4 цикл
.pdf
электродами свечей.
Цепь, состоящая из диода VD и стабилитрона VS, предохраняет транзистор от перенапряжения и пробоя токами самоиндукции первичной обмотки катушки. Транзистор выдерживает напряжение между эмиттером и коллектором не более 160 В и ток не более 20 А.
Обычно ЭДС самоиндукции первичной обмотки катушки не превышает 100... 120В. Но при случайных повышениях происходит пробой стабилитрона и рост напряжения прекращается, так как стабилитрон с диодом VD шунтируют первичную обмотку. Диод VD установлен так, что предотвращает проход рабочего тока низкого напряжения через стабилитрон в обход первичной обмотки индукционной катушки.
Резистор R2 гасит энергию ЭДС самоиндукции вторичной обмотки импульсного трансформатора.
Электролитический конденсатор С2, включенный параллельно источникам тока, защищает транзистор от импульсных повышений напряжения в генераторе в случае отключения батареи, обрыва одной из фаз генератора или провода, соединяющего «массы» генератора и реле-регулятора.
В случае импульсных повышений напряжения конденсатор С2, заряжаясь, предотвращает перенапряжение транзистора и протекание через него большого разрушающего тока.
Прерыватель - распределитель.
Распределитель зажигания служит для прерывания тока в цепи низкого напряжения катушки зажигания и распределения импульсов высокого напряжения по свечам зажигания.
Устройство распределителя зажигания
Распределители зажигания управляют моментом искрообразования и распределением искры по цилиндрам. В зависимости от того, выполнен ли механизм искрообразования контактным или бесконтактным, распределители делятся на прерывателираспределители и датчики-распределители. На рисунке 24.5а, изображен прерывательраспределитель, а на рисунке 24.5б - датчик-распределитель, где: 1 - приводной валик: 2 - вакуумный регулятор; 3 - центробежный регулятор; 4 - ротор распределителя (бегунок); 5 - прерывательный механизм; 6 - конденсатор; 7 - бесконтактный датчик.
Прерыватели-распределители имеют устоявшуюся конструкцию и отличаются в основном, элементами подсоединения к двигателю и числом выводов, зависящим от числа цилиндров двигателя. Они объединяют в один узел контакт-прерыватель тока в первичной цепи катушки зажигания, центробежный и вакуумный регуляторы угла опережения зажигания и высоковольтный распределитель. Высоковольтный распределитель содержит пластмассовый ротор с центральным электродом и боковые электроды, установленные в пластмассовой крышке. Ротор закреплен на подвижной пластине регулятора опережения зажигания и соединен с центральным электродом через подпружиненный угольный электрод и помехоподавительный резистор, закрепленный в углублении ротора (в ряде конструкций может отсутствовать).
На корпусе прерывателя-распределителя закреплен конденсатор, включенный параллельно контактам прерывателя для уменьшения их искрения.
Датчики-распределители отличаются в основном тем, что у них контактный прерыватель замещен бесконтактным датчиком и отсутствует конденсатор. В бесконтактном датчике магнитоэлектрического типа число пар полюсов соответствует числу цилиндров двигате-
- 41 -
ля, в датчике Холла этому числу соответствует число прорезей вращающегося магнитного экрана.
а. б. Рисунок 24.5– Конструкция распределителей зажигания
а - прерыватель-распределитель; б - датчик-распределитель
Стартер.
Стартер предназначен для дистанционного пуска двигателя автомобиля. Он представляет собой электродвигатель постоянного тока с электромагнитным тяговым реле и механизмом привода.
При включении замка зажигания срабатывает тяговое реле, в результате чего шестерня привода входит в зацепление с венцом маховика двигателя, и замыкаются силовые контакты в цепи питания электродвигателя. Якорь стартера через механизм привода приводит во вращение коленчатый вал и сообщает ему обороты, необходимые для начала самостоятельной работы двигателя.
После запуска двигателя автомобиля отпускается ключ зажигания, размыкаются силовые контакты, тяговое реле и электродвигатель отключаются от аккумуляторной батареи и привод стартера выводится из зацепления с венцом маховика.
Устройство стартеров
Стартер состоит из корпуса, рисунок 24.6 в котором смонтированы катушки возбуждения с полюсами; якоря с обмоткой и коллектором; крышек (со стороны коллектора и со стороны привода); привода, состоящего из рычага приводной шестерни и муфты свободного хода; и тягового реле, состоящего из катушки, ярма, якоря, штока с контактной пластиной, крышки с контактными болтами.
Рисунок 24.6– Устройство стартера
Тяговое реле может иметь одну или две обмотки, намотанные на латунную втулку, в которой свободно перемещается стальной якорь, воздействующий на шток с подвижным контактным диском. Два неподвижных контакта в виде контактных болтов закрепляют в пластмассовой крышке.
В двухобмоточном реле удерживающая обмотка, рассчитанная только на удержание якоря реле в притянутом к сердечнику состоянии, намотана проводом меньшего сечения и имеет прямой выход на «массу». Втягивающая обмотка подключена параллельно контактам реле. При включении реле она действует согласно с удерживающей обмоткой и создает необходимую силу притяжения, когда зазор между якорем и сердечником максимален. Во время работы стартерного электродвигателя замкнутые контакты тягового реле шунтируют втягивающую обмотку и выключают ее из работы.
Магнето.
Магнето — это электрическая машина индукторного типа. Преобразует механическую энергию непосредственно в энергию искрового разряда. Работает независимо от энергию непосредственно в энергию искрового разряда, Работает независимо от бортовой электросети. Конструктивно в магнето совмещены (рис. 24,7): индукторный электрогенератор ИГ; повышающий трансформатор ТР, первичная обмотка W2 которого является индуктивным накопителем энергии; контактный прерыватель Р тока с кулачковым толкателем К; распределитель S.
|
C |
|
|
K |
|
|
|
|
P |
|
I1 |
|
|
|
|
S |
|
W 1 |
|
|
|
|
|
М |
И Г |
Т Р |
|
N |
|
W 2 |
|
|
|
||
|
|
|
I2 |
с в е ч и |
|
|
|
|
|
R |
|
w |
О т |
К В |
|
Ротор (постоянный магнит М) индукторного генератора ИГ, кулачок прерывателя Р и редуктор R распределителя S механически соединены общей осью и приводятся во вращение от коленвала (KB) ДВС. Когда индукционный ток в первичной обмотке трансформатора ТР достигает максимального значения, контакты прерывателя Р размыкаются. Во вторичной обмотке W2 повышающего трансформатора наводится высоковольтное напряжение, которое распределяется по свечам распределителем S. Магнето и теперь еще достаточно широко используется на тракторных пусковых и на малоцилиндровых, например мотоциклетных двигателях. Но на современных автомобилях магнето теперь не применяется.
Рисунок 24.7 – Электрическая схема магнето.
С — конденсатор; К — кулачок прерывателя; Р— контакты прерывателя; М— постоянный магнит NS на роторе; ИГ — индуктор; W1,W2— первичная и вторичная обмотки индукторного трансформатора Тр; S–высоковольтный распределитель; R — редуктор; КВ—коленчатый вал ДВС.
Этому есть две причины: низкая надежность электромеханического магнето с высоковольтным распределением при его работе на многоцилиндровых ДВС и невозможность получения высокой энергии искрового разряда при низких оборотах вращения коленвала двигателя (наиболее сказывается при пуске холодного ДВС).
Свечи зажигания и высоковольтные провода.
Свечи зажигания
Свеча зажигания предназначена для воспламенения рабочей смеси в цилиндре двигателя. При подаче высокого напряжения на электроды свечи возникает искровой разряд, воспламеняющий рабочую смесь. Свеча является важнейшим элементом системы зажигания двигателей внутреннего сгорания с принудительным воспламенением рабочей смеси. От качества конструкции свечи и правильного выбора ее параметров во многом зависит надежность работы двигателя.
- 44 -
По исполнению свечи бывают экранированные и неэкранированные (отрытого исполнения), по принципу работы: с воздушным искровым промежутком; со скользящей искрой; полупроводниковые; эрозийные; многоискровые (конденсаторные); комбинированные. Наибольшее распространение на автомобилях получили свечи с воздушным искровым промежутком. Это объясняется тем, что они удовлетворительно работают на современ-
ных двигателях, наиболее просты по конструкции и технологичны в изготовлении и обслуживании. Современные искровые свечи зажигания имеют неразборную конструкцию. Пример типичной неэкранированной свечи приведен на рисунке 24.8.
Рисунок 24.8 – Устройство свечи зажигания.
1 - выводной стержень, 2 — контактная головка, 3 - керамический
изолятор, 4 — корпус, |
5 - токопроводящий герметик, 6 - уплотни- |
тельная прокладка, 7 |
— тепловой конус, 8 – центральный |
электрод, 9 - боковой электрод.
Корпус свечи представляет собой полую резьбовую конструкцию с головкой под шестигранный ключ. Корпус свечи и контактную головку обычно изготавливают из конструкционных сталей. Внутри корпуса располагается керамический изолятор, выполненный из уралита, боркорунда, синоксаля, хелумина или других материалов, обладающих высокой температурной, электрической и механической стойкостью. Изолятор должен выдерживать напряжение не менее 30 кВ при его максимальной температуре. Кроме того, изолятор свечи должен иметь фактически нулевое влагопоглощение, а ее поверхность должна быть стойкой к смачиванию.
Внутри изолятора закреплен центральный электрод и выводной стержень. Материал центрального электрода должен обладать высокой коррозионной и эрозионной стойкостью, жаростойкостью и хорошей теплопроводностью.
Высоковольтные провода.
Провода высокого напряжения служат для передачи импульсов высокого напряжения от катушки зажигания к распределителю и от распределителя к свечам зажигания. Для уменьшения радиотелепомех провод имеют распределенное по длине сопротивление 2000 Ом/м.
Рисунок 24.9 –Провод высокого напряжения автомобиля ВАЗ-2105
1-резиновый чехол; 2-контактиый (латунный) наконечник провода (левый наконечник в гнездо крышки распределителя, правый – на свечу); 3-токопроводная обмотка провода; 4-внутреняя изоляционная оболочка провода; 5-сердцевина провода из льняного волокна; 6-наружная изолирующая оболочка провода высокого напряжения
Сердечник 5 провода, представляющий собой шнур из льняной пряжи, заключен в пластмассовую оболочку с добавлением феррита, поверх которой намотан провод диаметром 0,11 мм из сплава никеля и железа (по 30 витков на сантиметр длины). Снаружи провод имеет изолирующую оболочку 6 из поливинилхлорида. Па концах провода механическим способом закреплены латунные наконечники 2, закрытые резиновыми манжета- ми-наконечниками 1 (рис. 24.9). Эти наконечники приспособлены для установки в катушку зажигания, распределитель зажигания или наконечники свечей.
Техника безопасности при выполнении работы.
К выполнению лабораторной работы допускаются лица, получившие допуск по работе и прошедшие инструктаж на рабочем месте.
При проведении лабораторной работы необходимо строго соблюдать правила техники безопасности при эксплуатации электрических машин и аппаратов. Перед началом сборки схемы необходимо убедиться в том что все защитные автоматы находятся в выключенном состоянии. Перед включением схемы следует проверить, не прикасается ли кто-то к токоведущим частям. Если в схеме требуется сделать какие либо изменения то схема должна быть обесточена и перед включением проверена преподавателем. При приближении к вращающимся частям необходимо соблюдать осторожность.
Категорически запрещается:
подавать напряжение на рабочее место без разрешения преподавателя;
касаться руками неизолированных проводов и соединительных контактов;
брать недостающие проводники с других столов;
приносить оборудование с других столов;
оставлять пометки на столах и оборудовании.
Методика выполнения работы.
1.Провести проверку и испытания катушек зажигания, данные проверок и испытаний занести в таблицу.
1.1.Проверить целостность первичной обмотки и измерить при помощи мультиметра её сопротивление при помощи омметра согласно рисунка 24.10а.
1.2.Проверить отсутствие замыканий первичной обмотки на корпус и провести испытание изоляции напряжением 220В. в течении 1-ой минуты по схеме рисунок 24.10б. При нормальной изоляции лампочка не должна загореться.
1.3.Проверить целостность вторичной обмотки и измерить при помощи мультиметра её сопротивление при помощи омметра согласно рисунка 24.10в.
2 2 0В .
а . |
б . |
в . |
Рисунок 24.10. – Порядок проверки катушки зажигания
1.4. По данным проверок заполнить таблицу 24.1. сделать вывод о пригодности проверяемых катушек и перечислить все обнаруженные неисправности.
Таблица 24.1.– Данные проверок и испытаний катушек зажигания.
|
Сопротивление |
Сопротивление |
|
|
|
|
|
||
|
первичнойобмот- |
вторичнойоб- |
Результатис- |
Обнаруженныенеисправности |
|
||||
№п/п |
ки,Ом |
мотки,кОм |
пытанияизо- |
|
|
|
Выводо |
||
итип |
|
|
|
|
ляциина- |
Повреж- |
Поврежде- |
Замыка- |
пригодно- |
катуш- |
|
Допусти- |
|
Допусти- |
пряжением |
дение |
стикэкс- |
||
ки |
Измере- |
маявели- |
Изме- |
маявели- |
220В.втече- |
первич- |
ниепер- |
ниеоб- |
плуатации |
|
но |
чина |
рено |
чина |
нии1мин. |
нойоб- |
вичнойоб- |
моткина |
|
|
|
|
мотки |
корпус |
|
||||
|
|
|
|
|
|
мотки |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R 1 |
|
15-17 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- 47 -
2. Провести проверку и испытания транзисторных коммутаторов, дан-
ные проверок и испытаний занести в таблицу.
2.1. Собрать схему изображенную на рисунке 24.11. 2.2.Подать напряжение на схему, лампа должна загореться.
2.3.Отсоединить провод от зажима «Р» коммутатора, при исправном коммутаторе лампочка должна погаснуть, (то есть при снятии сигнала минус с базы транзистора он закрывается).
2.4.Присоединить провод к зажиму «Р» коммутатора, лампочка должна загореться.
2.5.Повторить все операции 3-4 раза, данные проверок занести в таблицу
24.2.и сделать вывод о целостности коммутаторов.
C2 |
К |
- |
12В |
VS |
|
+ |
|
R1 |
|
|
|
VD |
C1 |
|
|
VT |
|
|
|
М |
R2 |
|
|
TV |
|
|
|
|
Р |
|
|
Рисунок 24.11. – Схема проверки транзисторного коммутатора |
|||
Таблица 24.2.– Данные проверок транзисторных коммутаторов.
№п/пи тип |
|
|
Состояниесигнальной лампы |
|
|
|
Испытание№1 |
Испытание№2 |
Испытание№3 |
||||
коммутатора |
«-»подан на |
«-»неподан |
«-»подан на |
«-»неподан |
«-»подан на |
«-»неподан |
|
зажим«Р» |
назажим«Р» |
зажим«Р» |
назажим«Р» |
зажим«Р» |
назажим«Р» |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Провести проверку и испытания прерывателей-распределителей, дан-
ные проверок и испытаний занести в таблицу.
3.1. Отстегнуть пружины и снять крышку распределителя. Отвернуть винты и снять ротор.
- 48 -
3.2.Измерить сопротивление резистора в роторе.
3.3.Оценить техническое состояние контактов прерывателя:
3.3.1.Обеспечить положение, при котором контакты прерывателя будут замкнуты.
3.3.2.Подключить к выводу тока низкого напряжения и корпусу распределителя источник постоянного напряжения 12 В (Р>50 Вт) с добавочным рези-
стором Rд =3 Ом, мощностью 50 Вт (рисунок 24.12а), подключить вольтметр, согласно рисунка и измерить напряжение. При нормальном состоянии контактов падение напряжения на них не должно превышать 0,15 В (рисунок 24.12б). При выключенном зажигании и замкнутых контактах происходит нагрев катушки зажигания, поэтому данную операцию следует проводить в течение ограниченного времени.
а. |
б. |
Рисунок 24.12 - Схема проверки технического состояния контактов прерывателя
3.3.3. Проверить усилие прижатия контактов. Для чего обеспечить неподвижное положение корпуса распределителя, установить контакты в замкнутое состояние, подключить через ограничивающее сопротивление (порядка 15-20 Ом) к проводу подвода тока и корпусу распределителя источник постоянного напряжения 12 В, подключить вольтметр (или контрольную лампу) между клеммой прерывателя и корпусом (рисунок 24.13), зацепить крючком динамометра за рычажок прерывателя у контактов и плавно отвести динамометр до начала размыкания контактов, которое определяют по показанию вольтметра, соответствующего напряжению питания (или включению лампы). Замеренное усилие должно быть в пределах 500...600 гс (4,9...5,88 Н).
Рисунок 24.13. - Проверка усилия прижатия контактов прерывателя.
3.3.4. Проверить щупом величину зазора между контактами прерывателя. Для этого нужно, вращая вал, установить кулачок прерывателя в такое положение, при котором контакты прерывателя будут максимально разомкнуты. Затем ввести плоский щуп в зазор между контактами. Щуп должен входить плотно, но без разведения контактов. Допустимые значения зазора между контактами прерывателя лежат в пределах 0,35-0,45 мм.
3.4.Проверить омметром сопротивление изоляции между различными клеммами и «массой». Сопротивление между низковольтной клеммой прерывателя и корпусом нужно измерять при разомкнутых контактах прерывателя. Сопротивление изоляции при нормальных условиях должно быть не менее 10 МОм.
3.5.Оценить техническое состояние конденсатора.
3.5.1. Проверить конденсатор на пробой. Для этого вставить между контактами прерывателя кусочек картона или обеспечить положение, при котором контакты прерывателя будут разомкнуты; 3.5.2.Подключить к проводу М (рисунок 24.5а) и корпусу распределителя (че-
рез ограничивающее сопротивление порядка 15-20 Ом) источник постоянного напряжения 12 В; 3.5.3. Измерить вольтметром напряжение между рычажком прерывателя и
корпусом. Если напряжение будет меньше 12 В. то конденсатор пробит, и его надо заменить. Проверить с помощью измерительного прибора емкость конденсатора. Замеренная емкость должна находиться в пределах 0,2...0,25 мкФ.