Презентация на тему "Система зажигания"

Составил: Минаев Николай Александрович,
преподаватель Морского колледжа ФГАОУ ВО «СевГУ»

«Важно не количество знаний,
а качество их»
Лев Толстой

Система зажигания предназначена для воспламенения рабочей смеси в цилиндрах бензиновых двигателей


Типы систем зажигания:
контактно-батарейная
контактно-транзисторная
бесконтактная
электронная

Общее устройство системы зажигания:
1. источник питания;
2. выключатель зажигания;
3. накопитель энергии;
4. устройство управления накоплением энергии;
5. устройство распределения энергии по цилиндрам;
6. высоковольтные провода;
7. свечи зажигания

Принцип работы системы зажигания

заключается в накоплении и преобразовании катушкой зажигания низкого напряжения (12В) электрической сети автомобиля в высокое напряжение (до 30 000 В), распределении и передаче высокого напряжения к соответствующей свече зажигания и образовании в нужный момент искры на свече зажигания.
Высокое напряжение необходимо для того, чтобы искра смогла пробить топливовоздушную смесь, т.к. она является диэлектриком и не проводит ток низкого напряжения.

Аккумуляторная батарея (АКБ) состоит из шести отдельных элементов, каждый из которых имеет положительные и отрицательные электроды, погруженные в электролит, и собранные в едином корпусе.
Электролит — водный раствор серной кислоты.
Электроды состоят из решетки изготавливаемой из свинцовых сплавов, на которую наносится активная масса, изготавливаемая из свинцово-оксидного порошка. Положительные и отрицательные электроды изолированы друг от друга сепараторами

Генератор – электрическая машина, преобразующая механическую энергию в электрический ток. В автомобиле генератор используется для зарядки аккумуляторной батареи и питания электрооборудования при работающем двигателе.
Ротор – создаёт вращающееся магнитное поле. Для этого на валу ротора находится обмотка возбуждения.
Статор – служит для создания переменного электрического тока. Он объединяет металлический сердечник и обмотки. Сердечник набирается из стальных пластин. Обмотки образуют трёхфазное соединение.

Щёточный узел обеспечивает передачу тока возбуждения на контактные кольца. Узел включает две графитные щетки, пружины их прижимающие и щеткодержатель.
Выпрямительный блок – служит для преобразования переменного тока, вырабатываемого генератором, в постоянный ток бортовой сети автомобиля

Работа автомобильного генератора

При повороте ключа в замке зажигания, ток от АКБ через щёточный узел и контактные кольца поступает на обмотку возбуждения. В обмотке наводится магнитное поле. С вращением коленчатого вала двигателя начинает вращаться ротор генератора. Магнитное поле ротора пронизывает обмотки статора, на выводах которых возникает переменное напряжение. При достижении определенной частоты вращения генератор переходит в режим самовозбуждения, т.е. обмотка возбуждения запитывается непосредственно от генератора

Катушка зажигания преобразует низкое напряжение, вырабатываемое генератором (12 В), в высокое (до 30 000 В), необходимое для воспламенения топливовоздушной смеси, т.к. смесь плохо проводит электричество

Устройство катушки зажигания

Катушка объединяет две обмотки – первичную и вторичную.
Первичная содержит от 100 до 150 витков толстой медной проволоки. Вторичная имеет от 15000 до 30000 витков тонкой медной проволоки. Вторичная обмотка находится внутри первичной обмотки.
Один конец вторичной обмотки соединён с клеммой первичной обмотки, другой – с центральной клеммой на крышке, обеспечивающей вывод высокого напряжения.
Для повышения силы магнитного поля обмотки располагают вокруг железного сердечника

Работа катушки зажигания

Работа катушки зажигания основана на возникновении во вторичной обмотке высокого напряжения при прохождении по первичной обмотке импульса тока низкого напряжения.
При прохождении через первичную обмотку тока создается магнитное поле.
При отсечке тока магнитное поле наводит во вторичной обмотке ток высокого напряжения, который выводится через центральную клемму катушки и с помощью распределителя подается к свечам зажигания

1 – приводной вал;
2 – корпус;
3 – вакуумный регулятор;
4 – диафрагма;
5 – тяга вакуумного регулятора;
6 – ведомая пластина регулятора опережения зажигания;
7 – ротор;
8 – боковой электрод с клеммой для провода к свече зажигания;
9 – крышка распределителя зажигания;
10 – центральный электрод с клеммой для провода от катушки зажигания;
11 – центральный контакт ротора;
12 – ведущая пластина центробежного регулятора;
13 – грузик регулятора опережения зажигания

1 – кулачок прерывателя;
2 – втулка кулачков;
3 – подвижная пластина;
4 – грузики;
5 – шипы грузиков;
6 – опорная пластина;
7 – приводной валик;
8 – стяжные пружины

При увеличении оборотов коленчатого вала двигателя поршни в цилиндрах увеличивают скорость своего возвратно-поступательного движения.
В то же время скорость сгорания рабочей смеси остается практически неизменной.
Следовательно, для обеспечения нормального рабочего процесса в цилиндре смесь необходимо поджигать чуть раньше.
Для этого искра между электродами свечи должна проскочить раньше, а это возможно лишь в том случае, если контакты прерывателя тоже разомкнутся раньше

Центробежный регулятор опережения зажигания находится в корпусе прерывателя-распределителя.
Он состоит из двух плоских металлических грузиков, каждый из которых одним из своих концов закреплен на опорной пластине, жестко соединенной с приводным валиком.
Шипы грузиков входят в прорези подвижной пластины, на которой закреплена втулка кулачков прерывателя.
Пластина с втулкой имеют возможность проворачиваться на небольшой угол относительно приводного валика прерывателя-распределителя.

По мере увеличения числа оборотов коленчатого вала двигателя, увеличивается и частота вращения валика прерывателя-распределителя.
Грузики, подчиняясь центробежной силе, расходятся в стороны и сдвигают втулку кулачков прерывателя "в отрыв" от приводного валика, в результате чего набегающий кулачок поворачивается на некоторый угол по ходу вращения навстречу молоточку контактов. Контакты размыкаются раньше, угол опережения зажигания увеличивается.
При уменьшении скорости вращения приводного валика центробежная сила уменьшается, и под воздействием пружин грузики возвращаются на место – угол опережения зажигания уменьшается

На одной и той же частоте вращения коленчатого вала двигателя положение дроссельной заслонки может быть различным. Это означает, что в цилиндрах будет образовываться смесь различного состава, а скорость сгорания рабочей смеси как раз и зависит от ее состава.

При полностью открытой дроссельной заслонке смесь сгорает быстрее, и поджигать ее можно и нужно попозже. Следовательно, угол опережения зажигания надо уменьшать.
И наоборот, когда дроссельная заслонка прикрыта, скорость сгорания рабочей смеси падает. Значит, угол опережения зажигания должен быть увеличен.

Вакуумный регулятор крепится к корпусу прерывателя-распределителя. Корпус регулятора разделен диафрагмой на два объёма. Один из них связан с атмосферой, а другой через соединительную трубку сообщается с полостью под дроссельной заслонкой.
С помощью тяги диафрагма регулятора соединена с подвижной пластиной, на которой располагаются контакты прерывателя.

При увеличении угла открытия дроссельной заслонки (увеличение нагрузки на двигатель) разряжение под ней увеличивается. В этом случае диафрагма через тягу сдвигает пластину вместе с контактами на небольшой угол в сторону от набегающего кулачка прерывателя. Контакты будут размыкаться позже, угол опережения зажигания уменьшится

И наоборот, угол увеличивается, когда дроссельная заслонка прикрывается. Разряжение под заслонкой уменьшается, передается к диафрагме и она, под действием пружины, толкает пластину прерывателя.
Это означает, что кулачок прерывателя быстрее встретится с подвижным контактом и контакты разомкнутся раньше. Таким образом увеличивается угол опережения зажигания для плохо горящей рабочей смеси

Предназначены для непосредственного воспламенения топливно-воздушной смеси в бензиновом двигателе. Воспламенение смеси происходит при прохождении искры между электродами свечи

Между центральным и боковым электродами поддерживается определенный зазор.
Величина зазора должна быть оптимальна для конкретной свечи зажигания и соответственно конкретного двигателя.
Чем больше зазор, тем больше искра, лучше воспламенение топливно-воздушной смеси.
Вместе с тем, при большом зазоре требуется большее пробивное напряжение, и соответственно велика вероятность пропусков зажигания, снижения топливной экономичности, увеличения вредных выбросов