Система батарейного зажигания с катушкой зажигания и
распределителем с повышением степени сжатия и числа оборотов
коленчатого вала двигателя работает недостаточно устойчиво.
Это объясняется тем, что для устойчивой работы системы зажигания
необходимо повышенное вторичное напряжение, что требует увеличения
первичного тока. Однако для обычной системы зажигания первичный ток
по условиям надежной работы контактов прерывателя не должен
превышать 3,5-4,0 а. Кроме того, при работе двигателя с большим
числом оборотов происходит сильная вибрация контактов прерывателя и
снижение вторичного напряжения вследствие индуктивности катушки
зажигания.
Электронная система зажигания на полупроводниковых триодах позволяет
избежать описанных недостатков в работе зажигания.
Полупроводниковая система зажигания с управляющим прерывателем
позволяет использовать триод 3 (рис. 41, а) для включения рабочего
тока, а механический прерыватель 4 - только для переключения тока
управления триода. При этом ток управления составляет 3- 4% от
величины рабочего тока. Обычная система зажигания не позволяет
получить более 18 000 искр в минуту. Поэтому в двигателях с большим
числом цилиндров и большим числом оборотов коленчатого вала
применяют несколько прерывателей с соответствующим числом катушек
зажигания.
Для двигателей, работающих на очень больших числах оборотов, вместо
механического прерывателя в полупроводниковой системе зажигания
применяется система магнитного управления с генератором управления
(генератор трехфазного тока с постоянным магнитом). Число пар
полюсов генератора управления равно числу цилиндров двигателя, на
котором он установлен. Генератор передает на базу полупроводникового
триода импульсы, прерывая тем самым первичный ток в катушке
зажигания. Изменение угла опережения зажигания может быть достигнуто
при этом поворотом управляющего генератора или сдвигом фаз импульсов
тока управления путем введения в цепь индуктивностей и емкостей.
Рис. 41. Полупроводниковая система зажигания
с управляющим прерывателем:а -
электрическая схема; б - кривые зависимости напряжения зажигания U3
от количества искр в минуту; 1 - аккумуляторная батарея; 2 -
включатель; 3 - полупроводниковый триод; 4 - прерыватель; 5 -
катушка зажигания; 6 - распределитель; I - для обычной системы
зажигания; II - для полупроводниковой
системы зажигания
На рис. 41, б представлены кривые, характеризующие напряжение
зажигания U3 в кв от количества искр в минуту пи для обычной системы
батарейного зажигания (кривая /) и полупроводниковой (кривая
II). Из графика видно, что уже при
количестве
Искр в минуту более 10 ООО напряжение зажигания для обычной системы
батарейного зажигания становится ниже, чем для полупроводниковой.
Кроме того, электронная система с магнитным управлением дает
возможность получить большее число искр в минуту (до 30 ООО и
более).
В системе зажигания с конденсатором большой емкости применяется
распределитель обычного типа, однако частота замыканий и размыканий
контактов уменьшена вдвое.
Конденсатор 8 (рис. 42) является электролитическим, его емкость
составляет 3000-4000 мкф. При поворотах кулачковой муфты 6 подвижный
контакт 4 соприкасается с неподвижным 3 и в первичной цепи катушки 7
зажигания возникает ток. Быстрое нарастание тока способствует
появлению высокой э. д. с. во вторичной обмотке катушки зажигания,
достаточной для образования искры. Конденсатор 8 при этом
заряжается. По мере вращения кулачковой муфты контакты 3 и 4
размыкаются, а 4 и 5 замыкаются.
В момент касания контактов при разрядке конденсатора возникает ток,
величина которого постепенно снижается до нуля.
Система зажигания с конденсатором имеет некоторые преимущества по
сравнению с обычной системой зажигания. Так, при замкнутых контактах
прерывателя и неработающем двигателе в обычной системе зажигания
происходит разрядка аккумуляторной батареи, а в системе с
конденсатором после его зарядки величина тока в первичной цепи равна
нулю.
Рис. 42. Схема системы зажигания с
конденсатором большой емкости: 1 - выключатель; 2 - аккумуляторная
батарея; 3 и 5 - неподвижные контакты; 4 - подвижный контакт; 6 -
кулачковая муфта; 7 - катушка зажигания; 8 - электролитический
конденсатор
Рис. 43. Электронная система зажигания на
транзисторах: а - электрическая схема; б - устройство
полупроводниковой свечи; 1 - генератор; 2 - конденсатор; 3 -
вибратор; 4 - фазосмещатель; 5 - транзисторный усилитель тока; 6 -
катушка зажигания; 7 - распределитель; 8 - свечи зажигания; 9 и 11 -
электроды; 10 - полупроводник
При работе двигателя с большим числом оборотов в обычной системе
зажигания снижается величина высокого напряжения из-за уменьшения
значения тока в первичной цепи и начинается вибрация элементов
контактной группы прерывателя. В системе зажигания с конденсатором
величина тока в первичной цепи достаточна для получения постоянного
высокого напряжения, а колебания контактов прерывателя наступают при
числе оборотов свыше 5000 в минуту.
В схеме электронной системы зажигания на транзисторах генератор 1
(рис. 43, а) создает импульсы тока, которые через конденсатор 2
подаются на выход транзисторного вибратора 3. После выхода из
вибратора импульс высокой частоты проходит вначале через
фазосмещатель 4, заменяющий центробежный регулятор в обычной системе
зажигания, затем транзисторный усилитель 5 тока и подается в
первичную обмотку катушки зажигания 6. Со вторичной обмотки катушки
высокочастотные импульсы через распределитель 7 подаются в
полупроводниковые свечи зажигания 8.
Полупроводниковая свеча зажигания (рис. 43, б) надежно работает при
напряжении 2-3 кв. В такой свече между электродами 9 и 11 размещен
полупроводник 10. Электроды и полупроводниковая поверхность
отполированы и представляют собой одну плоскость. При подведении
высокого напряжения к электродам на полупроводниковой поверхности
появляется искра, воспламеняющая смесь. Искра проскакивает по всей
лобовой поверхности полупроводника в виде поверхностного разряда.
Следует отметить, что, несмотря на определенные преимущества
описанных новых систем зажигания, они имеют некоторые недостатки и
поэтому применяются ограниченно.
