Путь  тока в цепи основной обмотки регулятора напряжения (см. рис. 26): положительная щетка — зажимы Я генератора и реле-регулятора — последовательная обмотка ОСТ — ускоряющая обмотка УО — сердечник ОСТ—'резистор Rt_K (13 Ом)—основная обмотка 00 регулятора напряжения — корпус — отрицательная щетка генератора.

При работе генератора, когда контакты РН и ОСТ замкнуты и резисторы Rp2 и ^_у (/?_тк) закорочены контактами, путь тока возбуждения генератора будет следующим: положительная щетка генератора — зажимы Я генератора и реле-регулятора — последовательная обмотка ОСТ—ускоряющая обмотка УО — сердечник ОСТ — ярмо — якорек — контакты ОСТ — выравнивающая обмотка ВО регулятора напряжения — контакты — якорек —■ ярмо РН — зажимы Ш реле-регулятора и генератора — обмотка возбуждения — отрицательная щетка генератора.

По мере увеличения частоты вращения якоря  растет напряжение генератора и когда оно достигает заданной величины 13,0— 15,5 В, то за счет увеличения силы тока в основной обмотке РН намагничивание сердечника усилится, якорек притянется к сердечнику и контакты РН разомкнутся. В момент размыкания контактов РН в цепь возбуждения генератора включаются последовательно резисторы #_Д1 и R_y (80+13 Ом). При этом ток возбуждения пойдет по следующему пути: положительная щетка — зажимы Я генератора и реле-регулятора — последовательная обмотка ОСТ — ускоряющая обмотка УО — сердечник ОСТ — резистор (13 Ом) —резистор R_nl (80 Ом) —зажимы Ш реле-регулятора и генератора — обмотка возбуждения —- отрицательная щетка генератора.

Вследствие увеличения сопротивления в цени возбуждения пила тока возбуждения и созданный им магнитный поток уменьшаются, а поэтому э. д. с. и напряжение генератора также будут уменьшаться. Уменьшение напряжения генератора вызовет уменьшение силы тока в обмотке РН, намагничивание сердечника РН уменьшится и пружина якорька вызовет быстрое замыкание контактов, после чего процесс будет повторяться.

10.Устройство  катушки зажигания

В настоящее  время применяются два вида катушек - с разомкнутым и замкнутым магнитопроводом. Они могут выполняться по трансформаторной и автотрансформаторной схемам соединения обмоток. В автотрансформаторной схеме уменьшается число выводов, и в создании высокого напряжения участвует и первичная катушка, включенная последовательно со вторичной. Трансформаторная связь обычно применяется в катушках электронных систем зажигания во избежание опасных воздействий всплесков напряжения при разряде на электронные элементы. На рис. 6.13, а представлена катушка с разомкнутым магнитопроводом.

Сердечник катушки набран из листов электротехнической стали. Вторичная обмотка, намотанная на изоляционную втулку, располагается на сердечнике. Число витков этой обмотки лежит в пределах 16-40 тыс., диаметр провода 0,06-0,09 мм. Поверх вторичной обмотки через изоляционную прокладку располагается первичная обмотка. Такое расположение способствует лучшему ее охлаждению. Обмотка имеет 260 - 330 витков провода диаметром 0,5-0,9 мм. Начало вторичной обмотки соединено с пружиной и латунной вставкой для соединения с высоковольтным проводом. На низковольтные выводы подводятся совместное соединение вторичной и первичной обмоток и вывод первичной обмотки. Обмотки с сердечником помещены в кожух, от которого сердечник изолирован керамическим изолятором. Рядом с кожухом располагается витой наружный магнитопровод, увеличивающий индуктивность катушки. Между кожухом катушки и крышкой, выполненной из высоковольтной пластмассы, проложена герметизирующая прокладка. Соединение крышки с кожухом выполнено завальцовкои, что делает конструкцию неразборной. Внутренняя полость катушки заполнена трансформаторным маслом. У катушек систем с регулируемым временем накопления энергии, имеющих низкое сопротивление первичной обмотки (0,4 - 0,5 Ом), позволяющее ускорить процесс нарастания первичного тока, в случае отказа ограничителя тока в контроллере чрезмерный перегрев катушки может вызвать взрыв. Для его предотвращения некоторые катушки снабжены предохранительным клапаном, срабатывающим при повышении давления внутри катушки. После срабатывания клапана катушка восстановлению не подлежит.

Катушки с замкнутым магнитопроводом (рис. 6.13, б) получают в последнее время все большее распространение. Наличие замкнутого магнитопровода позволяет накопить необходимую для воспламенения рабочей смеси энергию в. Конструкция катушек зажигания:

Л - иаслонаполненнои, с разомкнутым магнитопроводом; б - сухой, с замкнутым магнитопроводом; I - крышка; 2 - корпус; 3 - магнитопровод; 4 - вторичная обмотка; 5 - первичная обмотка; б - керамический изолятор; 7 - наборный сердечник; 8 - низковольтный вывод; 9 - высоковольтный вывод; 10 – масло

значительно меньшем объеме катушки, снизить  расход обмоточной меди, трудоемкость изготовления. Малые размеры специальных катушек позволяют размещать их прямо на свечах зажигания.

Магнитопровод катушки набирается из листов электротехнической стали толщиной 0,35 мм. Его только условно можно назвать замкнутым, так как в нем имеется воздушный зазор 0,3-0,5 мм, препятствующий насыщению магни-топровода, сдерживающего изменения магнитного потока магнитопровода и, следовательно, вредно влияющего на образование вторичного напряжения.

Вторичная обмотка намотана на секционный пластмассовый  каркас. Такая конструкция обмотки уменьшает ее емкость и снижает вероятность межвитко-вого пробоя. Обмотки катушки помещаются в пластмассовый корпус и заливаются эпоксидным компаундом. Полученная монолитная конструкция собирается вместе с магнитопроводом.

В четырехвыводных  катушках, имеющих первичную обмотку, разделенную на две части, работающие попеременно, что обеспечивает возможность в системах с низковольтным распределением энергии обслужить одной катушкой сразу четыре цилиндра, в катушку вставляются высоковольтные разделительные диоды.

11. Конструкции искровых  свечей зажигания

Свеча зажигания должна обеспечивать гарантированное воспламенение рабочей смеси в цилиндрах двигателя при подаче на нее высокого напряжения. Расположение свечи в головке блока цилиндров и частично в камере сгорания создает чрезвычайно напряженные условия ее работы.

При работе двигателя температура в камере сгорания колеблется от 70 до 2500°С, максимальное давление достигает 5-6 МПа, напряжение на свече достигает 20 кВ. Это накладывает отпечаток на конструкцию свечи. Первоначально выпускавшиеся отечественные свечи были разборной конструкции, в настоящее время выпускаются только неразборные свечи (рис. 6.15, а).

Корпус  свечи представляет собой полую  резьбовую конструкцию с головкой под шестигранный ключ. Внутри корпуса располагается керамический изолятор, выполненный из уралита, борко-рунда, синоксаля, хелумина или других материалов, обладающих высокой температурной, электрической и механической стойкостью. Изолятор должен выдерживать напряжение не менее 30 кВ при максимальной температуре Внутри изолятора закреплен центральный электрод и контактный стержень Центральный электрод изготавливается из хромотитановой стали 13Х25Т или хромоникелевого сплава Х20Н80. В свечах с расширенным температурным диапазоном («термоэластик») центральный электрод выполняется из меди, серебра или платины с термостойким покрытием рабочей части. Герметизация центрального электрода и контактного стержня производится специальной токопроводящей стекломассой. К корпусу свечи приварен боковой электрод из никельмарганцевого или хромоникелевого сплава. Некоторые фирмы, например, Bosch, применяют до четырех боковых электродов в свече Увеличение числа боковых элект родов способствует снижению устойчивой частоты вращения коленчатого вала двигателя за счет более разветвленной и стабильной искры. Между центральным и боковым электродами устанавливается зазор 0,5-1,2 мм. Чем больше зазор, тем больше воспламеняющая способность искры, но при этом от системы зажигания требуется более высокое напряжение. Зимой рекомендуется использовать минимальные зазоры или даже уменьшать их на 0,1-0,2 мм.

Для контактной системы зажигания автомобилей  ВАЗ обычно рекомендуется зазор 0,5-0,6 мм, «Москвич» - 0,8-0,9 мм, для бесконтактных систем - 0,7-0,8 мм. Уплотнительное кольцо обеспечивает герметизацию цилиндра. Герметизированные экранированные свечи, например, СН443 (рис. 6.15, б), имеют встроенный помехоподавительный резистор.

Калильное число является важнейшей характеристикой  свечи, которая оценивает ее тепловые свойства.

Нормальная  работа свечи происходит при температуре теплового конуса изолятора 400 - 900°С. При температуре ниже 400°С на свече образуется нагар, который вызывает перебои в работе двигателя, при температуре свыше 920°С возникает калильное зажигание - самовоспламенение топливной смеси от нагретого конуса свечи. Калильное число определяется на специальном одноцилиндровом эталонном двигателе, степень сжатия которого изменяют до возникновения калильного зажигания. Среднее индикаторное давление, при возникновении калильного зажигания, соответствует калильному числу, которое должно принадлежать ряду: 8; 11; 14; 17; 20; 23; 26. В некоторых странах под калильным числом понимают время работы эталонного двигателя до начала калильного зажигания. Т Так обозначает калильное число, например, фирма Bosch. Теплоотдача свечи определяется целым рядом параметров и, в частности, зависит от длины теплового конуса изолятора. Длинный тепловой конус затрудняет теплоотвод, нижняя часть свечи плохо охлаждается. Такую свечу называют «горячей», она соответствует малым значениям калильного числа и рекомендуется для тихоходных двигателей с низкой степенью сжатия. Короткий тепловой конус характерен для «холодной» свечи с большими значениями калильного числа, рекомендуется для быстроходных форсированных Применение меди, серебра и платины для изготовления центрального электрода повышает теплоотдачу и расширяет температурный диапазон свечи.

12. Регуляторы напряжения смешанного типа, бесконтактные, интегральные

Бесконтактный (электромаг.). На рис. 1.20 представлена принципиальная схема регулирования напряжения электромагнитным регулятором. Последовательно с обмоткой возбуждения 6 включен добавочный резистор 2, сопротивление которого обеспечивает регулирование на номинальное напряжение при достижении максимальной частоты вращения. Параллельно добавочному резистору включены контакты 3. При неработающем генераторе под действием пружины 4 контакты замкнуты, тем самым добавочный резистор выключается из цепи возбуждения.

Обмотка электромагнита 5 включена параллельно генератору 1. Сила притяжения электромагнита зависит от тока

При постоянном сопротивлении ток пропорционален напряжению, следовательно, сила притяжения зависит от напряжения генератора. Притяжению электромагнита противодействует усилие пружины.

С увеличением  частоты вращения возрастает ЭДС, и напряжение генератора превышает регулируемое значение. При этом ток в обмотке электромагнита возрастает, усилие притяжения увеличивается и контакты размыкаются. В цепь возбуждения включается сопротивление добавочного резистора, что приводит к уменьшению тока возбуждения, магнитного потока, ЭДС и напряжения генератора. Снижение напряжения приводит к ослаблению усилия притяжения электромагнита и пружина замыкает контакты. Добавочный резистор выключается и напряжение опять возрастает, пока контакты вновь не разомкнутся.

Для контактов  электромагнитного регулятора напряжения характерно искрение, которое оказывает на них разрушающее воздействие. Степень этого воздействия характеризуется разрывной мощностью, равной произведению напряжения на контактах на ток возбуждения* Напряжение на контактах в свою очередь равно произведению тока возбуждения на сопротивление добавочного резистора:

Для надежной работы контактов разрывная мощность должна находиться в пределах 150... 200. В×А.

Для увеличения тока возбуждения и срока службы регулятора напряжения были разработаны регуляторы смешанного типа — контактно-транзисторные (рис. 1.23), в которых основной ток — ток возбуждения — проходит через силовой транзистор, а роль контактов сводится к коммутированию небольшого тока управления транзистором. Транзистор VT1 работает в режиме ключа. Управляющим органом являются контакты, включенные в цепь базы, а чувствительным элементом — обмотка электромагнита, включенная на напряжение генератора.

При напряжении генератора, меньшем регулируемого, транзистор VT1 открыт, так как имеется его ток базы. Сопротивление цепи возбуждения определяется лишь сопротивлением обмотки и с увеличением частоты вращения ротора напряжение генератора возрастает. При напряжении генератора выше регулируемого усилие электромагнита преодолевает сопротивление пружины и контакты замыкаются. В результате этого шунтируется переход "эмиттер — база", транзистор закрывается и сопротивление цепи возбуждения увеличивается, так как ток возбуждения проходит по добавочному резистору R_д. Уменьшение тока возбуждения вызывает уменьшение магнитного потока, ЭДС напряжения, что в свою очередь приводит к ослаблению усилия электромагнита, и контакты разомкнутся. Этот процесс повторяется периодически и напряжение генератора колеблется около регулируемого значения.