Бесконтактная система зажигания

Система зажигания с магнитоэлектрическим генераторным датчиком (рис.1)предназначена для 8-цилиндровых двигателей, содержит электронный коммутатор, датчик распределитель, добавочный резистор и катушку зажигания. Магнитоэлектрический датчик конструктивно объединён с высоковольтным распределителем.

Работает бесконтактная система зажигания (БСЗ) следующим образом.

Рисунок 1. Принципиальная схема бесконтактной системы зажигания с магнитоэлектрическим генераторным датчиком

Магнитоэлектрический датчик конструктивно объединен с высоко­вольтным распределителем.

Работает бесконтактная система зажигания (БСЗ) следующим образом. При включенном выключателе 5 и неработающем двигате­ле транзистор VT 1 (К.Т630Б) закрыт, так как его база и эмиттер име­ют одинаковый потенциал.

При закрытом транзисторе VT 1 потенциал базы транзистора VT 2 (К.Т630Б) выше потенциала эмиттера. По переходу база-эмит­тер протекает ток управления по цепи: положительный вывод акку­муляторной батареи — контакты выключателя зажигания — поло­жительный вывод добавочного резистора — положительный вывод коммутатора — дроссель-диод VD 6 — резисторы R 5 и R 6 — переход база-эмиттер транзистора VT 2 — резисторы R 10 и ЯП — корпус ав­томобиля — отрицательный вывод аккумуляторной батареи. Ток управления открывает транзистор VT 2, что в свою очередь приводит к появлению тока управления транзистора VT 3 (К.Т809А), открыва­ется транзистор VT 4 (КТ808А). При этом через коллектор-эмиттер транзистора VT 4 пойдет ток по цепи: положительный вывод аккуму­ляторной батареи — контакты выключателя зажигания — добавоч­ный резистор — первичная обмотка катушки зажигания — диод VD 7 — коллектор-эмиттер транзистора VT 4 — «масса» — отрицате­льный вывод аккумуляторной батареи. При этом в магнитном поле катушки зажигания накапливается электромагнитная энергия.

При прокручивании коленчатого вала двигателя стартером в магнитоэлектрическом датчике вырабатывается переменное напря­жение, которое поступает на вывод Д коммутатора. С вывода Д сиг­нал датчика через диод VD 1 (КД102А) и цепь R 1 C 3 поступает на базу транзистора VT 1. Диод VD 1 пропускает с датчика импульсы то­лько положительной полярности. Цепь R 1 C 3 служит для исключе­ния электрического угла опережения зажигания, присущего магни­тоэлектрическим датчикам при изменении частоты вращения. По­ступивший на базу транзистора VT 1 положительный импульс вызывает увеличение потенциала базы относительно эмиттера. В ре­зультате в транзисторе VT 1 будет протекать ток управления по цепи: обмотка датчика — диод VD 1 — цепь R 1 C 3 — переход база-эмиттер транзистора VT 1 — «масса» — обмотка датчика. Транзистор VT 1 от­кроется и зашунтирует переход база-эмиттер транзистора VT 2, что вызовет закрытие транзистора VT 2, а затем и закрытие транзисторов УТЗ и VT 4.

Запирание транзистора VT 4 приводит к резкому прекращению первичного тока в катушке зажигания и возникновению высокого напряжения во вторичной обмотке катушки зажигания, которое че­рез распределитель подводится к соответствующей свече зажигания.

Затем после исчезновения импульса с датчика транзистор VT 1 закроется, а транзисторы VT 2, VT 3 и VT 4 откроются, и в магнитном поле катушки зажигания будет опять накапливаться электромагнит­ная энергия.

Транзисторный коммутатор содержит целый ряд дополнитель­ных элементов, служащих для защиты и улучшения условий работы схемы. Стабилитрон VD 5 (КС980А) и конденсатор С7 защищают схему от напряжения, индуктируемого в первичной обмотке катуш­ки зажигания. Диод VD 3 (КД102А) ограничивает амплитуду импуль­са с датчика и, таким образом, защищает переход база-эмиттер транзистора VT 1 от пробоя. Диод VD 7 защищает транзистор VT 4 от обратной полярности источника питания. Конденсатор С6 и рези­стор R 7 образуют цепь обратной связи, по которой положительная полуволна ЭДС самоиндукции с первичной обмотки катушки зажи­гания поступает на базу транзистора VT 1, ускоряя его отпирание, что способствует обеспечению бесперебойности искрообразования на низких частотах вращения. Конденсаторы С4 и С5 защищают пе­реходы база-эмиттер транзисторов VT 2 и VT 3 от всплесков напря­жения и исключают ложные срабатывания транзисторов VT 2 и VT 3. Резисторы R 8, R 10 и R 11, включенные между эмиттерами и базами транзисторов VT 2, VT 3 и VT 4, служат для повышения предельно до­пустимого напряжения между коллектором и эмиттером транзисто­ров. Резистор R 12 и конденсатор С8 уменьшают мощность, выделя­емую в транзисторе VT 4 при его закрытии, во время переходного процесса. Конденсаторы С1 и С2 и дроссель уменьшают пульсации напряжения в цепи питания коммутатора, а диод VD 6 (КД212Б) за­щищает от обратной полярности.

Защита транзисторного коммутатора от перенапряжений пита­ния осуществляется схемой, состоящей из стабилитрона VD 2 (КС515А), стабилитрона VD 4(КС119А) и резисторов R 2 и R 3. При повышении напряжения питания до 18 В напряжение на стабилит­роне VD 2 будет больше напряжения стабилизации и на базу транзи­стора VT 1 поступит положительное смещение относительно эмитте­ра. Независимо от импульсов датчика транзистор VT 1 откроется, а транзисторы VT 2, VT 3 и VT 4 закроются, и двигатель внутреннего сгорания остановится.

Транзисторный коммутатор 13.3734 размещен в ребристом кор­пусе, отлитом из алюминия. Коммутатор имеет три вывода:

• вывод Д — для соединения с низковольтным выводом датчика-распределителя;

• вывод КЗ — для соединения с выводом катушки зажигания;

• вывод «+» — для соединения с выводом «+» добавочного рези­стора.

Катушка зажигания Б116 выполнена с электрически разделен­ными обмотками, как и катушка Б114 для контактно-транзисторной системы зажигания, и отличается от последней обмоточными пара­метрами.

Добавочный резистор 14.3729 состоит из двух секций из нихро-мовых спиралей, которые размещены в металлическом корпусе. Вы­воды, к которым присоединены концы секций, имеют маркировку «+», «С», «К». Величина сопротивления секции между выводами «С» и «+» составляет 0,71 Ом, а секции между выводами «С» и «К» — 0,52 Ом.

Датчик-распределитель 24.3706 (см. рис. 1) предназначен для управления работой транзисторного коммутатора, распределения импульсов высокого напряжения по свечам зажигания в необходи­мой последовательности, для автоматического регулирования мо­мента искрообразования в зависимости от частоты вращения колен­чатого вала и нагрузки двигателя,

Катушки зажигания

Современные катушки зажигания изготовляются на номинальное напряжение 12В. Все катушки зажигания в основном, имеют аналогичную конструкцию и отличаются обмоточными данными, конструкцией отдельных узлов и деталей, наличием дополнительных устройств, габаритными и установочными размерами.

Основными частями катушки зажигания являются: сердечник с первичной и вторичной обмотками, крышка с выводами низкого и высокого напряжения.

Обычно применяются катушки зажигания, оснащённые добавочным резистором, смонтированным в керамическом изоляторе. Сердечник катушки зажигания, как правило, набирают из листов электротехнической стали, изолированных друг от друга окалиной. Тем самым уменьшаются вихревые токи, образующиеся при пульсациях магнитного потока. Сверху сердечника расположена трубка из электротехнического картона, на которую в несколько слоев намотана вторичная обмотка. Она выполняется из эмалированного провода диметром 0,06-0,1мм и имеет большое число витков.

Поверхность вторичной обмотки изолируют лакотканью и кабельной бумагой. Поверх вторичной обмотки намотана первичная обмотка, состоящая из небольшого числа витков. Межслойная изоляция первичной обмотки представляет собой кабельную бумагу. Размещается первичная обмотка ближе к кожуху для лучшего охлаждения катушки. Вокруг первичной обмотки расположен магнитопровод, состоящий из двух разрезанных по оси тонкостенных цилиндров, выполненных из трансформаторной стали.

Все элементы конструкции катушки зажигания находятся в металлическом кожухе. Герметичность обеспечивается прокладкой между кожухом и карболитовой крышкой.

Добавочный резистор выполняется в виде спирали из никелевой проволоки и крепится в двух половинах керамического изолятора. Все катушки зажигания располагаются на карболитовой крышке. Вторичная обмотка присоединяется к высоковольтному выводу катушки зажигания.

Катушка зажигания, применяемая в системах бесконтактного зажигания, аналогична по конструкции катушки зажигания контактной системы зажигания. Отличием является низкое сопротивление первичной обмотки.