зажигания зависит от скорости горения смеси и частоты вращения коленчатого вала двигателя: чем выше скорость горения, тем опережение должно быть меньше. Чем больше частота вращения, тем зажигание должно быть более ранним. Скорость горения смеси увеличивается при повышении наполнения цилиндров горючей смесью и уменьшается при повышении кол-ва остаточных газов в цилиндрах. Из этого следует, что при небольшом открытии дроссельной заслонки карбюратора, когда наполнение мало, а кол-во остаточных велико, горение смеси будет медленным и опережение зажигания следует увеличивать, а при увеличении открытия дроссельной заслонки, уменьшать. Необходимое опережение зажигания регулируется автоматически в зависимости от частоты вращения вала двигателя и его нагрузки (степень открытия дроссельной заслонки). Для выполнения этой задачи прерыватели имеют центробежный регулятор, изменяющий опережение зажигания в зависимости от частоты вращения коленвала двигателя, и вакуумный регулятор, изменяющий опережение зажигания в зависимости от нагрузки двигателя. Кроме того, прерыватели имеют октан-корректор для изменения установочного угла опережения зажигания до 8-10* в зависимости от октанового числа топлива. Чем ниже октановое число топлива, тем меньшим должен быть угол опережения зажигания. Октан корректором корректируют угол опережения при применении топлива с другим октановым числом. После установки зажигания и после каждой регулировки зазора между контактами прерывателя. Совместная работа центробежного и вакуумного регулятора опережения зажигания должна обеспечивать наивыгоднейший угол опережения зажигания, при котором сгорание рабочей смеси должно заканчиваться при повороте кривошипа на угол 10-15* после в.м.т. в начале такта расширения. При этом двигатель будет развивать наибольшую мощность и обеспечивать экономичность.

Если угол опережения зажигания слишком большой, то резко возрастает давление газов до прихода поршня в.м.т., что препятствует движению поршня. В результате уменьшаются мощность и экономичность двигателя, кроме того, ухудшается приёмистость двигателя. Работа двигателя под нагрузкой сопровождается стуками и повышенным нагревом. На малой частоте коленвала двигатель работает неустойчиво. Если зажигание рабочей смеси происходит в в.м.т. или позже, то горение смеси происходит при движении поршня к н.м.т. при этом уменьшается давление газов в цилиндре, а поэтому уменьшаются мощность и экономичность двигателя. Так как догорание смеси в цилиндре происходит на всём протяжении такта расширения, то двигатель сильно перегревается.

Центробежный регулятор опережения зажигания имеет следующее устройство. На валу жёстко укреплена пластина, имеющая две оси грузиков, шпильки грузиков входят в прорези

Пластины, кулачок прерывателя жёстко соединён с пластиной, грузики стягиваются пружинами разной жёсткости, что обеспечивает плавное изменение угла опережения зажигания. При увеличении частоты вращения коленвала грузики под действием центробежных сил преодолевают сопротивление пружин и расходятся. Через шпильки грузики поворачивают пластину, а вместе с ней кулачок по направлению вращения. В результате контакты прерывателя размыкаются чаще, а поэтому увеличивается угол опережения зажигания при снижении частоты вращения пружины возвращают грузики, а через них пластину кулачком прерывателя в исходное положение, и угол опережения зажигания уменьшается. В прерывателях-распределителях Р119 и Р119-б центробежный регулятор при частоте вращения кулачка прерывателя от 200 до 2200 оборотов в минуту увеличивает угол опережения зажигания на 17*, (по коленчатому валу двигателя – на 34*).

 Вакуумный регулятор опережения зажигания: между корпусом и крышкой регулятора зажата диафрагма, которая благодаря пружине и тяге, надетой на шип, удерживает подвижную пластину прерывателя в положении позднего зажигания. Внутреннее пространство крышки регулятора герметезированно алюминиевой прокладкой и соединено трубкой со смесительной камерой карбюратора. Внутренняя полость корпуса регулятора со стороны тяги сообщена с атмосферой. По мере прикрытия дроссельной заслонки, т.е. при уменьшении нагрузки разряжение в полости под крышкой увеличивается. При этом диафрагма прогибается в сторону пружины, сжимая её и через тягу поворачивает подвижную пластину прерывателя на встречу вращения кулачка, что и увеличивает угол опережения зажигания. При увеличении нагрузки т.е. при увеличении открытии дроссельной заслонки карбюратора разряжени в полости крышки уменьшается, и пружина передвигает диафрагму к корпусу прерывателя, поворачивая диск в сторону более позднего зажигания.

Октан-корректор прерывателя-распределителя Р119б, устанавливаемого на автомобиле ГАЗ-24 (Волга) состоит из пластины, которая крепится одним болтом к корпусу прерывателя-распределителя, а другим вместе с указателем к корпусу вала привода. Стартер служит для вращения коленвала с частотой 40-50 оборотов в минуту при пуске двигателя, при котором обеспечивается быстрый и надёжный пуск двигателя. Устройство стартера: устройства (электродвигателя) постоянного тока, механизма привода и тягового реле. На автомобилях ГАЗ (Волга), УАЗ применяют стартер СТ230-б мощностью 1.03кВт; «Москвич» - СТ221 мощностью 1.25кВт.

СТ230-б к корпусу этого стартера винтами крепятся четыре полюсных сердечника с установленными на них катушками обмотки возбуждения. Корпус и сердечники выполнены из мягкой стали. Обмотка возбуждения распределена на две параллельные ветви и включена последовательно обмотке якоря.

Якорь состоит из вала, сердечника и за отожжённых стальных пластин, изолированных лаком обмотки и коллектора.  Проводники обмотки якоря укладывают в пазы сердечника и изолируют от него специальной бумагой. Концы проводников обмотки припаивают к пластинам коллектора, закреплённым в пластмассовой втулке и изолированным друг от друга миканитом. Вал якоря вращается в трёх скользящих подшипниках, запрессованных в крышки и в промежуточную опору. Подшипники смазывают только при сборке стартера. Обмотка якоря и обмотка возбуждения выполнены из медного провода большого сечения, поэтому обладают очень малым сопротивлением. При работе стартера по обмоткам проходит ток силой до 550А, создающий сильное магнитное поле возбуждения, которое, взаимодействуя с магнитным полем обмотки якоря, вызывает вращение якоря с большим крутящим моментом, обеспечивающим быстрое вращение коленвала двигателя. Щётки прижимаются к коллектору сильными пружинами. К двум изолированным от крышки щёткам крепятся концы двух пар катушек обмотки возбуждения. Две другие щётки соединены с металлом крышки. Крышки прижимаются к корпусу стартера двумя болтами. По винтовым шлицам вала перемещается механизм привода, состоящий их направляющей втулки, шестерни, муфты свободного хода, буферной и пред буферной пружин, поводковой разрезной муфты, двух замочных колец и рычага привода. Рычаг установлен на эксцентриковой оси, при помощи которой регулируется зазор 3-5мм между торцом шестерни и упорным кольцом при полностью втянутом якорьке тягового реле.

Муфта свободного хода служит для передачи крутящего момента от вала якоря на венец маховика и предотвращает передачу вращения от маховика на якорь после пуска двигателя, что предупреждает «разнос» (выброс проводов из пазов сердечника якоря). На направляющей втулке укреплена ведущая обойма, имеющая 4 клиновидных паза, в которых установлены ролики. Пружины через «Г» образные толкатели отжимают ролики в сторону узкой части пазов, вызывая заклинивание ведущей и ведомой обойм. Пружины упираются в кронштейн держателя, установленного в вырезы ведущей обоймы. Видомая обойма выполнена вместе с шестерней и защищена кожухом. При включении стартера нижняя часть рычага давит на поводковую муфту, которая через буферную пружину перемещает втулку привода по шлицам вала якоря, и вводит шестерню привода в зацепление с венцам маховика. Так как ролики заклинивают ведущую и ведомые обоймы, то они и передают крутящий момент от вала якоря на шестерню, а от неё на венец маховика. 

[ продолжение ]