Тема: Часткове розбирання, вивчення будови й роботи, складання котушки запалювання, замка вмикання запалювання.
Мета заняття: Одержати практичні навички часткового розбирання й складання котушки запалювання, запалювальних свічок, замка вмикання запалювання; вивчити будову й роботу котушки запалювання, запалювальної свічки, замка вмикання запалювання; ознайомитись з конструктивними особливостями будови котушки запалювання, запалюваної свічки.
Матеріальне забезпечення: Двигун автомобіля ЗІЛ-1ЗО або ГАЗ-53А; котушки запалювання, запалювальні свічки, замок вмикання запалювання; схеми і плакати електрообладнання автомобілів ЗІЛ-1ЗО або ГАЗ-53А; необхідна література. Обладнання та інструменти: Ключі для викручування свічок; ключі рожкові; викрутка; щуп; ганчірка (технічна серветка).
Порядок виконання роботи
Завдання 1. Вивчити теоретичну частину
Користуючись схемами, плакатами, літературою, а також котушкою запалювання, запалювальною свічкою, замком вмикання запалювання, вивчіть, будову, схему роботи, способи кріплення.
Перетворення струму низької напруги в струм високої напруги й розподілу його по циліндрах двигуна здійснюється приладами батарейного запалювання.
В системі батарейного запалювання є два електричних кола—низької й високої напруги. До кола низької напруги належать джерело електричного струму; переривник; конденсатор; замок вмикання запалювання. До кола високої напруги належать розподільник, запалювальна свічка, приглушуючи резистори.
Котушка запалювання (Мал.15.1) своїми елементами належить до кола високої й низької напруги. Котушка запалювання служить для перетворення струму низької напруги в струм високої напруги (з 12 В до 20-24 кВ). Вона являє собою електричний трансформатор із розімкнутим магнітним колом. Магніто-електричний провідник (сердечник) 8 (Мал.15.2) котушки набраний із пластин трансформаторної сталі завтовшки 0,35 мм, ізольованих між собою окалиною. На сердечник надіта ізолююча трубка з електротехнічного картону, на яку намотана вторинна обмотка 6. Кожен шар вторинної обмотки ізольований кабельним папером, а останні шари, намотані із зазором між витками 2-3 мм, щоб зменшити небезпеку пробою ізоляції вторинної обмотки.
Первинна обмотка 5, яка може мати 250-400 витків, намотана поверх вторинної обмотки — 19-26 тисяч витків, що полегшує відведення тепла. Корпус 9 котушки штампований з листової сталі. Для підсилення магнітного потоку поверх обмоток встановлюють кільцевий магніто-електричний провідник 10. Фарфоровий ізолятор 7 і карболітова кришка 2 усувають можливість пробою між магнітоелектричним провідником і корпусом котушки.
Один кінець вторинної обмотки 4 приєднаний до перинної обробки 5 або на "масу", а другий — до затискача 1 високої напруги через контактну пластину 14, магнітоелектричний провідник і пружину 3. При такому з'єднанні обмоток між ними існує автотрансформаторний зв'язок, тобто електричний і магнітний. Кінці первинної обмотки 5 підключені до затискачів 15 (Р) і 16 (ВК).
Простір між обмотками й корпусом котушки заповнений ізолюючим наповнювачем 13-рубраксом (котушки Б1, Б7 А та інших) - або трансформаторною оливою (Б13, Б115, Б117 та інших) для підвищення ізоляції й відведення тепла від обмоток. Котушки запалювання, наповнені оливою— надійніші.
Послідовно до первинної обмотки котушки приєднаний додатковий резистор-варіатор, який представляє собою спіраль із м'якого стального дроту 11, встановлений у керамічному ізоляторі 12. Кінці додаткового резистора шинами 17 приєднані до клем 16 (ВК)і18(ВК-Б).
Варіатор запобігає зниженню напруги у вторинній обмотці при роботі двигуна з великою частотою обертання колінчастого вала, а також полегшує запуск двигуна стартером.
При роботі переривника сила струму в первинній обмотці котушки запалювання весь час змінюється: зменшується при розмиканні контактів і збільшується при їх, замиканні. Сила струму в первинній обмотці залежить від того, як довго замкнуті контакти переривника.
При малій частоті обертання колінчастого вала двигуна контакти переривника замкнуті на достатньо довгий час і струму в колі низької напруги зростає до свого максимального значення. При цьому спіраль варіатора нагрівається, що підвищує опір кола. Цим обмежується струм у колі низької напруги, а значить, нагрівання котушки.
При збільшенні частоти обертання колінчастого вала час замкнутого стану контактів зменшується, і сила струму в колі низької напруги не встигає зрости до максимальної. При цьому нагрівання спіралі варіатора зменшується, опір її зменшується, що і призводить до незначного зменшення сили струму на ньому. Наслідком цього є напруга, яка індукується у вторинній обмотці, залишається достатньо високою і забезпечує безперебійну роботу двигуна.
При запуску двигуна стартером дуже падає напруга на затискачах акумуляторної батареї й сила струму в первинній обмотці котушки запалювання. Тому в момент запуску тягове реле стартера коротить додатковий резистор і тим самим компенсує падіння напруги на кінцях первинної обмотки. Внаслідок цього у вторинній обмотці котушки запалювання індукується необхідна напруга, і забезпечується надійний запуск двигуна.
Запалювальна іскрова свічка призначена для запалювання робочої суміші в камері згоряння двигуна. Свічка складається з ізолятора 19 (Мал.15.3,б) з центральним електродом 15 і корпусу 10 з боковим електродом 14, з'єднаним із "масою" (корпусом). В момент, коли запалювальна свічка знаходиться
під великою напругою, між електродами утворюється Іскра, яка запалює робочу суміш у циліндрі.
Для встановлення запалювальної свічки в головку блока на нижній частині корпуса 10 є різь. По довжині теплового конуса (спідняк) 13 ізолятора можна судити про теплову характеристику запалювальної свічки. Свічки з коротким тепловим конусом (Мал.15.3,в) довжиною 7,5 мм краще відводять тепло від ізолятора до корпусу, тобто мають більшу тепловіддачу, і їх називають холодними. Свічки з подовженим тепловим конусом (Мал.15.3,б), наприклад, довжиною 16 мм вбирають багато тепла, повільно вистигають, мають малу тепловіддачу, і їх називають гарячими. Такі свічки використовують на двигунах із великим ступенем стиску і помірним температурним режимом.
Нагар на тепловому конусі 9 ізолятора 8 зникає при нагріванні його до 400°-500° С. Ця температура називається температурою самоочищення свічки. Якщо температура теплового конуса ізолятора перевищила 850°-900°С, то може виникнути розжарювальне запалювання.
Температура 400°-900°С теплового конуса ізолятора назнається тепловою межею працездатності свічки. Оскільки теплова межа для всіх свічок практично однакова, а теплові умови роботи свічки на різних двигунах істотно різняться, то свічки виготовляють із різною тепловою характеристикою (розжарювальним числом).
Розжарювальним числом запалювальної свічки називається абстрактна величина, пропорційна середньому індикаторному тискові (середній тиск газів на поршень протягом робочого (циклу), при якому під час випробування свічки на моторному тарувальному стенді у циліндрі двигуна починає з'являтись розжарювальне запалювання, тобто запалювання (до іскри) робочої суміші від стороннього джерела тепла — перегрітих частин свічки або двигуна. Розжарювальні числа можуть мати такі значення: 8, 11, 14, 17, 20, 23, 26. Розжарювальне запалювання викликає перегрів двигуна і знижує його потужність. Чим більше розжарювальне число, тим холодніша запалювальна свічка.
В умовному позначенні запалювальних свічок цифри й літери означають наступне:
перша А — різь на корпусі М 14 x 1,25 або М- різь на корпусі М 18 х 1,65;
другі одна або дві цифри — розжарювальне число;
Н — довжина нарізної частини корпусу 11 мм (Д — довжина нарізної частини корпусу 19 мм);
В—виступ теплового конуса ізолятора за торець корпусу,
Г— герметизація по з'єднанню - ізолятор—центральний електрод — термоцемент. Довжину нарізної частини корпусу 2 мм, відсутність виступу теплового конуса за торець корпусу і герметизація по з'єднанню ізолятор—центральний електрод іншим матеріалом, крім термоцементу, не позначають.
Наприклад, запалювальна свічка А20ДВ означає, що
А — запалювальна свічка з різзю на корпусі М 14x1,25;
20 — розжарювальне число;
Д—довжина нарізної частини корпусу 19 мм;
В — виступ теплового конуса ізолятора за торець корпусу.
Кінець провідника струму високої напруги, який приєднується до запалювальної свічки, закріплюється контактною гайкою 16. Він може бути забезпечений захисним наконечником 1 вертикального або горизонтального типу, в якому встановлюють приглушуючий резистор 4 для усунення радіоперешкод, які створюються роботою системи запалювання. Між цим резистором і виводом 2 свічки розміщена контактна пружина 3. Контакт 5 і стопорна пружина 6 надійно з'єднують корпус захисного наконечника й стержень 7 центрального електрода свічки.
Вмикач запалювання призначений для вмикнення й вимкнення споживачів електричного струму (стартера, електричних приладів — покажчика температури охолодної рідини, тиску оливи в системі мащення й рівня палива в баці автомобіля й інші). Вмикач має замок з індивідуальним ключем.
У корпусі 6 вмикача (Мал.15.4,а) розміщено: панель 9 із затискачами АМ (амперметр), КЗ (котушка запалювання), СТ (стартер), ПР (приймач) і контактами 2; ротор 7 з контактною пластиною 1, що має три виступи, і кульовим фіксатором 8; циліндр 4 із запірним пристроєм.
Ключ 0, вставлений у циліндр 4 замка (положення І), утоплює замкову пластину 11 (Мал.15.4,б), яка удержує від прокручування циліндр і зв'язаний з ним ротор 7, контакти АМ з'єднані з джерелом струму, три решти контактів вимикача не підключені до джерела електричного струму.
При повертанні ключа за ходом годинникової стрілки (положення II) рухомий контакт 1 з'єднує контакт між собою центральний затискач 2 (АМ), зв'язаний з джерелом живлення й контакти ПР; КЗ.
Для запуску двигуна за допомогою стартера потрібно повернути ключ за ходом годинникової стрілки в крайнє (положення II) положення виступи пластини 1, яка постійно з'єднана із затискачем АМ, збігає з контакту ПР і набігає на контакт СТ; з джерелами струму з'єднані прилади запалювання й реле включення стартера.
Для включення радіоприймача на стоянці ключ слід провернути до упору проти ходу годинникової стрілки (положення V). Пластина 1 з'єднує з контактом АМ тільки контакт ПР. Ключ у положенні Ш, Ш, IV має фіксоване положення, а в положенні ІII- нефіксоване.
Завдання 2. Вивчити конструкцію котушки
запалювання на розрізному макеті.
Знайдіть, де знаходиться сердечник. Яка його будова?
Визначте, де знаходиться вторинна й первинна обмотки і яка між ними різниця.
Визначте, де розміщується магнітоелектричний провід та яке його призначення.
Знайдіть на кришці клеми і простежте кінці яких обмоток підключені до них.
Визначте, де розміщується варіатор, до яких клем він підключений та прослідкуйте напрям струму в електричному колі: варіатор — котушка запалювання.
Прослідкуйте, як проходить електричний струм від кінця вторинної обмотки до центрального контакту (клеми) кришки котушки.
Завдання 3. Вивчити конструкцію запалювальної іскрової свічки на розрізному макеті
Визначте, де розміщується центральний електрод і прослідкуйте, з чим він взаємодіє.
Прослідкуйте, де розміщується боковий електрод та за рахунок чого змінюється відстань між ним і центральним електродом.
З'ясуйте, де розміщується металевий корпус та ізолятор і що вони являють собою.
Завдання 4. Скласти опис деталей котушки запалювання, запальної іскрової свічки запалювання і заповнити таблицю
№ п/п
Назва деталі
Призначення
Матеріал
Кількість
Контрольні запитання
Яке призначення котушки запалювання?
Яка загальна будова котушки запалювання та як взаємодіють між собою її деталі?
Для чого потрібний кільцевий магнітоелектричний провід?
Яка необхідність в оливі, що заливається всередину котушки запалювання?
Де розміщується і для чого підключається додатковий резистор (варіатор)?
Яка роль варіатора при малих обертах колінчастого вала?
Яка роль варіатора при великій швидкості обертання колінчастого вала?
Що таке розжарювальне число і як розшифровується маркування запалювальної іскрової свічки?
Для чого в ковпачку запалювальної іскрової свічки встановлюють резистор?
За якими параметрами запалювальні іскрові свічки поділяються на "холодні" і "гарячі"?
