СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ МОТОЦИКЛОВ «УРАЛ», «ДНЕПР»
Система зажигания предназначена для воспламенения рабочей смеси в цилиндрах в соответствии с порядком и режимом работы двигателя. На мотоциклах «Урал», «Днепр» применяются системы зажигания питающиеся от источников постоянного тока напряжением 12 или 6 В (К-750М, К-750, К-650, МТ9, «Днепр-12», М62, М63, М66). В систему зажигания с напряжением в сети 12 В (рис. 6.24) входят источники питания (аккумуляторная батарея 4, генератор переменного тока Г-424), катушка зажигания 6, прерыватель
2 с автоматом опережения зажигания, две свечи 1, провода низкого и высокого напряжения, центральный переключатель 5.
Работает такая система зажигания следующим образом. В определенный момент работы двигателя, когда нужно подать «искру» в цилиндр, происходит размыкание контактов прерывателя, которые в обычном состоянии замкнуты. Ток, протекающий в первичной обмотке катушки зажигания, за короткий промежуток времени изменяет свое значение от некоторой постоянной величины практически до нуля. Катушка зажигания — это своего рода трансформатор, при изменении величины напряжения в первичной обмотке происходит изменение напряжения во вторичной обмотке пропорционально количеству витков в обмотках. На выводах вторичной обмотки возникает высокое напряжение (до 15000 В). Посредством специальных проводов высокое напряжение подается в цилиндры на контакты свечей, где происходит «пробой» межэлектродного пространства — образуется «искра», от которой воспламеняется приготовленная в карбюраторе и сжатая к этому времени в цилиндре горючая смесь.
Особенностью этой системы зажигания является тот факт, что искра подается в оба цилиндра одновременно, однако воспламенение происходит только в одном из них, в том, в котором в этот момент находится рабочая смесь. Второй цилиндр в это время заканчивает такт выпуска отработавших газов, в этом цилиндре искра проскакивает «вхолостую».
Синхронизация искрообразования с работой цилиндропоршневой группы двигателя достигается за счет жесткой механической связи коленчатого вала с прерывателем (см. раздел «механизм газораспределения»).
Рис. 6.24. Схема системы зажигания (12 В): I — свеча зажигания; 2 — прерыватель; 3 — конденсатор; 4 — аккумуляторная батарея; 5 — центральный переключатель; 6 — катушка зажигания
Катушка зажигания предназначена для преобразования тока низкого напряжения (6, 12 В) в ток высокого напряжения (до 15000 В). В состав катушки зажигания (рис. 6.25) входит сердечник 2, набранный из пластин, первичная обмотка 1 и вторичная обмотка 3 с двумя выводами.
Напротив клемм высокого напряжения по торцам катушки размещены остроконечные выводы разрядников, соединенных с массой. Зазор между каждым из разрядников и клеммой высокого напряжения должен составлять 8-9 мм, чтобы защитить обмотку от пробоя изоляции. В катушке имеется два высоковольтных вывода К2, каждый из которых питает одну из свечей цилиндров. В момент разрыва электрической цепи в первичной обмотке происходит одновременное образование искры между электродами свечей левого и правого цилиндров. Катушка зажигания закреплена под передней крышкой картера двигателя двумя винтами.
6-вольтовые системы зажигания мотоциклов «Урал», «Днепр» бывают двух типов. Одна из них работает по тому же принципу, что и 12-вольтовая, описанная выше, только вместо катушки Б204 в ней применяется катушка Б201А (прерыватель тот же). Другая имеет отличия. Особенностью второй системы является другая конструкция катушки зажигания (она имеет только один вывод вторичной обмотки), и наличие распределителя зажигания («трамблера»). В этой системе искра подается поочередно то в правый, то в левый цилиндр в соответствии с циклом работы двигателя.
Прерыватель ПМ302А (рис. 6.26), предназначен для работы с двух-выводной катушкой зажигания (Б201А, Б204). Он состоит из корпуса 3, подъемного кулачка 13 с центральным регулятором, конденсатора 17 и крышки. Корпус прерывателя прикреплен к крышке распределительной коробки картера двигателя двумя винтами и держателем крышки прерывателя. Через отверстие в центре корпуса проходит конец распределительного вала, который имеет цилиндрическую шейку с двумя лысками и резьбовым отверстием.
В корпусе прерывателя закреплен конденсатор 17, рычаг 4 с подвижным контактом и контактный стояк с фланцем 15 для смазки поверхности кулачка.
Автомат опережения зажигания одевается на цилиндрический конец распределительного вала и закрепляется винтом. В процессе монтажа нужно обращать внимание на положение поводка 2 (рис. 6.27). Для правильной его установки пазы в поводке нужно совместить с осями 3 грузиков так, чтобы окно, через которое видны пружины 1, имело форму прямоугольника. Максимальная мощность и экономичность двигателя будет достигнута тогда, когда рабочая смесь будет загораться до прихода поршня в верхнюю мертвую точку, а сгорание ее завершится при повороте коленчатого вала примерно на 15° после прохождения верхней мертвой точки. Время сгорания топливной смеси одинаково. Поэтому, для нормального сгорания рабочей смеси каждой частоте вращения коленчатого вала должен соответствовать определенный угол опережения зажигания.
В случае уменьшения частоты вращения коленчатого вала угол опережения зажигания должен быть меньшим, а при увеличении — большим. Функцию регулирования угла опережения зажигания в зависимости от частоты вращения вала мотоциклетного двигателя выполняет автоматический регулятор. Его конструкция включает в себя два грузика (рис. 6.26), надетых на оси 8, которые стягиваются пружинами 10.
В случае увеличения частоты вращения коленчатого вала грузики 14 расходятся под действием центробежных сил, преодолевая усилие пружин 10, и поворачивают кулачок 13 относительно втулки 9 в сторону его вращения. Это приводит к более раннему размыканию контактов прерывателя. Диаграмма характеристики автомата опережения зажигания приведена на рис. 6.28.
На мотоциклах «Урал», «Днепр» устанавливаются свечи зажигания А14В. Условное обозначение свечи содержит следующие данные: А — резьба Ml4xl,25 длиной 11 мм; 14 — калильное число; В — выступание теплового конуса изолятора за торец корпуса Зазор между электродами должен быть в пределах 0,50 — 0,65 мм.
Свечу к двигателю подбирают экспериментально. Тепловая характеристика в основном определяется длиной нижней части изолятора. Чем длиннее юбка изолятора, тем более высокой будет средняя температура свечи.
Рис.6.25. Двухвыводная катушка зажигания Б204
Рис. 6.26. Прерыватель ПМ302А с автоматом опережения: 1 — винт; 2 — контактный стояк; 3 -корпус прерывателя; 4 — рычаг прерывателя; 5 — ось рычага; 6 — регулировочный винт (эксцентрик); 7 — автомат опережения зажигания; 8 — ось грузика; 9 — втулка; 10 — пружина; 11 — поводок; 12 -запорное кольцо; 13 — кулачок; 14 — грузик; 15 — фильц; 16 — держатель конденсатора; 17 -конденсатор; 18 — вывод
Рис. 6.27. Установка поводка на автомат опережения зажигания ПМ302А
Рис. 6.28. Характеристика центробежного автомата опережения зажигания прерывателя ПМ302А: q — угол опережения зажигания; п -частота вращения распределительного вала
Средняя температура нижней части свечи должна равняться так называемой температуре самоочищения (600 — 700 °С), при которой масло, попадающее на электроды и изолятор, сгорает без остатка. Если температура ниже, то на свече появится нагар, электроды замаслятся, что приведет к остановке двигателя или его неустойчивой работе. Если средняя температура значительно превышает температуру самоочищения, рабочая смесь загорается от перегретой свечи до появления искры. В этом случае появляется стук в двигателе, мощность падает.
На установленную свечу надевается наконечник (колпачок) с демпфирующим сопротивлением, предназначенным для гашения радиопомех, которые возникают при работе системы зажигания. Система зажигания работает следующим образом. После включения зажигания замыкаются цепи первичной обмотки катушки зажигания и контрольной лампы, свечение которой свидетельствует
об исправности аккумуляторной батареи и подаче тока в систему зажигания. После прокручивания коленчатого вала кулачок зажигания размыкает контакты прерывателя. Одновременно с этим появляется искра между электродами свечей правого и левого цилиндров: одна искра возникает тогда, когда в одном из цилиндров заканчивается такт сжатия, а другая — в период такта выпуска.
Принципиальная схема системы зажигания с напряжением 6 В приведена на рис. 6.29. Система зажигания включает в себя следующие элементы: прерыватель-распределитель ПМ05,
который состоит из прерывателя 6 тока низкого напряжения и распределителя 12 тока высокого напряжения; одновыводной катушки зажигания 3 Б2Б; ручного опережения зажигания. В систему зажигания энергия поступает от генератора постоянного тока Г-414, соединенного с аккумуляторной батареей 11.
На мотоциклах «Днепр» с шестивольтовой системой зажигания кулачок прерывателя расположен на конце распределительного вала. Он имеет два выступа. Вспышка в цилиндрах происходит после поворота коленчатого вала на 360°. Высокое напряжение от катушки зажигания поступает на центральную клемму распределителя и через две другие клеммы по проводам высокого напряжения подается к свечам. Для ручной регулировки угла опережения зажигания прерыватель-распределитель ПМ05 имеет специальное устройство, управляемое рычагом, расположенным на руле мотоцикла.
Рис. 6.29. Схема шестивольтовой системы зажигания: I — свеча; 2 — ротор прерывателя; 3 — катушка зажигания; 4 — вторичная обмотка катушки зажигания; 5 — первичная обмотка катушки зажигания; 6 — прерыватель; 7 — молоточек; 8 — кулачок распределительного вала; 9 — наковальня прерывателя; 10 — конденсатор; 11 — аккумуляторная батарея; 12 — распределитель; 13 — ключ замка зажигания
содержание .. 61 62 68 ..
011_moto_1211_080
Собственно виновник неисправности (в нашем случае) — индуктивный датчик. В нем внутренний обрыв. Попытки аккуратно разобрать его оказались не слишком успешны: катушка собрана на стальном кронштейне, сборка залита прочной пластмассой. Отказ произошел внезапно: работавший двигатель заглох и больше не завелся. Единственное решение в данном случае — эвакуатор.
Собственно виновник неисправности (в нашем случае) — индуктивный датчик. В нем внутренний обрыв. Попытки аккуратно разобрать его оказались не слишком успешны: катушка собрана на стальном кронштейне, сборка залита прочной пластмассой. Отказ произошел внезапно: работавший двигатель заглох и больше не завелся. Единственное решение в данном случае — эвакуатор.
Электрооборудование мотоцикла: куда уходит искра?
Разновидности схемы CDI
В качестве тиристорных датчиков зажигания можно использовать датчик Холла, катушку или оптопару. Например, в скутерах Suzuki используется схема CDI с минимальным количеством элементов: тиристор в ней открывается второй полуволной напряжения, снятой с зарядной катушки, а первая полуволна заряжает конденсатор через диод.
Установленное на двигателе устройство зажигания с прерывателем не оснащено катушкой, которую можно было бы использовать в качестве зарядного устройства. В большинстве случаев на таких двигателях устанавливаются повышающие трансформаторы, которые увеличивают напряжение низковольтной катушки до необходимого уровня.
Двигатели авиамоделей не оснащены магнитом ротора, поскольку требуется максимальная экономия как в размере, так и в весе агрегата. Часто к валу двигателя прикрепляют небольшой магнит, рядом с которым ставят датчик Холла. Преобразователь напряжения, который переводит батарею с 3-9 В до 250 В, заряжает конденсатор.
Удаление обеих полуволн с катушки возможно только при использовании диодного моста вместо диода. В результате это увеличит емкость конденсатора, что приведет к увеличению искры.
Достоинства системы CDI
Зажигание конденсатора имеет свои преимущества, в том числе крутой фронт импульсов высокого напряжения. Эта особенность особенно важна в тех случаях, когда зажигание CDI установлено на ИЖ и другие марки отечественных мотоциклов. Свечи зажигания таких автомобилей часто залиты большим количеством топлива из-за неправильно отрегулированных карбюраторов.
Для работы тиристорного зажигания не требуется использование дополнительных источников тока. Такие источники, как аккумулятор, нужны только для запуска мотоцикла с помощью педали или электрического запуска.
Система зажигания CDI широко распространена и часто устанавливается на мотороллеры, бензопилы и мотоциклы зарубежных марок. В отечественной мотоциклетной промышленности он практически не применялся. Несмотря на это, зажигание CDI можно встретить на автомобилях Ява, ГАЗ и ЗИЛ.
История создания
Принцип работы этой системы основан на использовании конденсаторного разряда. В отличие от контактной системы зажигание CDI не использует принцип отключения. Несмотря на это, в контактной электронике есть конденсатор, основная задача которого — устранение помех и повышение интенсивности искрения на контактах.
Отдельные элементы системы зажигания CDI предназначены для хранения энергии. Впервые такие устройства были созданы более пятидесяти лет назад. В 1970-е годы роторно-поршневые двигатели стали оснащаться мощными конденсаторами и устанавливаться на транспортных средствах. Этот тип зажигания во многом похож на системы накопления энергии, но также имеет свои особенности.
Диагностика системы зажигания
Проверка исправности системы CDI — довольно простая процедура, с которой может справиться любой владелец автомобиля или мотоцикла. Вся процедура диагностики заключается в измерении напряжения, подаваемого на силовую катушку, проверке массы, подаваемой на двигатель, в катушке и коммутаторе, а также в проверке целостности проводки, которая подает ток пользователям системы.
Появление искры на свече зажигания двигателя напрямую зависит от того, запитана ли катушка выключателем. Ни один потребитель электроэнергии не может работать без соответствующей мощности. Проверка, в зависимости от полученного результата, продолжается или заканчивается.
Настройка угла опережения зажигания
Регулировка зажигания выполняется таким образом, чтобы в какой-то момент возникла искра. В случае неподвижных обмоток статора магнит ротора поворачивается в требуемое положение относительно шейки коленчатого вала. Ключи выпиливаются в тех схемах, где ротор прикреплен к ключу.
В системах с датчиками их положение корректируется.
См. Справочные данные двигателя для определения угла опережения зажигания. Самый точный способ определения SPD — использовать автомобильный стробоскоп. Искра возникает в определенном положении ротора, которое отмечается на статоре и роторе. К высоковольтному проводу катушки зажигания подключается провод с зажимом от зажженного строба. После этого запускается двигатель, и знаки загораются стробоскопом. Положение датчика меняют до совпадения всех отметок.
