Контактная система батарейного зажигания

Для создания искрового разряда между электродами свечи зажигания необходимо высокое напряжение (15000-30000 В), так как газы, находящиеся в цилиндре, не проводят ток низкого напряжения. На современных автомобильных двигателях применяют однопроводную систему соединения источников тока с потребителями. Вторым проводником электрической энергии служит масса (корпус) – все соединенные между собой металлические части автомобиля.

При однопроводной системе включения приборов электрооборудования уменьшается число проводов, упрощается техническое обслуживание и уменьшается стоимость системы. Отрицательные выводы генератора, аккумуляторной батареи и всех потребителей электроэнергии соединены с массой, а положительные изолированы от нее. В эксплуатации необходимо внимательно следить за состоянием изоляции на проводах и за их креплением, так как нарушение изоляции может привести к возникновению короткого замыкания.

Устройство контактной системы батарейного зажигания:

Устройство контактной системы батарейного зажигания

Схема устройства контактной системы батарейного зажигания:

а) схема; б) положения ключа выключателя зажигания и стартера; 1 – рычажок прерывателя; 2 – подвижный контакт; 3 – неподвижный контакт; 4 - кулачок; 5 – прерыватель низкого напряжения; 6 - конденсатор; 7, 14, 23 – провода; 8 – выключатель зажигания; 9 – добавочный резистор; 10 – первичная обмотка; 11 – вторичная обмотка; 12 – катушка зажигания; 13 - магнитопровод; 15 – выключатель добавочного резистора; 16 - амперметр; 17 – аккумуляторная батарея (АКБ); 18 – выключатель электродом; 19 – ротор с электродом; 20 - распределитель; 21, 24 – подавительные резисторы; 25 – свеча зажигания; 26 – ключ выключателя зажигания.

Контактная система батарейного зажигания состоит из: аккумуляторной батареи 17, катушки зажигания 12, прерывателя 5 низкого напряжения с конденсатором 6, распределителя импульсов высокого напряжения 20, свечей зажигания 25, выключателя зажигания 8, амперметра 16. Прерыватель 5 имеет два контакта: неподвижный 3 соединенный с массой и подвижный 2, расположенный на рычажке 1 и соединенный с проводом 7 с первичной обмоткой 10 катушки зажигания. В прерывателе установлен вращающийся валик с кулачком 4, при помощи которого размыкаются контакты. В системе зажигания в качестве источника электрического тока используется генератор переменного тока.

При замыкании контактов прерывателя ток от АКБ проходит по первичной обмотке катушки зажигания, создавая вокруг нее магнитное поле.

Цепь низкого напряжения следующая: положительный вывод АКБ 17 – амперметр 16 – выключатель зажигания 8 добавочный резистор 9 – первичная обмотка 10 - провод 7 – подвижный контакт 2 – неподвижный контакт 3 – масса – выключатель 18 цепи АКБ – отрицательный вывод АКБ.

При размыкании контактов прерывателя обесточивается первичная обмотка катушки зажигания и резко уменьшается магнитное поле. Магнитный поток исчезающего поля пересекает витки вторичной и первичной обмоток, при этом индуктируется электродвижущая сила (ЭДС) высокого напряжения во вторичной и ЭДС самоиндукции в первичной обмотках. Возникающие во вторичной обмотке импульсы высокого напряжения подводятся к свечам зажигания в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя. Вращающийся ротор 19 своим электродом распределяет импульсы высокого напряжения по электродам крышки распределителя. Частота вращения ротора в 2 раза меньше частоты вращения коленчатого вала и, таким образом, совпадает с частотой вращения кулачка прерывателя.

Положение пластины ротора напротив каждого из электродов крышки распределителя соответствует разомкнутому состоянию контактов прерывателя.

Цепь высокого напряжения: вторичная обмотка 11 – провод 14 высокого напряжения – подавительный резистор 21 – электрод ротора 19 – один из электродов крышки распределителя 20 – провод 23 - подавительный резистор 24 – свеча зажигания 25 – центральный электрод свечи – боковой электрод свечи – масса – выключатель 18 цепи АКБ – отрицательный вывод АКБ 17 – положительный вывод АКБ 17 – амперметр 16 - выключатель зажигания 8 – добавочный резистор 9 – первичная обмотка 10 – вторичная обмотка катушки зажигания 12.

В первичной обмотке ток самоиндукции возникает при замыкании контактов прерывателя. Ток самоиндукции замедляет процесс исчезновения тока в первичной обмотке, нежелательно, так как при размыкании контактов увеличивается период искрообразования между ними, снижаются эффективность и надежность системы зажигания. Параллельно контактам прерывателя включен конденсатор 6. В момент размыкания цепи низкого напряжения конденсатор заряжается током самоиндукции, а затем при разомкнутых контактах разряжается через первичную обмотку.

Выключатель зажигания 8 необходим для остановки работающего двигателя размыканием первичной обмотки катушки зажигания. Он нужен и для включения зажигания перед пуском двигателя. Ключ 26 выключателя зажигания может занимать четыре положения: 0 – зажигания выключено; 1 – зажигание включено; 2 – включены зажигание и стартер; 3 – подведено питание к радиоприемнику. В положении 0 ключ можно вставить и вынуть из замка зажигания. После пуска двигателя ключ выключателя зажигания переводят в положение 1.

Выключатель 18 цепи АКБ нужен для отключения батареи от массы при выполнении электротехнических работ и для остановки автомобиля на длительное время. Выключатель 18 защищает электрооборудование от короткого замыкания или от пожара при неисправной проводке, а также позволяет отключить батарею от всех потребителей электрической энергии, непосредственно не отсоединяя провода, отходящие от нее. В этом случае остается включенным аварийное освещение – плафон кабины и розетка переносной лампы.

Почему контактная система батарейного зажигания не используется на современных автомобилях?

Постепенно контактную систему батарейного зажигания вытеснили другие системы, такие как контактно транзисторная или бесконтактная системы зажигания. Этому предшествовало ряд недостатков контактной системы батарейного зажигания:

  • Быстрый износ и обгорание контактов прерывателя;
  • Увеличение зазора между контактами прерывателя, соответственно увеличение угла опережения зажигания;
  • Уменьшение тока в цепях низкого и высокого напряжения;
  • Частые перебои с воспламенением рабочей смеси;
  • Затрудненный пуск двигателя;
  • Снижение экономичности и мощности двигателя.

Перегрев обмотки ротора

Перегрев обмотки ротора

Перегрев фазной обмотки ротора и перегрев его активной стали, а в частности сердечника ротора сопровождается различными следующими признаками:

- двигатель во время пуска не может развить нормальной номинальной час­тоты вращения коленчатого вала при этом сильно гудит, понижается вращающийся момент, происходит пульсирование тока в статоре. Такие признаки можно обнаружить с помощью специальных измерительных клещей или используйте для этого амперметр, который должен быть правильно введен в схему работы. Можно определить пульсацию тока и на слух, по частоте вращения и по гудению.

Все выше сказанное можно отнести к признакам, которые говорят о плохом контакте в цепи ротора, обмотке, контактных кольцах, пусковых сопротивлениях, щетках и щеткодержателях.

В короткозамкнутом роторе

В короткозамкнутом роторе перечисленные  неисправности за частую связаны с плохим контактом, еще есть возможность обрыва в стержнях бе­личьей клетки замыкающими кольцами. В таких случаях необходимо заменить медные или латунные стержни, а поврежденные контакты в кольцах необходимо запаять. Беличью клет­ку из алюминия следует перезалить.

В разомкнутой цепи фазного ротора и при подключении ста­тора к сети вал двигателя имеет медленное начало вращения и при этом не сильно греется, это может указывать на замыкание в цепи обмотки фазного ротора. Необходимо проверить в этом случае изоляцию обмотки, чтобы не было прикосновений с корпусом; проверить, не оставили ли олово при пайке; проверить близость хомутиков в лобовых частях обмотки и развести их в случаях их соприкосновения.

Обрыв в обмотке ротора (фазной  или короткозамкнутой)

В сети питания могут возникать колебания тока с частотой соответствующей  частоте колебаний напряжения;

При этом обороты ротора снижаются, увеличивается гудение в двигателе, во время нагрузки могут возникать сильные вибрации.

- пуск двигателя становится невозможным при обрыве стержней в роторе;

- пуск электродвигателя затрудняется вследствие плохо зачищенных контактов в фазной обмотке ротора;

- при соединении фазной обмотки ротора в звезду. В этом случае нагружен­ный двигатель имеет свойство снижать частоту вращения почти в два раза. Двигатель сможет легко работать в таком режиме, только может наблюдаться повышенная температура обмоток и громкое гудение.