Устройство контактной системы зажигания

Катушка зажигания (рис. 1) представляет собой электрический автотрансформатор с разомкнутой магнитной цепью. Сердечник 7 катушки состоит из пластин трансформаторной стали толщиной 0,35 мм, изолированных одна от другой. На сердечник надета изолирующая трубка 7, на которую намотана вторичная обмотка 5. Каждый слой этой обмотки изолирован кабельной бумагой, а последние слои намотаны с зазором между витками 2-3 мм для уменьшения опасности пробоя изоляции.

Первичная обмотка 4 намотана поверх вторичной, что облегчает отвод от нее теплоты. Корпус 8 катушки отштампован из листовой стали. Внутри корпуса установлен наружный магнито-провод 9 из трансформаторной стали. Фарфоровый изолятор 6 и карболитовая крышка 2 предотвращают пробой между сердечником и корпусом катушки. Один конец вторичной обмотки соединен с выводом 1 высокого напряжения через контактную, пластину 12 сердечник и пружину 5, другой конец — с концом первичной обмотки (автотрансформаторная связь обмоток), подведенным к выводам прерывателя-распределителя. Другой конец первичной обмотки соединен с добавочным резистором.

Число витков обмоток катушки зажигания зависит от ее типа и составляет 180—330 для первичной и 17 000—26 000 для вторичной. Диаметр провода первичной обмотки 0,72—0,86 мм, а вторичной 0,06—0,08 мм. Коэффициент трансформации, т. е. отношение витков ω₂ вторичной обмотки к числу витков ω₁ первичной обмотки, равен 56-97.

Пространство между обмотками и корпусом катушки заполнено изолирующим наполнителем: рубраксом, имеющим температуру плавления 145-160 °С (катушки Б1, Б7-А и др.), или трансформаторным маслом (катушки Б13, Б102-Б, БН5, Б117 и др.). Маслонаполненные катушки более надежны в эксплуатации.

Добавочный резистор 10, установленный в керамическом изоляторе 11 катушки, подсоединен к выводам В К-Б и В К. Добавочный резистор может быть закреплен на катушке (см. рис.1) или установлен отдельно. Сопротивление резистора в зависимости от типа катушки равно 1,0—1,9 Ом.

При пуске двигателя катушка зажигания питается от батареи и ее напряжение понижается до 6 Вольт из-за потребления стартером большой силы тока, что приводит к снижению силы тока в первичной обмотке и вторичного напряжения, развиваемого катушкой. Это явление устраняется с помощью добавочного резистора, включенного последовательно с первичной обмоткой катушки зажигания. В этом случае первичная обмотка катушки зажигания рассчитана на напряжение 7-8 Вольт. Остальное напряжение источника питания приложено к добавочному резистору. При пуске двигателя резистор замыкается накоротко и к первичной обмотке подается напряжение, необходимое для ее нормальной работы.

Добавочный резистор может быть изготовлен из константана МНМ_ц40—1,5 или никеля НП2. В последнем случае резистор выполняет функции вариатора. Отличие этого резистора от резистора из константана состоит в том, что его сопротивление R_д меняется в зависимости от силы протекающего по нему тока I₁ (рис. 2).

Рис. 2. Зависимости сопротивления добавочного резистора от силы тока первичной цепи I₁ при изготовлении резистора из материала:
——— - никеля НП2;
---- - константана МНМ_ц40-1,5

В некоторых системах зажигания, например автомобилей ВАЗ, добавочный резистор не установлен, что обусловлено наличием батареи большой емкости, напряжение которой при пуске двигателя снижается незначительно. Технические характеристики катушек зажигания на номинальное напряжение 12 В и добавочных резисторов приведены в табл.1 и 2

Таблица 1

*Соответствует бесперебойному искрообразованию при искровом промежутке разрядника 7 мм.

Таблица 2

Прерыватель-распределитель служит для прерывания тока в первичной цепи катушки зажигания, распределения тока высокого напряжения по свечам и изменения угла опережения зажигания в зависимости от частоты вращения коленчатого вала и нагрузки двигателя. Он состоит из прерывателя, распределителя, центробежного и вакуумного регуляторов, октан-корректора и кондесатора. Рассмотрим устройство на примере прерывателя-распределителя Р4-Д, установленного на автомобиле ЗИЛ 130 (рис 3).

Рис.3. Прерыватель-распределитель Р4-Д
1- Ведущий валик; 2- опорная пластина; 3- фильц; 4- ротор; 5- крышка; 6- вывод высокого напряжения; 7- пружина контактного уголька; 8- контактный уголек; 9- защелка крышки; 10- центробежный регулятор; 11- вакуумный регулятор; 12- регулировочные гайки октан-корректора; 13- регулировочный винт (эксцентрик); 14- рычажок-прерыватель; 15- винт крепления пластины неподвижного контакта; 16- фильц для смазывания кулочка; 17- вывод прерывателя; 18- изолированный провод; 19- провод "масса"

В чугунном корпусе его на двух медно-графитовых втулках вращается ведущий валик 1. Втулки смазываются через колпачковую масленку, ввернутую в корпус распределителя. Для фиксации положения валика при его установке на нижнем конце валика имеется несимметричный шип. На верхний конец валика 1 надета втулка с восьмигранным кулачком, которая смазывается с помощью фильца 3. В корпусе прерывателя-распределителя неподвижно установлена опорная пластина 2 прерывателя, в которой закреплена наружная обойма шарикоподшипника. На внутреннюю обойму подшипника напрессована пластина, на которой смонтированы прерыватель и устройство для регулирования зазора между контактами прерывателя. Контакты выполнены из вольфрама. Пластина может поворачиваться вокруг оси кулачка при перемещении тяги вакуумного регулятора 11. Мягким канатиком пластина электрически связана с корпусом прерывателя-распределителя для предохранения шарикоподшипника от прохождения через него тока на массу. На пластине установлен фильц 16 для смазывания кулачка. Сверху на втулку кулачка установлен ротор 4.

Корпус прерывателя-распределителя закрыт карболитовой крышкой 5, имеющей высоковольтные выводы к свечам по числу цилиндров двигателя, и в центре ввод для крепления провода высокого напряжения от катушки зажигания. Через контактный уголек 8 и пластину ротора ток высокого напряжения подается к свечам в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя. Между контактной пластиной на роторе и боковыми электродами в крышке распределителя имеется зазор 0,25-0,8 мм.

Конденсатор может быть установлен как снаружи, так и внутри корпуса прерывателя-распределителя. Конденсатор представляет собой две полосы алюминиевой фольги, изолированные одна от другой специальной бумагой и свернутые в рулон. Полосы фольги (обкладки конденсатора) по отношению к изолирующей бумаге смещены по продольной оси в разные стороны, и после свертывания торцы рулона служат выводами обкладок. Пропитанный трансформаторным маслом рулон помещен в стальной оцинкованный корпус. Одна полоса фольги соединена с корпусом конденсатора, другая — с его выводом.

Конденсаторы, устанавливаемые внутри корпуса прерывателя-распределителя, имеют меньшие размеры и обладают свойством самовосстановления при пробое. Они изготовлены из конденсаторной бумаги, на которую наносится тонкий слой сплава олова и цинка.