Контактна система батарейного запалювання
Для створення іскрового розряду між електродами свічки запалювання необхідно висока напруга (15000-30000 В), так як гази, що знаходяться в циліндрі, не проводять струм низької напруги. На сучасних автомобільних двигунах застосовують однопроводную систему з’єднання джерел струму із споживачами. Другим провідником електричної енергії служить маса (корпус) – всі з’єднані між собою металеві частини автомобіля.
При однопроводной системі включення приладів електрообладнання зменшується число проводів, спрощується технічне обслуговування та зменшується вартість системи. Негативні висновки генератора, акумуляторної батареї і всіх споживачів електроенергії з’єднані з масою, а позитивні ізольовані від неї. В експлуатації необхідно уважно стежити за станом ізоляції на проводах і за їх кріпленням, так як порушення ізоляції може призвести до виникнення короткого замикання.
Пристрій контактної системи батарейного запалювання:
Схема пристрою контактної системи батарейного запалювання:
а) схема; б) положення ключа вмикача запалювання і стартера; 1 – важіль переривника; 2 – рухомий контакт; 3 – нерухомий контакт; 4 – кулачок; 5 – переривник низької напруги; 6 – конденсатор; 7, 14, 23 – дроти; 8 – вимикач запалювання; 9 – додатковий резистор; 10 – первинна обмотка; 11 – вторинна обмотка; 12 – котушка запалювання; 13 – магнітопровід; 15 – вимикач додаткового резистора; 16 – амперметр; 17 – акумуляторна батарея (АКБ); 18 – вимикач електродом; 19 – ротор з електродом; 20 – розподільник; 21, 24 – подавительные резистори; 25 – свіча запалювання; 26 – ключ вимикача запалювання.
Контактна система батарейного запалювання складається з: акумуляторної батареї 17, котушки запалювання 12, переривника 5 низької напруги з конденсатором 6, розподільника імпульсів високої напруги 20, свічок запалювання 25, вимикача запалювання 8, амперметра 16. Переривач 5 має два контакти: нерухомий 3 з’єднаний з масою і рухливий 2, розташований на важелі 1 і з’єднаний з проводом 7 з первинною обмоткою 10 котушки запалювання. В переривнику встановлений обертовий валик з кулачком 4, за допомогою якого розмикаються контакти. У системі запалювання в якості джерела електричного струму використовується генератор змінного струму.
При замиканні контактів переривника струм від АКБ проходить по первинній обмотці котушки запалювання, створюючи навколо неї магнітне поле.
Ланцюг низької напруги наступна: позитивний висновок АКБ 17 – амперметр 16 – вимикач запалювання 8 додатковий резистор 9 – первинна обмотка 10 – провід 7 – рухомий контакт 2 – нерухомий контакт 3 – маса – вимикач 18 ланцюга АКБ – негативний висновок АКБ.
При розмиканні контактів переривника знеструмлюється первинна обмотка котушки запалювання і різко зменшується магнітне поле. Магнітний потік зникаючого поля перетинає витки вторинної і первинної обмоток, при цьому індукується електрорушійна сила (ЕРС) високої напруги у вторинній і ЕРС самоіндукції первинної обмотки. Виникають у вторинній обмотці імпульси високої напруги підводяться до свічок запалювання відповідно до порядку роботи циліндрів двигуна. Обертовий ротор 19 своїм електродом розподіляє імпульси високої напруги по електродів кришки розподільника. Частота обертання ротора в 2 рази менше частоти обертання колінчастого валу і, таким чином, збігається з частотою обертання кулачка переривника.
Положення пластини ротора навпроти кожного з електродів кришки розподільника відповідає розімкнутого стану контактів переривника.
Ланцюг високої напруги: вторинна обмотка11 – провід 14 високої напруги – подавительный резистор 21 – електрод ротора 19 – один з електродів кришки розподільника 20 – провід 23 – подавительный резистор 24 – свічка запалювання 25 – центральний електрод свічки – бічний електрод свічки – маса – вимикач 18 ланцюга АКБ – негативний висновок АКБ 17 – позитивний висновок АКБ 17 – амперметр 16 – вимикач запалювання 8 – додатковий резистор 9 – первинна обмотка 10 – вторинна обмотка котушки запалювання 12.
В первинній обмотці струм самоіндукції виникає при замиканні контактів переривника. Струм самоіндукції сповільнює процес зникнення струму в первинній обмотці, небажано, так як при розмиканні контактів збільшується період іскроутворення між ними, знижуються ефективність і надійність системи запалювання. Паралельно контактам переривника включений конденсатор 6. В момент розмикання ланцюга низької напруги конденсатор заряджається струмом самоіндукції, а потім при розімкнутих контактах розряджається через первинну обмотку.
Вимикач запалювання 8 необхідний для зупинки працюючого двигуна розмиканням первинної обмотки котушки запалювання. Він потрібен і для включення запалювання перед пуском двигуна. Ключ 26 вимикача запалювання може займати чотири положення: 0 – вимкнено запалювання; 1 – запалювання включене; 2 – включено запалювання і стартер; 3 – підведено харчування до радіоприймача. В положенні 0 ключ можна вставити і вийняти із замка запалювання. Після пуску двигуна ключ вимикача запалювання переводять в положення 1.
Вимикач 18 ланцюга АКБ потрібен для відключення акумулятора від маси при виконанні електротехнічних робіт для зупинки автомобіля на тривалий час. Вимикач 18 захищає електрообладнання від короткого замикання чи від пожежі при несправну проводку, а також дозволяє відключити батарею від всіх споживачів електричної енергії, безпосередньо не від’єднуючи дроти, що відходять від неї. В цьому випадку залишається включеним аварійне освітлення – плафон кабіни і розетка переносної лампи.
Чому контактна система батарейного запалювання не використовується на сучасних автомобілях?
Поступово контактні системи батарейного запалювання витіснили інші системи, такі як контактно-транзисторна або безконтактна системи запалювання. Цьому передувало ряд недоліків контактної системи батарейного запалювання:
- Швидкий знос та обгорання контактів переривника;
- Збільшення зазору між контактами переривника, відповідно збільшення кута випередження запалювання;
- Зменшення струму в колах низької та високої напруги;
- Часті перебої з запалюванням робочої суміші;
- Утруднений пуск двигуна;
- Зниження економічності і потужності двигуна.
2
