Система за запалване

Превозните средства Oka използват безконтактна високоенергийна система за запалване. Вместо прекъсвач (с контакти), той използва електронен ключ за отваряне на веригата за ниско напрежение, който отваря и затваря веригата, когато мощният изходен транзистор се включва и изключва (т.е. без контакти).


Компонентите на системата за запалване включват: бобина за запалване, превключвател за запалване, сензор за момент на искра, превключвател и проводници за високо и ниско напрежение. Обикновено системите за запалване също използват разпределител на запалването, за да доставят последователно високоволтови импулси към цилиндрите на двигателя. Тук няма разпределител на запалването, а импулси с високо напрежение се подават едновременно към свещите на двата цилиндъра и два пъти по време на работния цикъл на двигателя (за два оборота на коляновия вал). Така един импулс във всеки цилиндър работи, а вторият е на празен ход.

Запалителна бобина

Запалителна бобина - марка 29.3705 високоенергийна, с два високоволтови изхода и отворен магнитопровод. Закрепва се с две гайки към скобата на калника на лявото колело.

Бобината за запалване има сърцевина 4, набрана от тънки пластини от електрическа стомана. Първичната (ниско напрежение) намотка 5 се навива върху сърцевината върху картонена рамка, а след това вторичната (високо напрежение) намотка 2. Слоевете на намотките са разделени от изолационна хартия, а намотките са изолирани с пластмаса. Краищата на първичната намотка са запоени към щепселите 3. а вторичната - към гнездата 6. Сърцевината с намотките е запълнена с пластмаса. Съпротивлението на първичната намотка е (0,5±0,05) Ohm, а на вторичната - (11 + 1,5) kOhm.

При автомобили Oka може да се използва и сменяема запалителна бобина тип 3012.3705. Това е трансформатор със сърцевина, изработена от W-образни пластини от електротехническа стомана. Намотките са запълнени с изолационна пластмаса. Съпротивлението на първичната намотка на бобината 3012.3705 е (0,35±0,035) Ohm, а на вторичната - (4,23±0,42) kOhm.

Превключване

Електронният превключвател служи за прекъсване на тока в първичната верига на запалителната бобина според сигналите на датчика за искров момент. Превключвателят е монтиран в двигателното отделение и е закрепен с две гайки към скоба, заварена към преградата.

На автомобили Oka могат да се използват превключватели от различни марки: 3620.3734, или BAT 10.2, или HIM-52, или 76.3734, или PT1903, или PZE4022, или K563.3734. Всички те са взаимозаменяеми. Превключвателите на първите две марки се сглобяват от отделни елементи - транзистори, микросхеми, резистори и др., Запоени в обща верига върху печатна платка, изработена от фолио от фибростъкло. За прекъсване на тока се използва мощен високоволтов транзистор тип KT-848A, специално проектиран за работа във високоенергийна запалителна система. Печатната платка, заедно с изходния транзистор, е поставена в корпус от лят алуминий.

Превключвателите на марките BAT 10.2 и HIM-52 имат хибриден дизайн, т.е. всичките им елементи са комбинирани в една голяма интегрална схема. Конструктивно тези ключове са проектирани в малък правоъгълен пластмасов корпус, монтиран върху метална плоча.

Превключвателят поддържа постоянна стойност на токовите импулси (диаграма II, лист 33) на ниво от 8...9 A, независимо от колебанията на напрежението в бордовата мрежа на автомобила. Веригата на превключвателя има устройство за автоматично намаляване на продължителността на токовия импулс в първичната намотка на бобината на запалването с увеличаване на скоростта на двигателя. Освен това се осигурява автоматично изключване на тока през бобината на запалването, когато двигателят не работи, но запалването е включено. След 2 ... 5 s след спиране на двигателя изходният транзистор на превключвателя се заключва, без да се създава искра върху запалителните свещи.

Превключвател за запалване

Ключът за запалване е предназначен за включване и изключване на веригите за запалване, стартиране на двигателя и други консуматори. Той се монтира на скобата на кормилния вал с помощта на скоба 7 и може да бъде от два взаимозаменяеми типа: 2108-3704005-40 от местно производство и KZ-813, произведен в Унгария. Ключовете за запалване се използват заедно с релето за запалване тип 113.3747-10, което е фиксирано под арматурното табло.

Структурно превключвателите KZ-813 и 2108-3704005-40 са направени по различен начин. Ключът за запалване KZ-813 има цилиндрично тяло 12, в което са вкарани контактната част 13 и ключалката 16, свързани с винтове. Ключалката се фиксира в тялото с винт и щифт 17, който влиза в отвора а на тялото. За да премахнете ключалката от корпуса, е необходимо да удавите щифта 17. Отвън ключът за запалване е покрит с пластмасова облицовка 15.

При ключ за запалване 2108-3704005-40 ключалката 9 е разположена в корпуса 8. Контактната част 10 се поставя върху ключалката и се закрепва към корпуса с винт. Отвън превключвателят също е покрит с пластмасова облицовка 11.

Ключът за запалване е реверсивен, т.е. може да се постави в ключалката във всяка позиция. И двата ключа за запалване в ключалката имат блокировка срещу рестартиране на стартера без предварително изключване на запалването, т.е. не е възможно да завъртите ключа отново от позиция I в позиция II, без първо да го върнете в позиция 0. Освен това има устройство против кражба. Принципът на неговото действие е, че след изваждане на ключа от ключалката в позиция III ("Паркинг"), заключващият прът 18 излиза от корпуса, влиза в жлеба на кормилния вал и го блокира.


Диаграмата на превключване показва кои контакти са затворени в различни ключови позиции. Напрежението от източниците на захранване се подава към контактите "30" и "30/1" и се отстранява от контактите "INT", "50", "15/2" и "P". Контактът "15/1" (за включване на веригата за запалване) няма директен изход към щепселите на блок 37, а само през релето за запалване 36.

Запалителна свещ

Свещта е предназначена да запали горимата смес в цилиндрите чрез искров разряд между електродите. Автомобилите Oka могат да бъдат оборудвани със свещи FE65PR или FE65CPR, произведени в Босна. Разликата между свещта FE65CPR е, че има медна сърцевина в централния електрод за подобряване на разсейването на топлината от края на електрода към тялото (това е обозначено с буквата C в обозначението на свещта). Буквата F в обозначението показва, че тялото на свещта има резба M14X1.25, а втората буква (E) показва, че дължината на тази резба е 19 mm. Числата (65) характеризират светещото число на свещта. Буквата P означава, че термичният конус (полата) на изолатора излиза извън края на корпуса, а буквата R означава, че свещта има определено вътрешно съпротивление за потискане на радиосмущенията.

Могат да се монтират и подобни свещи от местно производство A17DVR, или A17DVRM, или A17DVRM1.

Дизайнът на свещите е неразделим. В стоманения корпус 22 е навит керамичен изолатор 20, вътре в който има композитен електрод, състоящ се от контактен прът 21 и централен електрод 26. Страничният електрод 27 е заварен към корпуса. Долната част на пръта 21 и горната част на централния електрод са запълнени със специален проводящ стъклен уплътнител 23 със съпротивление 4...10 kOhm. Не позволява пробив на газове през отвора в изолатора и същевременно действа като резистор за потискане на радиосмущенията. За да се предотврати изтичането на газове през резбата на тялото, се използва уплътнителна шайба 24, изработена от меко желязо, която се затяга между тялото на свещта и крайната повърхност на гнездото в главата на цилиндъра

Разстоянието между електродите на запалителната свещ трябва да бъде в рамките на 0,7 ... 0,8 mm. Регулира се чрез огъване на страничния електрод 27. Не е позволено да се регулира междината чрез огъване на централния електрод, тъй като изолаторната пола може да се счупи. По време на работа на свещта металът се прехвърля от страничния електрод към централния. В резултат на това на страничния електрод се образува вдлъбнатина, а на централния електрод се образува туберкул. Следователно е необходимо да се провери разстоянието между електродите на свещта не с плоска, а с кръгла телена сонда.

Пролуката между тялото на свещта и изолатора е запечатана със стоманена шайба 25 и термично свиване на тялото. Термичното свиване се състои в нагряване на колана на тялото (под шестоъгълника) с високочестотни токове до температура от 700 ... 800°C и последващо кримпване на тялото със сила от 20 ... 25 kN. Шайба 25 едновременно служи за отстраняване на топлината от изолатора към тялото, поддържайки температурата на изолационната пола на определено ниво.

Температурата на изолатора по време на работа на двигателя зависи главно от дължината на полата и от термичното напрежение на двигателя. Колкото по-дълга е полата, толкова по-лошо е разсейването на топлината от полата към тялото и толкова "по-гореща" е свещта. Оптималната температура на полата на изолатора трябва да бъде в рамките на 500 ... 600°C. Ако температурата е под 500°C, т.е. полата е къса и свещта е "студена", тогава въглеродните отлагания ще се отлагат интензивно върху изолатора пола. Ако температурата е над 600°C, тогава въглеродните отлагания ще изгорят, но двигателят ще запали предварително горимата смес от нагрята пола, а не от искра. Това явление се нарича предварително запалване. Проявява се чрез удари в двигателя и от факта, че след изключване на запалването двигателят продължава да работи известно време.

Запалването с нажежаема жичка е вредно явление. Води до намаляване на мощността и до прегряване на двигателя, до преждевременно износване на основните му части, може да причини пукнатини в изолаторите на свещите и изгаряне на електродите.

За да се оцени способността на свещта да свети запалване, нейното обозначение съдържа число на светене - абстрактна стойност, пропорционална на средното индикаторно налягане в цилиндрите на двигателя, при което се получава светещо запалване. Определя се при специални едноцилиндрови двигатели чрез постепенно повишаване на работното налягане (а оттам и температурата) в цилиндъра. Колкото по-голямо е налягането в цилиндъра, при което се получава тлеещо запалване, толкова по-голямо е светещото число, т.е. "по-студена" е свещта.

За всеки модел двигател запалителната свещ се избира индивидуално според броя на блясъка. Следователно не е позволено да се използват други свещи на автомобили Oka, с изключение на посочените по-горе.

Проводници за високо напрежение

Проводниците предават високоволтови импулси от бобината към запалителните свещи. Те могат да бъдат от две степени: PVVP-8 или PVPPV-40. Поради увеличената дебелина на изолацията, те имат външен диаметър от 8 mm вместо 7 mm за проводниците на конвенционална система за запалване.
Сърцевината на жицата е шнур от ленени влакна 32, затворен в пластмасова обвивка 31 с максимално добавяне на ферит. Върху тази обвивка има проводима намотка, изработена от сплав от желязо и никел. Този дизайн на проводника има съпротивление, разпределено по дължината и намалява радио и телевизионните смущения. Съпротивлението на намотката е 2000±200 Ohm/m за проводници PVVP-8 и 2550±270 Ohm/m за проводници PVPPV-40. Отвън проводникът е изолиран с червено PVC съединение (за проводници PVVP-8) или облъчен син полиетилен (тел PVPPV-40).

Сензор за искрящ момент

Сензорът за въртящ момент на искра тип 5520.3706 се използва за подаване на управляващи импулси с ниско напрежение към превключвателя. Той съдържа центробежни и вакуумни контролери за синхронизиране на запалването и безконтактен микроелектронен контролен импулсен сензор.

Сензорът за въртящ момент на искра е монтиран на корпуса на аксесоарите (вижте гл. 7) и се задвижва директно от задния край на разпределителния вал през съединителя 9. Съединителят има две гърбици с различни ширини, които пасват в съответните жлебове на вала на разпределителния вал, които също имат различна ширина. Това осигурява точното взаимно положение на разпределителния вал и ролката 8. Това е необходимо, така че управляващите импулси на сензора да бъдат точно координирани във времето с фазите на работния процес в цилиндрите на двигателя (вижте гл. 8).

Корпус 18 е излят от алуминиева сплав. Ролката 8 се върти в две металокерамични втулки 10 и 22. Втулката 10 се притиска в корпуса и се смазва с масло, идващо от системата за смазване на двигателя. За да се предотврати проникването на масло в сензора за момент на искра, в корпуса е монтиран самозатягащ се гумен уплътнител 7. Втулката 22 е заобиколена от филцов пръстен 23, напоен с масло, което е достатъчно за целия експлоатационен живот на момента на искра. сензор. Аксиалният свободен ход на ролката 8 трябва да бъде не повече от 0,35 mm. Регулира се по време на монтажа чрез избор на дебелината на шайбите, разположени между съединителя и корпуса, както и между корпуса и водещата плоча 6 на центробежния регулатор.

На ролката са детайлите на центробежния регулатор на времето за запалване: водещата плоча 6 с две тежести 5 и задвижваната плоча 4. Водещата плоча е фиксирана на вала, а задвижваната, заедно с екрана 3, е неразделна част от втулката, поставена върху вала и фиксирана върху нея с фиксираща шайба. Към задвижващите и задвижваните плочи са прикрепени стелажи, за които са закачени пружините, затягащи плочите. Долният край на един от стълбовете на задвижваната плоча е ограничителят. Той се вписва в жлеба на задвижващата плоча и предотвратява завъртането на задвижваната плоча на повече от 16,5° спрямо ролката.

Когато двигателят работи под действието на центробежни сили, тежестите 5 се разминават, с езиците си опират в задвижваната плоча 4 и, преодолявайки съпротивлението на пружините, я завъртат (и следователно екрана 3) спрямо ролката . По този начин ситото 3 се задвижва не директно от ролката, а чрез тежестите и може да бъде завъртяно от тежестите на 16,5° спрямо ролката.

Има две пружини, които затягат плочи 4 и 8. Те се различават по своята еластичност. Пружината, която има висока еластичност, е монтирана с малко напрежение и не позволява на тежестите да се разминават при ниска скорост на коляновия вал. Центробежният регулатор влиза в действие при скорост на коляновия вал над 1000 об/мин, когато центробежната сила на тежестите започва да преодолява съпротивлението на тази пружина. При по-висока скорост влиза в действие и втората пружина (по-твърда и свободно монтирана на стелажите). Това осигурява определена промяна в момента на запалване при различни обороти на двигателя.

Контролерът за време на вакуумно запалване е фиксиран към корпуса с два винта. Състои се от корпус 11 с капак 12, между които е захваната гъвкава диафрагма 14. От една страна към диафрагмата е прикрепен прът 16, а от другата страна има пружина, която притиска диафрагмата с прът по посока на въртене на ролката. Прътът 16 е шарнирно свързан към основната плоча 2 на сензора. Под действието на разреждането диафрагмата се огъва и чрез пръта завърта плоча 2 заедно с безконтактния сензор по посока на часовниковата стрелка, т.е. срещу посоката на въртене на ролката. Основната плоча 2 на сензора е монтирана върху сачмен лагер 21, притиснат в държача 1.

Безконтактният сензор 17 е закрепен с винтове върху плоча 2. Принципът на неговото действие се основава на използването на ефекта на Хол. Състои се в възникването на напречно електрическо поле в полупроводникова плоча с ток под действието на магнитно поле върху нея. Сензорът се състои от полупроводникова пластина с интегрална схема 24 и постоянен магнит 25 с радиомагнетофон. Между плочата и магнита има празнина, в която има стоманен екран 3 с два слота.

Когато тялото на екрана преминава през пролуката на сензора (вижте фигурата), магнитните силови линии се затварят през екрана и не действат върху плочата. Следователно в плочата няма потенциална разлика. Ако в пролуката има процеп на екрана, тогава върху полупроводниковата плоча действа магнитно поле и потенциалната разлика се отстранява от нея.

Интегрална схема, вградена в сензора, преобразува потенциалната разлика, която възниква върху плочата, в импулси на напрежение с отрицателна полярност. По този начин, когато тялото на екрана е в пролуката на сензора, тогава има напрежение на изхода му, приблизително 3 V по-малко от захранващото напрежение. Ако слот на екрана преминава през празнината на сензора, тогава напрежението на изхода на сензора е близо до нула (не повече от 0,4 V).

Работа на системата за запалване

След включване на запалването контактите "30" и "87" на релето за запалване 26 се затварят. Чрез тях батерията подава напрежение към един от клемите за ниско напрежение на бобината за запалване 31, към щепсела "4" на превключвателя 29 и от неговия щепсел "5" по-нататък към безконтактния датчик 17.

Когато коляновият вал на двигателя се върти от стартера, екранът 3 се върти и сензорът 17 извежда правоъгълни импулси I към щепсела "6" на превключвателя, който ги преобразува в токови импулси II в първичната намотка на бобината на запалването. Токът първо постепенно се увеличава до стойност от 8 ... 9 A. и след това рязко се прекъсва от сигнала на сензора. Моментът на прекъсване на тока (съответстващ на момента на искрене) се определя от прехода на сензорния импулс от високо ниво към ниско. В този случай амплитудата на импулсите на напрежение III на изходния транзистор на превключвателя в момента на прекъсване на тока достига 350 ... 400 V. Продължителността на импулсите на тока зависи от скоростта на коляновия вал. При захранващо напрежение 14 V то намалява от около 8 ms при 750 rpm до 4 ms при 1500 rpm.

Токът, протичащ в първичната намотка на бобината за запалване, създава магнитно поле около завоите на намотката. В момента на прекъсване на тока, магнитното поле е рязко компресирано и, пресичайки завоите на вторичната намотка, индуцира в него ЕМП от порядъка на 22 ... 25 kV. Токът с високо напрежение се затваря по пътя: горният изход за високо напрежение на бобината 31 - свещта на първия цилиндър - маса - свещта на втория цилиндър - долният изход за високо напрежение на бобината за запалване. В този случай възниква искров разряд едновременно на две свещи: първия и втория цилиндър. В един от цилиндрите ходът на компресия завършва по това време и изпускането запалва горимата смес, а в другия цилиндър в този момент се отделят отработените газове и изпускането се извършва на празен ход.

Горимата смес изгаря за около хилядни от секундата. През това време коляновият вал на двигателя се върти на 20 ... 50°(в зависимост от скоростта). За да се получи максимална мощност и ефективност на двигателя, е необходимо горимата смес да се запали малко по-рано от пристигането на буталото в c. m.t., така че изгарянето завършва, когато коляновият вал се завърти на 10 ... 15°след c. m.t., т.е. искровият разряд трябва да се създаде с необходимото изпреварване.

При прекалено ранно запалване, когато моментът на запалване е твърде голям, горимата смес изгаря преди буталото да пристигне в c. m.t. и го забавя. В резултат на това мощността на двигателя намалява, появяват се удари, двигателят прегрява и работи нестабилно на ниски обороти на празен ход. При късно запалване горимата смес ще изгори, когато буталото се спусне, т.е. в условия на нарастващ обем. В този случай налягането на газа ще бъде значително по-ниско, отколкото при нормално запалване, а мощността на двигателя също ще намалее.В допълнение, сместа в изпускателната тръба може да изгори.

За да се случи изгарянето на горивото своевременно, всяка скорост на двигателя се нуждае от собствен момент на запалване. Първоначалният (инсталационен) момент на запалване е 1°±1° (4°±1° за двигатели 11113) при скорост на коляновия вал от 820...900 об./мин. С увеличаване на честотата на въртене, времето за запалване трябва да се увеличи, а с намаляване на честотата трябва да намалее. Тази задача се изпълнява от центробежен регулатор на времето за запалване.

С увеличаване на скоростта на въртене на ролката, тежестите 5 се въртят около осите си под действието на центробежни сили. Езиците на тежестите опират в задвижваната плоча 4 и, преодолявайки напрежението на пружините, я завъртат заедно с екрана 3 в посоката на въртене на ролката под ъгъл А. Сега процепът на екрана преминава по-рано (под ъгъл А) през пролуката на сензора и той издава импулс по-рано, т.е. Изпреварването на запалването се увеличава. С намаляване на скоростта на въртене центробежните сили намаляват и пружините завъртат задвижваната плоча 4 заедно с екрана срещу посоката на въртене на ролката, т.е. изпреварването на запалването намалява.

При промяна на натоварването на двигателя съдържанието на остатъчни газове в цилиндрите на двигателя се променя. При големи натоварвания, когато дроселите на карбуратора са напълно отворени, съдържанието на остатъчни газове в сместа е ниско, сместа е богата и гори по-бързо, а запалването трябва да стане по-късно. При намаляване на натоварването на двигателя (дроселните клапи са затворени), количеството на остатъчните газове се увеличава, работната смес става по-бедна и гори по-дълго, така че запалването трябва да стане по-рано. Моментът на запалване се регулира от вакуумния регулатор на запалването в зависимост от натоварването на двигателя.

Диафрагмата 14 на този регулатор се влияе от вакуум, предаван от зоната над дроселната клапа на първичната камера на карбуратора. Когато дроселната клапа е затворена (двигателят работи на празен ход), отворът, през който се предава вакуумът към регулатора, е по-висок от ръба на дроселовата клапа и вакуумният регулатор не работи.

При малки отвори на дроселната клапа в областта на отвора се появява вакуум, който се предава на вакуумния регулатор. Диафрагмата 14 се прибира и прътът 16 завърта основната плоча 2 на сензора срещу посоката на въртене на ролката. Изпреварването на запалването се увеличава. Тъй като дроселната клапа се отваря допълнително (увеличаване на натоварването), вакуумът намалява и пружината притиска диафрагмата обратно в първоначалното й положение. Основната плоча на сензора се завърта в посоката на въртене на ролката и изпреварването на запалването се намалява.