Велика кількість двигунів, що відрізняються по робочому об'єму, числу циліндрів, тактності, частоті обертання, конструкції і цільовим призначенням, привело до створення різноманітних систем запалювання.
Системи запалювання ражіганія поділяються на: Контактні і безконтактні.
Контактні: Батарейні: Класичні, Контактнотранзіс-торні. Автономні: Магнето агрегатний; магнето
(Магдин) вбудовуються: Магнето (Магдин) маховикові; Магнето (Магдин) роторное.
Безконтактні: Батарейні: З накопиченням енергії в ін-дуктівності; З накопиченням енергії в ємності
Автономні: З накопиченням енергії в індуктивності; З накопиченням енергії в ємності: Системи запалювання з живленням від багатополюсного генератора; Магнето безконтактне.
Контактні, або класичні, системи застосовуються мало не з самого народження двигуна внутрішнього згоряння. Величезне число двигунів експлуатується з ними і понині.
Отже, що ж являє собою «класика»?
Розберемо її на прикладі найбільш простий, батарейній системи. Вона складається з наступних елементів і вузлів: котушки запалювання, контактів переривника, кулачка, конденсатора, іскрових свічок (рис. 2а).
до всієї теми один загальний малюнок
При замкнутих контактах переривника SA1 від джерела постійної напруги через первинну обмотку w1 котушки запалювання протікає струм, наростаючий по експоненті. В цей час в первинній обмотці котушки запасається електромагнітна енергія. При розмиканні контактів SA1 відбувається розрив ланцюга і завдяки збереженої енергії віз-ника ЕРС холостого ходу. Вона трансформується у вторинну обмотку (1) 2 котушки у вигляді імпульсу високої напруги, який використовується для утворення іскри між електродами свічки.
Чим вище значення струму в момент розриву контактів, тим потужніше імпульс напруги у вторинній обмотці. Це основний закон систем запалювання з накопиченням енергії в індуктивності. Значення струму розриву, в свою чергу, залежить від активного опору кола первинної обмотки (її ще називають ланцюгом низької напруги) і часу накопичення, тобто часу замкнутого стану контактів. Їх розмикання відбувається за допомогою обертового кулачка і ковзної по ньому пластмасовою «п'ятки» рухомого контакту. Замикання здійснюється завдяки тому, що цей контакт додатково подпружинен.
При розмиканні контактів у початковий момент через ЕРС самоіндукції між контактами може виникати іскра, яка значно знижує напруга на вторинній обмотці, та ще й призводить до інтенсивного зносу контактів. Для усунення цих недоліків паралельно контактам включається конденсатор С1. У перший момент після їх розмикання ЕРС самоіндукції заряджає конденсатор, і до того моменту, коли він зарядиться, контакти розійдуться на таку відстань, що іскра між ними виникнути вже не зможе. Ємність конденсатора вибирається оптимальної, тому що більша знижує напругу на вторинній обмотці, а мала не дуже-то рятує від іскріння.
У двотактних двигунах кулачок знаходиться на цапфі клонували, в чотиритактних - на цапфі розподільного вала або шестерні.
Час накопичення енергії залежить від кута замкнутого стану контактів (УЗСЬК), який контролюється зазвичай непрямим шляхом - по зазору між контактами в розімкнутому стані (0,35 ... 0,45 мм),
В даному випадку застосована двохвивідною, або двухіскровая котушка запалювання, завдяки якій вдається зробити розподіл іскри по двом циліндрах дуже простим способом. Іскровий розряд утворюється на обох висновках вторинної обмотки одночасно, проте робочої іскра буде тільки для того циліндра, в якому закінчується такт стиснення. В іншому циліндрі, де закінчується такт випуску, іскра буде чисто профілактичної - для самоочищення свічки. На працездатність двигуна в цілому вона не робить ніякого впливу.
Батарейні системи запалювання з двухіскровой котушкою застосовуються на мотоциклах «Урал», «Дніпро», «Мото-Гуцці», «Харлей-Давідсон», БМВ.
Для одноциліндрового двигуна використовується одноіскровая котушка, в якій обмотки з'єднані по автотрансформаторной схемою (рис. 26). Такі системи встановлені на мотоциклах «ІЖ», «Ява», ЧЗ.
Для роботи автономних систем запалювання не потрібно стороннє джерело напруги-вони харчуються від свого власного джерела, який представляє собою, як правило, магнітоелектричний «переменнік».
За конструктивним виконанням автономні системи діляться на агрегатні і неагрегатна. Перші являють собою закінчену конструкцію, що поєднує в єдиному корпусі генератор, кулачок, переривник і котушку запалювання, у других, як правило, ротор і статор є окремі деталі, що не мають власного корпусу. Такі системи можуть бути зібрані тільки на конкретному двигуні.
Якщо «переменнік» виробляє напругу для живлення тільки системи запалювання, то така автономна система називається магнето. Якщо ж виробляється ще й на-напруга для живлення систем освітлення і сигналізації, то система носить назву Магдин.
Розглянемо пристрій і принцип дії агрегатного магнето
(Рис. 3). Магнітна система включає в себе ротор, що складається з постійного магніту 1 і полюсів 2, дві полюсні стійки статора 3 і сердечник високовольтного трансформатора 4. Полюсні стійки і сердечник виготовлені з пластин електротехнічної сталі.
Електричний ланцюг становлять первинна (w1) і вторинна (w2) обмотки трансформатора, переривник SA1, конденсатор С1 і кнопка виключення запалення SA2.
При обертанні ротора його полюса по черзі проходять повз полюсних стійок 3, при цьому магнітний потік (показаний стрілкою) замикається через сердечник високовольтного трансформатора. Оскільки до полюсним стійок підходять різні полюси, магнітний потік двічі змінює свій напрямок за один оборот ротора (рис. 4). Змінюється як за величиною, так і за напругою, він перетинає витки обмоток трансформатора, наводячи в первинної змінний струм напругою 12 ... 20 В, який тече по ланцюгу «первинна обмотка - замкнуті контакти переривника -« маса »- первинна обмотка». У визна-ділений момент часу контакти розмикаються, і далі все процеси йдуть як в описаній вище батарейній системі.
Для отримання максимальної величини напруги вторинної обмотки необхідно синхронізувати момент розмикання контактів з максимумом амплітуди струму. Як видно з малюнка, він відстає від максимуму амплітуди ЕРС на кут 8 ... 10 °. На такий же кут, званий контуром, зміщують момент розмикання контактів щодо нейтрального положення магніту (рис. 5).
Вимикається запалювання натисканням кнопки SA2. При цьому первинна обмотка шунтується і іскроутворення припиняється. Кнопка зазвичай знаходиться на корпусі магнето. Деякі типи магнето мають клему для підключення кнопки дистанційного виключення запалення.
Так діє одноіскровое магнето. Існують також дво- і четирехіскровие магнето з низько- і високовольтних розподілом іскри. Вони застосовуються, наприклад, нестаціонарних двигунах, тракторних «пускач», мотопомпи.
Вбудовувані системи можуть бути маховикові і роторними. У першому випадку ротор являє собою маховик із закріпленими на ньому магнітами і полюсними черевиками. Вал маховика виконаний заодно з кулачком. На статорі закріплений сердечник високовольтного трансформатора з обома обмотками, конденсатор і контакти переривника (рис. 6). Як і добнимі магнето оснащувалися бензопили колишніх років випуску.
Маховикові Магдин містять, крім сердечника високовольтного трансформатора, два-три сердечника з котушками харчування систем освітлення і сигналізації. Таким Магдин оснащувалися мотоцикли «Паннонія». Однак на більшості Магдин високовольтний трансформатор виконується у вигляді окремої (виносної) котушки запалювання. Такими Магдин оснащувалися мопеди «Рига», «Верховина», моторолери «Вятка», снігоходи «Буран» старих випусків.
Роторні магнето і Магдин представляють собою «переменнікі», що встановлювалися на «Мінськ» і «Ковровци» колишніх років випуску - Г-38, Г-401, Г-421, а також на велодвігателі Д-4, Д-5, Д-6 .
Для регулювання кута випередження запалювання
використовуються відцентрові регулятори (в батарейних системах) або відцентрові муфти (на агрегатних магнето). Зі збільшенням частоти обертання коленвала кут випередження запалювання збільшується, зі зменшенням - зменшується. Відцентровими регуляторами оснащені мотоцикли «Урал», «Дніпро», «ІЖ-49», моторолери Т-200, ТГ-200. Решта мотоцикли і мопеди мають постійний кут випередження запалювання.
Перевагою контактних систем запалювання є їх простота і низька вартість. Однак є і маса недостат-ков, в першу чергу - знос пластмасовою «п'ятки» і підгоряння контактів переривника, що призводить до порушення зазору між контактами. Через це змінюється УЗСЬК, знижується вихідна напруга, на магнето і Магдин «йде» абрис і в результаті нормальна робота двигуна порушується.
Крім того, через інерційності контактів обмежена максимальна частота обертання коленвала двигуна. Центро-бажаних регулятор через зношування деталей теж вносить свою лепту в «забирання» його характеристик. Тому доводиться постійно контролювати кути і зазори. Все це, разом узяте, призвело до того, що контактні системи в даний час «сходять зі
сцени », поступаючись місцем більш досконалим безконтактним електронним. Проміжною ланкою між контактними і безконтактними системами були комбіновані контактно - транзисторні і контактно-тиристорні.
В принципі на цій ноті я й закінчу цю статтю. Користуйтеся на здоров'я ......