страница - 26
дополнительного маховика. Внутри ротора, на отдельной неподвижной круглой пластине, называемой статором, располагаются обмотки литания цепей освещения и системы зажигания, При вращении ротора магнитное попе, создаваемое постоянными магнитами многократно проходит через обмотки катушек и, таким образом, индуцирует ток аналогично тому, как это было описано ранее для катушки зажигания (см, рис, 3,6а]. Как следует из названия, генератор переменного тока вырабатывает переменный ток [АС]. Это связано с постоянным изменением полярности магнитов относительно обмоток, что. в свою очередь, означает следующее; ток, индуцированный в катушках, сначала имеет одно направление, а потом полностью изменяет его и течет в обратную сторону. Можно предположить, что существует некая мертвая точка между этими крайними случаями, в которой ток отсутствует, но поскольку эти колебания происходят достаточно быстро, то это не имеет большого значения, конечно, в рамках того, что позволяет система освещения, Те. кто были владельцами машин с маховичным генератором, без сомнения, знают, в чем выражаются эти колебания: на холостом ходу происходит незначительное мигание приборов освещения,
Принцип действия
Принцип действия такой схемы зажигания известенподнаэванием"энергопередачи"или ■нарастающего поля", Катушка питания системы зажигания образует цепь с первичной обмоткой катушки зажигания. Между ними расположен контактный прерыватель, выполняющий функцию коммутатора, который включается параллельно катушкам (см. рис. 3,66]. Если контакты находятся в замкнутом поло-жении,вкоторомонипребываютбопьшую часть времени,то через нихпротекает электрический ток. который, таким образом, уходит на массу (землю). Следовательно, катушка зажигания замкнута накоротко, и питание к ней не поступает. Купачок размыкает контакты в заданной для воспламенения точке; при этом
Обмотка питания . системы зажигания
Магдино
Катушка
Рис. З.Ва Система зажигания с маховичным генератором (магдино]
ротор располагается так, чтобы выходная мощность обмотки питания была максимальной в момент размыкания контактов. Одновременно ток откатушки питания должен поступить на первичную обмотку катушки зажигания, что приводит к индуцированию высокого напряжения для искрообразования во вторичной обмотке, которое вызывает разряд на свече зажигания. Именно эта передача энергии катушке зажигания дала название данной системе,
Относительно этой системы следует отметить ряд пунктов, Во-первых, важно время размыкания контактов, чтобы полностью использовать всю располагаемую энергию; если контакты разомкнутснв "мертвой" точкецикла. то электрического тока не будет, а следовательно, не будет и искры. Во-вторых, в системе присутствует еще один элемент, о котором мы забыли упомянуть. Он называется конденсатором, и его можно представить в виде кратковременного накопителя энергии; он может накапливать небольшой заряд и затем очень быстро разряжаться по мере надобности.
В данном случае он применяется для предот-
вращения искрения контактной группы прерывателя. Необходимость его использования определяется тем, что по электрическим стандартам размыкание контактовпроисходит очень медленно, и в начальный момент размыкания контактов ток стремитсяпротекать черезних(таккак они представляют собой путь наименьшего сопротивления] на массу, а не через первичную обмотку катушки зажигания. Для того, чтобы предотвратить появление разряда на контактах в виде искр, параллельно к ним присоединяется конденсатор, который поглощает все остаточные токи и.таким образом, предотвращает подгорание контактных поверхностей, вызываемое искрением.
Управление опережением зажигании
Система зажигания с маховичным генератором представляет собой простое и дешевое устройство, обеспечивающие искрообраэо-вание на свече зажигания. На практике она работает достаточно хорошо, обеспечивая полное использование энергопередачи в заданный момент поворота якоря генератора.
Контакты замкнуты
Контакты разомкнуты
Пружина
Пружина
Подвижный контакт Неподвижный контакт Рычажок Купачок
Рис. 3.66 Принцип действия контактного прерыветеля
Благодаря связанным с этим ограничениям, на большинстве статоров ранних систем эажиганияс маховичным генератором нельзя было изменять угол опережения зажигания. Угол опережения зажигания выставлялся при изготовлении, и впоследствии его изменение ограничивалось пределами регулировки зазора в контактахпрерыватепя. В то время как на небольших двухтактных двигателях этого вполне достаточно, на больших четырехтактных машинах потребность в изменении опере-жения зажигания по мере увеличения скорости возрастает, поэтому они были оснашены устройством автоматического опережения зажигания (ATU, см. параграф 71. Это устройство обладает ограниченной степенью регулирования (в пределах от +20°. по углу поворота коленчатого вала при максимальной частоте вращения, до приблизительно +40° на неработающем двигателе). В настоящее время внедрение электроники в систему зажигания означает, что необходимость в механическом управлении опережением зажигения отпала, поэтому ранее упомянутые ограничения снимаются. Это означает, что системы зажигания с маховичным генератором [попучившие название " м агд ино с CDI") по лучили новую жизнь и часто используются, главным обрезом, на небольших внедорожных двухтактных машинах [см. рис, ЗВаие.стр, 3.10и3.12].
7 Батарейные системы зажигания
Система, описанная в параграфе 6 (до появления электронного управления), не позволяла достичь необходимого диапазона изменения опережения зажигания для получения удовлетворительных характеристик во всем диапазоне частот вращения двигателя. Это связано с тем, что момент размыкания контактов соответствовал бы периоду времени, когда обмотка питания на обеспечиваат максимальной энаргоотдачи. так что было необходимо другое (постоянное] питание. Новым источником питания служила не обмотка, а основная система электрооборудования машины. Упомянув передовые конструкции больших машин, которым необходима более существенное и стабильное питание, как для зажигания, так и для освешения,переходим к рассмотрению батарейной системы. В батарейной системе маховичный генератор заменяется более существенным генератором переменного тока [альтернатором), при этом вырабатываемый им переменный ток выпрямляется (преобразуется в постоянный ток, dc) и регулируется (поддерживается в определенных пределах] так. чтобы соответствоватьпредъяв-ляемым к нему требованиям. Батарея выполняет функцию накопителя энергии для поддержания постоянного энергоснабжения при низких частотах вращения и не работающем двигателе. В этом преимущество батареи,требующей системы электрооборудования постоянного тока.
Принцип действия
Батарейная система зажигания работает аналогично системе с маховичным генератором, но имеет ряд значительных отличий [см. рис. 3,7а). Питание от батареи поступает к первичным обмоткам катущки зажигания, дополняют цепь замкнутые контакты прерывателя. Они присоединяются к катушке зажигания последовательно, а не параллельно ей, как это выполнена в системе с маховичным генератором.
Магнитное попе, генерируемое в первичной обмотке, поддерживается до тех пор. пока кулачок не разомкнет контакты прерывателя. Как только это происходит, прерывается питание первичной обмотки, поле исчезает, и во вторичной обмотке индуцируется высоковольтный импульс, вызывающий образование искры. Включенный в схему конденсатор выюпняетту же самую функцию, что и в системе зажигания с маховичным генератором. Принцип действия такой системы носит название "исчезающего поля".
Управление опережением зажигания
При подаче на катушку зажигания постоянного, стабилизированного напряжения появляется теоретическая возможность получения искры в любой точке цикла двигателя. Для осуществления этого на практике необходима система изменения угла опережения зажигания [или момент воспламенения]. Управление первыми системами производилось вручную, при помощи рычага на руле, позволяющего уменьшать опережение при запуске или низких частотах вращения и увеличивать опережение, когда это требуется, при возрастании частоты вращения двигателя (см. рис. 3.76]. На простых одноцилиндровых четырехтактных двигателях это устройство реботапо достаточно эффективно (заставляя мотоциклиста не забывать об уменьшении опережения зажигания перед запуском, чтобы избежать сильной обратной отдачи педали кик-стартере в ногу]. Но на более сложных много-цилиндровых двигателях стало очевидно, что необходима система постоянной автоматической регулировки опережения зажигания,
>*S>
+
Батарей
f-ocH
-nmw
TfTT
зажигания л.
Рис. 3.7а Батарейная система зажигания
Ц- Контактный прерыватель
К рычагу не руле
Раннее-позднее
Рис, 3.76 Ручной механизм управления опережением зажигания
поэтомубыл созда н автоматический регулятор опережения зажигания (ATU). Вместо непосредственного закрепления кулачка прерывателя на валу привода, кулачок служит частью автоматического регуляторе опережения зажигания [см. рис. 3.7в]. Он состоит из основания с опорной осью в центре, на которой располагается кулачок. Кулачок может вращаться на оси, его перемещением управляют два подпружиненных грузика. В неподвижном состоянии или при низких частотах вращения пружины удерживают кулачок в положении малого угла опережения зажигания, а при увеличении частоты вращения двигателя грузы расходятся, поворачивая кулачок и, таким образом, увеличивая one* режение зажигания (см. рис. 3.7г). К главным недостаткам батарейной системы зажигания можно отнести то, что запуск двигателя зависит от степени эаряженности батареи, а также присутствие большого количества подвижных частей. Это означает, что износ, происходящий в большинстве узлов системы,требуетее регулярного обслуживания для поддержания ее эффективной работы. Это необходимо и из-за улучшения конструкции двигателя, позволяющей достигать более высоких частот вращения двигателя и применять повышенные степени сжатия. Высокие частоты вращения двигателя означают увеличение износа подвижных увлое контактного прерывателя и нарушение точности из-за центробежной силы, благодаря которой контакты расходятся на величину, превышающую необходимую. При увеличении степени сжатия для образования искры требуется более высокое напряжение, а высокие напряжения приводят к подгоранию поверхностей контактов прерывателя, Для дальнейшего повышения точности необходимо устранить все возможные механические узлы системы. С этой ведачей справляется электронное зажигание.
В Электронные системы зажигания
Слабая сторона обеих описанных систем -наличие механических частей. Трудно достичь точности производства таких узпов, как контактный прерыватель или автоматический ре-гу пятор опережения эажиг ания. Точностьобес-печивала бы надежную работу, но даже если она будет достигнута.современем.впроцессе эксплуатации, сказывается влияние износа. Вначале вышеописанные проблемы были частично решены в контактно-транзисторных системах зажигания. Это первое устройство, уменьшающее электрическую нагрузку на контактах прерывателях за счет применения транзистора, выполняющего функцию ключа для тока первичной обмотки катушки зажигания; тем на менее, прерыватель по-прежнему необходим, для того чтобы включать и выключать транзистор. Это более или менее устраняет проблему эрозионного изнашивания контактов, но означает, что они все еше необходимы Работа многих ранних систем основывалась нэ этом принципе, но теперь их полностью вытеснили электронные системы,
Рис. 3.7в Автоматический регуляторугла опережения зежигания с двумя контактными прерывателями
7 Грузы центробежного регулятора4 Кулачок 5 Конденсатор
2Ось вращения грузов центробежного6 Пластинчатая пружина контакта регулятора7 Контакты В Фильц кулачка
3Оськулачка9 Рычажок или молоточек
Пружина удерживает грузики
Устройство при работа не низких частотах арвшвния [не задействовано}
Гоузики расходятся, кулачок поворачивается
Устройство обеспечивает максимальное опережение аажигания [высокая честота вращения}
Рис. 3.7г Принцип действия автоматического регулятора угла опережения аажигания (ATUJ
содержание:
[стр.Введение] [стр.1] [стр.2] [стр.3] [стр.4] [стр.5] [стр.6] [стр.7] [стр.8] [стр.9] [стр.10] [стр.11] [стр.12] [стр.13] [стр.14] [стр.15] [стр.16] [стр.17] [стр.18] [стр.19] [стр.20] [стр.21] [стр.22] [стр.23] [стр.24] [стр.25] [стр.26] [стр.27] [стр.28] [стр.29] [стр.30] [стр.31] [стр.32] [стр.33] [стр.34] [стр.35] [стр.36] [стр.37] [стр.38] [стр.39] [стр.40] [стр.41] [стр.42] [стр.43] [стр.44] [стр.45] [стр.46] [стр.47] [стр.48] [стр.49] [стр.50] [стр.51] [стр.52] [стр.53] [стр.54] [стр.55] [стр.56] [стр.57] [стр.58] [стр.59] [стр.60] [стр.61] [стр.62] [стр.63] [стр.64] [стр.65] [стр.66] [стр.67] [стр.68] [стр.69] [стр.70] [стр.71] [стр.72] [стр.73] [стр.74]