Снятие и установка, разборка и сборка элементов системы зажигания

Для снятия датчика момента искрообразования тормозят автомобиль стояночным тормозом, снимают запасное колесо и отсоединяют провод от клеммы «минус» аккумуляторной батареи.

Отсоединяют от датчика момента искрообразования провода и вакуумный шланг. Отворачивают гайки крепления и снимают датчик.

Валик датчика момента искрообразования соединяется с хвостовиком распределительного вала только в одном положении. Поэтому перед установкой поворачивают валик датчика момента искрообразования в такое положение, чтобы кулачки муфты валика находились против пазов распределительного вала.

Надевают на фланец датчика момента искрообразования уплотнительное кольцо, смазанное моторным маслом, устанавливают датчик момента искрообразования на корпус вспомогательных агрегатов в таком положении, чтобы среднее деление на фланце датчика момента искрообразования находилось против установочного выступа на корпусе вспомогательных агрегатов (см. рис. 41), и закрепляют датчик гайками. Присоединяют к датчику момента искрообразования провода и вакуумный шланг, а затем проверяют и при необходимости регулируют момент зажигания.

Для замены каких-либо деталей разборку производят в следующем порядке.

Снимают крышку 10 (рис. 157), отсоединяют тягу вакуумного регулятора 3 от опорной пластины 6 датчика, отворачивают винты крепления и снимают вакуумный регулятор. Отворачивают винты крепления и снимают опорную пластину 6 в сборе с датчиком 5 и держателем 8. Снимают пружину с муфты 1, удаляют штифт и снимают с валика муфту и регулировочные шайбы. Вынимают из корпуса 2 валик с центробежным регулятором 4 и шайбами.

Рис. 157. Детали датчика момента искрообразования: 1 — муфта; 2 — корпус; 3 — вакуумный регулятор; 4 — центробежный регулятор; 5 — бесконтактный датчик; 6 — опорная пластина датчика с подшипником; 7 — стопорная пластина подшипника; 8 — держатель переднего подшипника валика; 9 — держатель переднего подшипника валика в сборе с опорной пластиной датчика; 10 — крышка; 11 — стопорная шайба; 12 — ведомая пластина центробежного регулятора с экраном; 13 — валик с ведущей пластиной центробежного регулятора; 14 — грузик; 15 — сальник.

Сборку выполняют в порядке, обратном разборке. При сборке необходимо подбором регулировочных шайб обеспечить осевой свободный ход валика не более 0,35 мм.

Выключатель зажигания

Для снятия выключателя зажигания отсоединяют провод от клеммы «минус» аккумуляторной батареи, снимают облицовочный кожух вала рулевого механизма и отсоединяют колодку проводов выключателя зажигания от жгута проводов панели приборов.

Вставляют ключ в замок выключателя зажигания и поворачивают его з положение 0, отворачивают болты крепления скобы выключателя, снимают ее, а затем и выключатель зажигания.

Установку выключателя зажигания производят в порядке, обратном снятию.

Для разборки выключателя зажигания KZ813 (венгерского производства) отсоединяют провода от штепсельной колодки, поворачивают ключ в положение 0 (выключено) и отворачивают винт крепления замка. Затем, утопив фиксирующий штифт, вынимают замок с контактной частью из корпуса (на корпусе замка имеется отверстие, в которое входит фиксирующий штифт замка). Отворачивают два винта крепления, отсоединяют контактную часть выключателя от замка и снимают облицовку с контактной части. Сборку выключателя зажигания выполняют в порядке, обратном разборке.

Выключатель зажигания 2108-3704005-40 отличается по конструкции от KZ813. Для его разборки достаточно отвернуть один винт, после чего от корпуса выключателя отсоединяются облицовка и контактная часть.

А) Сборка системы зажигания

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5

«Сборка и проверка батарейной системы зажигания»

Специальности: 190631 «Техническое обслуживание и ремонт

МДК 01.04 «Электрические и электронные системы

Цель и задачи лабораторной работы №5

— изучить устройство и работу батарейной системы зажигания;

— Проверка технического состояния батарейной системы зажигания.

1.2 Задачи работы:

— Научить студентов собирать батарейную систему зажигания на стенде;

— Научить студентов выявлять неисправности в батарейной системе зажигания и устранять их.

Содержание лабораторной работы

2.1 Теоретическая часть:

— устройство батарейной (контактной) системы зажигания (30 мин);

— принцип работы батарейной (контактной) системы зажигания

— изучение схемы батарейной системы зажигания (30 мин);

— Заполнение бланка-отчета и защита работы (10 мин).

Оборудование

3.1 Общие сведения

— Стенд системы зажигания;

— Мультиметр UNI-T UT33C

— Дополнительный источник постоянного тока 12 – 14 В, 12 А.

Рекомендации студентам по выполнению лабораторной работы

4.1 Условия и организация работы

Выполнение работы предусматривает теоретическую и практическую части. Выполнение практической части предполагает наличие у студентов знаний о проведении работ по проверка технического состояния приборов батарейной системы зажигания».

а) В теоретической части лабораторной работы под руководством преподавателя студенты:

1) знакомятся с рабочим местом;

2) изучают меры безопасности;

3) изучают назначение и принцип действия оборудования, особенности его подключения;

4) знакомятся с нормативной и учебной литературой

5)изучают устройство и принцип батарейной системы зажигания автомобиля;

6) в процессе изучения литературы заполняют бланк-отчёт необходимыми нормативными значениями.

б) В практической части лабораторной работы под контролем преподавателя студенты:

1) Сборка системы зажигания на стенде;

в) После заполнения бланка отчёта о лабораторной работе студенты:

1) делают заключение о техническом состоянии стартера;

2) отвечают на контрольные вопросы;

3) сдают отчет преподавателю.

4.2 Последовательность и технология выполнения работы

а) Сборка системы зажигания

Общая структура системы зажигания представлена в соответствии с рисунком 4.

1. Источник питания для системы зажигания — бортовая сеть автомобиля и ее источники питания — аккумуляторная батарея (АКБ) и генератор.

2. Выключатель зажигания.

3. Устройство управления накоплением энергии — определяет момент начала накопления энергии и момент «сброса» энергии на свечу (момент зажигания). В зависимости от устройства системы зажигания на конкретном авто может представлять из себя:

Механический прерыватель, непосредственно управляющий накопителем энергии (первичной цепью катушки зажигания). Данный компонент нужен для того, чтобы замыкать и размыкать питание первичной обмотки катушки зажигания. Контакты прерывателя находятся под крышкой распределителя зажигания. Пластинчатая пружина подвижного контакта постоянно прижимает его к неподвижному контакту. Размыкаются они лишь на короткий срок, когда набегающий кулачок приводного валика прерывателя-распределителя надавит на молоточек подвижного контакта. Схема элементов батарейной системы зажигания представлена в соответствии с рисунком 5

При замыкании контактов прерывателя ток от аккумуляторной батареи проходит по первичной обмотке катушки зажигания, создавая вокруг нее магнитное поле. Цепь низкого напряжения следующая: положительный вывод аккумуляторной батареи 17- амперметр 16- выключатель зажигания 8- добавочный резистор 9- первичная обмотка 10 — провод 7 — подвижный контакт 2 — неподвижный контакт 3 — масса выключатель 18 цепи аккумуляторной батареи — отрицательный вывод аккумуляторной батареи.

При размыкании контактов прерывателя обесточивается первичная обмотка катушки зажигания и резко уменьшается магнитное поле. Магнитный поток исчезающего поля пересекает витки вторичной и первичной обмоток, при этом индуктируется электродвижущая сила (ЭДС) высокого напряжения во вторичной и ЭДС самоиндукции в первичной обмотках. Возникающие во вторичной обмотке импульсы высокого напряжения подводятся к свечам зажигания в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя. Вращающийся ротор 19 своим электродом распределяет импульсы высокого напряжения по электродам крышки распределителя. Частота вращения ротора в 2 раза меньше частоты вращения коленчатого вала и, таким образом, совпадает с частотой вращения кулачка прерывателя. Положение пластины ротора напротив каждого из электродов крышки распределителя соответствует разомкнутому состоянию контактов прерывателя.

В первичной обмотке ток самоиндукции возникает при замыкании и размыкании контактов прерывателя. Ток самоиндукции замедляет процесс исчезновения тока в первичной обмотке, что нежелательно, так как при размыкании контактов увеличивается период искрообразования между ними, снижаются эффективность и надежность системы зажигания. Параллельно контактам прерывателя включен конденсатор 6. В момент размыкания цепи низкого напряжения конденсатор заряжается током самоиндукции, а затем при разомкнутых контактах разряжается через первичную обмотку.

Выключатель зажигания 8 необходим для остановки работающего двигателя размыканием первичной обмотки катушки зажигания. Он нужен и для включения зажигания перед пуском двигателя. Ключ выключателя зажигания может занимать четыре положения: 0- зажигание выключено; 1 — зажигание включено; II — включены зажигание и стартер; III- подведено питание к радиоприемнику. В положении О ключ можно вставить и вынуть из замка зажигания. После пуска двигателя ключ выключателя зажигания переводят в положение 1.

Выключатель цепи аккумуляторной батареи нужен для отключения батареи от массы при выполнении электротехнических работ и для остановки автомобиля на длительное время. Выключатель 18 защищает электрооборудование от короткого замыкания или от пожара при неисправной проводке, а также позволяет отключить батарею от всех потребителей электрической энергии, непосредственно не отсоединяя провода, отходящие от нее. В этом случае остается включенным аварийное освещение — плафон кабины и розетка переносной лампы.

Контактная система батарейного зажигания (классическая), применяемая на автомобильных двигателях с 1925 г., сравнительно проста, что и обусловило ее распространение. В настоящее время в автомобилестроении наметились тенденции увеличения частоты вращения коленчатого вала и числа цилиндров двигателя. При эксплуатации форсированных автомобильных двигателей выявились существенные недостатки контактной системы батарейного зажигания: быстро обгорают и изнашиваются контакты прерывателя, так как через них проходит ток значительной сильно (до 7 — 8 А); увеличивается зазор между контактами прерывателя, а следовательно, и угол опережения зажигания, что снижает надежность работы системы зажигания; резко уменьшается ток в цепи низкого напряжения, вследствие чего снижается и ток в цепи высокого напряжения; возникают перебои с воспламенением рабочей смеси; затрудняется пуск двигателя; снижаются экономичность и мощность двигателя. В настоящее время широкое распространение получает контактно-транзисторная система зажигания, а на отдельных двигателях и бесконтактно-транзисторная система.

Виды, устройство и принцип работы системы зажигания

Система зажигания двигателя – это комплекс устройств, приборов и датчиков, необходимых для его запуска. Ее главной задачей является создание высокого напряжения для формирование искры, воспламеняющей топливовоздушную смесь, в точно определенный момент времени. Это обеспечивает правильный режим работы мотора, а потому от исправности системы зажигания зависит расход топлива, мощность и безопасность движения автомобиля.

Устройство и принцип действия типовой системы зажигания

С технической стороны система зажигания входит в комплекс электрооборудования двигателя. Конструктивно она состоит из следующих элементов:

• Аккумулятор или другой источник питания. Он подает в сеть низкое напряжение 12 вольт.
• Переключатель. При повороте ключа переключатель замыкается и низкое напряжение поступает в накопитель энергии.
• Накопитель энергии. Бывает двух видов: индуктивный (катушка зажигания трансформаторного типа, преобразующая низкое напряжение в высокое до 30 тысяч вольт) и емкостной (конденсатор).
• Блок управления аккумулированием и распределением энергии. В зависимости от типа системы зажигания это может быть прерыватель, транзисторный коммутатор или ЭБУ (электронный блок управления).
• Распределитель. Этот узел может быть механическим или электронным. Он осуществляет снабжение определенных свечей энергией в заданный момент времени.
• Провода цепи высокого напряжения. По ним поступает высокое напряжение к электродам свечей.
• Свечи зажигания.

Работа системы зажигания основана на следующем принципе: при подаче в сеть низковольтного напряжения, происходит накопление и преобразование энергии, что затем распределяется по свечам, на электродах которых формируется искра, провоцирующая воспламенение топливовоздушной смеси.

Виды систем зажигания

В современном автомобилестроении системы зажигания классифицируют в зависимости от способа управления процессом. При этом выделяют три основных типа схем:

• контактная (контактно-транзисторная);
• бесконтактная (транзисторная);
• электронная (микропроцессорная).

Характерные особенности контактной системы

Исторически контактная система является одной из первых и сегодня ее можно встретить лишь на старых моделях автомобилей. В таких конструкциях формирование высокого напряжения происходит в трансформаторной катушке, а распределение его на свечи реализуется механическим способом – замыканием и размыканием контактов цепи прерывателем-распределителем.

Устройство контактной системы зажигания

Помимо основных элементов, такие системы включают в себя центробежный регулятор опережения зажигания, необходимый для преобразования угла опережения зажигания относительно частоты вращения коленвала. Он представляет собой два груза, воздействующих на мобильную пластину, контактирующую с кулачковым механизмом прерывателя.

Угол опережения зажигания – определенное положение коленвала, при котором осуществляется подача высокого напряжения на свечи. В таком режиме зажигание происходит до момента достижения поршнем верхней мертвой точки, что позволяет обеспечить максимально эффективное сгорание топливовоздушной смеси.

Также в контактных схемах применяется вакуумный регулятор опережения зажигания, изменяющий угол опережения соответственно режиму работы (нагрузке) мотора. Он соединен с полостью, находящейся за дроссельной заслонкой, и при нажатии на педаль газа изменяет угол опережения в зависимости от величины разрежения.

При замыкании контактов низкое напряжение подается на первичную обмотку катушки, где аккумулируется энергия и в момент размыкания контакта происходит формирование высокого напряжения на вторичной обмотке. Затем энергия поступает к распределителю зажигания и далее на соответствующую свечу.

Если нагрузка на силовой агрегат повышается, увеличивается частота вращения вала прерывателя-распределителя, и грузы центробежного регулятора расходятся, изменяя положение пластины. Это способствует более раннему размыканию контактов, что увеличивает угол опережения. При снижении нагрузки на двигатель происходит обратный процесс.

В чем отличия контактно-транзисторной системы зажигания

Следующим поколением системы зажигания стала контактно-транзисторная, предполагающая установку в первичной цепи катушки транзисторного коммутатора. Он позволяет снизить силу тока в обмотке низкого напряжения, что повышает срок эксплуатации контактов.

Контактно-транзисторная система зажигания

За счет установки транзистора напряжение, поступающее на свечи, больше, чем в классической контактной системе на 30%. Зазор между электродами и, как следствие, длина искры при этом также больше, а значит возрастает и площадь контакта с топливовоздушной смесью, что способствует ее полному сгоранию. В контактно-транзисторной системе зажигания прерыватель воздействует не на катушку, а на коммутатор.

При повороте ключа через транзистор начинают проходить два типа токов:

• управления;
• основной ток первичной обмотки.

Когда контакты размыкаются, ток цепи управления исчезает, а транзистор запирается, препятствуя протеканию тока первичной обмотки. В этот момент магнитное поле формирует высокое напряжение на вторичной обмотке. Для ускорения запирания транзистора в контактной системе зажигания этого типа может устанавливаться импульсный трансформатор.

Принцип работы бесконтактной системы

Эволюционным продолжением транзисторно-контактной системы, является бесконтактное зажигание. В таких конструкциях вместо прерывателя устанавливается специальный датчик импульсов. Это дает возможность увеличить срок службы системы зажигания за счет отсутствия неисправностей, связанных с контактами прерывателя.

Датчик формирует электрические импульсы низкого напряжения. Он бывает трех типов:

• Датчик Холла. Конструкция такого датчика включает в себя постоянный магнит, и пластину-полупроводник, оснащенную микросхемой.
• Индуктивный. Принцип его работы основан на изменении величины индукции чувствительного элемента в зависимости от величины зазора между датчиком и движущимся пластинчатым ротором, воздействующим на магнитное поле.
• Оптический. Он состоит из светодиода, фототранзистора и микросхемы согласования. При попадании света от диода на фототранзистор датчик подает массу (минус питания) на коммутатор. Перекрытие потока света провоцирует исчезновение тока в катушке и способствует дальнейшему формированию искры.

Конструктивно датчик импульсов интегрирован в распределитель и регулируется режимом вращения коленвала двигателя. Прерывание тока в первичной обмотке катушки зажигания бесконтактной системы осуществляется также транзисторным коммутатором, но реагирующим на сигналы датчика.

В момент вращения коленвала датчик посылает импульсы напряжения на коммутатор. Последний, соответственно, формирует импульсы тока в обмотке низкого напряжения катушки. Когда ток не поступает, на вторичной обмотке возникает высокое напряжение, которое передается распределителю и далее по высоковольтным проводам к нужной свече. Изменение угла опережения в бесконтактной системе зажигания также выполняется центробежным и вакуумным регуляторами.

Электронная и микропроцессорная системы

Самой современной системой считается электронная. Она не имеет механических контактов, а потому ее также можно назвать бесконтактной. Электронное зажигание является частью системы управления двигателем.

Электронная система зажигания

Выделяют два типа электронных бесконтактных систем зажигания:

• С распределителем. В подобной схеме применяется механический распределитель зажигания, подающий высокое напряжение на заданную свечу.
• Прямого зажигания. При такой схеме высокое напряжение поступает к электродам свечи напрямую с катушки.

Помимо базовых элементов электронная система зажигания включает:

• Входные датчики. Они регистрируют данные о текущем режиме работы мотора и подают их в виде электронных сигналов блоку управления.
• Электронный блок управления. Он выполняет обработку сигналов и передает соответствующие команды на воспламенитель.
• Исполнительное устройство, или воспламенитель. Фактически является транзисторной платой, обеспечивающей в открытом режиме поступление напряжения на первичную обмотку, а в закрытом – отсечку и формирование высокого напряжения на вторичной обмотке катушки.

Такие системы могут оснащаться одной общей (в конструкциях с распределителем), индивидуальными (при подаче энергии прямо на свечу) или сдвоенными катушками зажигания.

Разновидностью электронной системы является микропроцессорная. В ней применяется целый комплекс датчиков, сигналы которых обрабатываются ЭБУ. Он рассчитывает оптимальный режим работы системы в заданный момент времени. Преимуществами такой конструкции является снижение расхода топлива и улучшение динамических характеристик автомобиля.