Система зажигания пускового двигателя. Схемы и конструкция электрооборудования бензиновых и дизельных двигателей
Рабочая смесь в цилиндре пускового двигателя воспламеняется электрическим разрядом, который возникает между электродами искровой зажигательной свечи. Для образования надежного разряда необходимо весьма высокое напряжение (порядка 10...15 кВ). Это напряжение создается в специальном приборе - магнето, которое выполняет функции генератора переменного тока, трансформатора и прерывателя.
Магнето . На пусковом двигателе установлено магнето М124-Б1 (рис. 88) правого вращения с неизменным моментом искрообразования (установочный угол опережения зажигания 27°). Привод магнето осуществляется через жесткую полумуфту 9 от приводной шестерни пускового двигателя.
Рис. 88. Магнето пускового двигателя;
1- корпус; 2 - ротор; 3 - крышка магнето; 4 - трансформатор; 5- вывод высокого напряжения; 6 - крышка прерывателя; 7 - кулачок; 8 - конденсатор; 9 - полумуфта; 10 - рычажок прерывателя; 11I - контактная стойка; 12 - клемма дистанционного выключения; 13 - кнопка выключения; 14 -фильц.
Корпус 1 магнето отлит из цинкового сплава. Между полюсными башмаками магнитопровода на шариковых подшипниках расположен ротор 2, который является основной частью генератора переменного тока и предназначен для создания и изменения величины магнитного потока, проходящего через сердечник. Ротор состоит из пакета ламелей, напрессованных на магнит, и двух валиков. Валики и магнит с ламелями залиты цинковым сплавом.
Трансформатор 4 служит для создания тока высокого напряжения. Он состоит из сердечника, собранного из отдельных пластин электротехнической стали, первичной и вторичной обмоток. Обмотки с торцов защищены гетинаксовыми щеками. На одной из щек трансформатора находится наконечник с припаянным к нему концом первичной и началом вторичной обмотки. Наконечник соединен с контактной стойкой 11 прерывателя. Конец вторичной обмотки через защитную ленту припаян к электроду. Первичная обмотка состоит из малого числа витков толстого провода, а вторичная обмотка -из большого числа витков тонкого провода. Для повышения электрической прочности трансформатор пропитан турбинным маслом.
Прерыватель объединяет кулачок 7, установленный на валу ротора, контактную стойку 11 и рычажок 10 с вольфрамовыми контактами. Все эти элементы совместно с фильцем 14 для смазывания кулачка смонтированы в крышке 3 магнето. Когда ротор магнето вращается, кулачок размыкает контакты прерывателя, между которыми образуется зазор 0,25...0,35 мм.
Принцип действия магнето заключается в следующем. При вращении ротора в магнитопроводе корпуса и сердечнике трансформатора создается переменный по величине и направлению магнитный поток, который пересекает витки первичной обмотки трансформатора и наводит в ней э.д.с. Под действием э.д.с. в этой обмотке возникает переменный электрический ток низкого напряжения.
В момент, когда сила тока достигает наибольшего значения, прерыватель размыкает ток первичной обмотки. Ток в обмотке мгновенно исчезает, резко падает магнитный поток и наводит при этом во вторичной обмотке э.д.с. высокого напряжения, под действием которой между электродами свечи образуется искровой разряд, воспламеняющий рабочую смесь в цилиндре двигателя.
Чтобы уменьшить подгорание контактов прерывателя при размыкании, параллельно им включен конденсатор 8. Для предохранения трансформатора от пробоя в случае обрыва или отъединения провода высокого напряжения в магнето предусмотрен искровой промежуток (разрядник) между электродом высокого напряжения и корпусом магнето.
Выключение магнето дистанционное при помощи кнопочного выключателя ВК322, расположенного в кабине на панели рукояток управления пусковым двигателем. Выключить магнето можно также кнопкой 13, вмонтированной в корпус магнето. При этом первичная обмотка трансформатора замыкается на массу, помимо прерывателя.
На тракторе установлено специальное блокирующее устройство для предотвращения запуска пускового двигателя при включенной передаче. Это устройство отключает магнето, замыкая на массу обмотку трансформатора. На крышке коробки передач расположен выключатель ВК403. Когда рычаг коробки передач находится в нейтральном положении, контакты выключателя разомкнуты. Когда же передача включена, контакты выключателя замкнуты и соединяют первичную обмотку трансформатора с массой, препятствуя тем самым образованию искры, а следовательно, запуску пускового двигателя.
Техническое обслуживание магнето заключается в периодическом осмотре, поддержании чистоты, подтяжке креплений, своевременной смазке, зачистке контактов и регулировании зазора между контактом прерывателя.
Через 960 ч работы дизеля нужно проверить состояние контактов прерывателя и зазор между ними.
Контакты зачищают, когда обнаружен нагар, или перед запуском дизеля, если магнето длительное время находилось в нерабочем состоянии. При этом пользуются специальным напильником, прилагаемым к трактору, или другим подобным инструментом, не оставляющим абразивной пыли. Перед зачисткой следует увеличить зазор между контактами на толщину напильника. Защищать нужно каждый контакт в отдельности, перемещая напильник параллельно его рабочей плоскости. Затем необходимо отрегулировать зазор между контактами и потереть замшей, смоченной в чистом бензине или спирте.
После 1440 ч работы нужно проверить наличие смазки на грани кулачка по промасливанию папиросной бумаги. При необходимости пропитать фильц тремя -пятью каплями турбинного масла. Обильное смазывание фильца кулачка не рекомендуется, так как попадание масла на контакты недопустимо.
Зазор между контактами прерывателя проверяют щупом, которым оснащен напильник для их зачистки, проворачивая коленчатый вал пускового двигателя за маховик до наибольшего расхождения контактов.
Для регулировки зазора нужно ослабить винт крепления контактной стойки 11 и повернуть стойку отверстий, вставленную в прорезь эксцентрика.
Через каждые 2 года работы магнето заменяют смазку в подшипниках, ДЛЯ чего разбирают магнето и удаляют остатки старой смазки, промывая сепараторы подшипников в бензине и протирая их внутренние и наружные кольца чистой тряпочкой: Следует также удалить с ламелей ротора и полюсных башмаков корпуса попавшую на них старую смазку. Затем слегка нанести на ротор и полюсные башмаки универсальную смазку УН (ОСТ 38,156-74), а сепараторы подшипников заполнить на % их объема смазкой ЦИАТИМ-201 (ГОСТ 6267-74).
После сборки магнето проверяют на стенде. Допустим и такой способ проверки. Подключив высоковольтный провод к выводу высокого напряжения и держа другой конец провода на расстоянии 5...7 мм от корпуса магнето, резко повернуть ротор вправо (если смотреть со стороны привода). Правильно собранное и отрегулированное магнето должно дать искру.
Угол опережения зажигания установлен на заводе и в регулировке в процессе эксплуатации не нуждается. Однако, если магнето снимали с пускового двигателя или заменяли, необходимо для правильной его установки выполнить следующее: отъединить провод от свечи и вывернуть свечу; в отверстие под свечу опустить стержень и по нему, поворачивая коленчатый вал дизеля по часовой стрелке (если смотреть со стороны маховика), определить момент прихода поршня в в.м.т.; повернув коленчатый вал в обратную сторону, установить поршень на 5...6 мм ниже в.м.т.; снять крышку прерывателя, повернуть валик и найти положение, соответствующее началу разрыва контактов прерывателя; ввести выступы полумуфты в пазы шестерни привода и закрепить магнето болтами; закрепить крышку прерывателя и присоединить провод к свече.
Искровая свеча зажигания . На пусковом двигателе применена искровая свеча зажигания типа А10Н (условное обозначение СН200) неразборной конструкции (рис. 89). Стальной корпус 4 свечи нижней резьбовой частью ввертывается в головку цилиндра пускового двигателя (резьба СПМ 14X1,25). К торцу корпуса, у резьбы, прикреплен контактной электросваркой боковой электрод 7. Шестигранник (под ключ) в верхней части корпуса переходит в цилиндрический буртик, соединяющий корпус с изолятором 3. Внутри корпуса размещена теплоотводящая шайба 5.
Рис. 89. Искровая свеча зажигания:
1 - контактная гайка; 2 - шайба; 3 - изолятор; 4 - корпус; 5 - теплоотводящая шайба; 6 - уплотнительное кольцо; 7 - боковой электрод; 8 - центральный электрод.
Изолятор 3 изготовлен из керамической массы (уралит). В его внутреннем канале крепится центральный электрод 8. Наружная цилиндрическая часть изолятора покрыта специальной глазурью. Места соединений с центральным электродом герметизируются термоцементом, а изолятора с корпусом - нижней теплоотводящей шайбой и пластической осадкой корпуса в нагретом состоянии.
К верхнему концу центрального электрода между контактной гайкой 1 и шайбой 2 присоединяется провод высокого напряжения. Это место защищено резиновым чехлом.
Расстояние между выступающим из изолятора нижним концом центрального электрода 8 и боковым электродом 7 (так называемый искровой промежуток) равно 0,6...0,75 мм.
Уплотнительное кольцо 6 обеспечивает герметичное соединение свечи с головкой цилиндра пускового двигателя.
Через 960 ч работы свечу нужно очистить от нагара и проверить зазор между ее электродами. Копоть и нагар с внутренней части свечи удаляют при помощи щетки или на пескоструйном аппарате. Предварительно свечу рекомендуется промыть в бензине или керосине. После очистки зазор между электродами проверяют щупом и при необходимости регулируют, подгибая боковой электрод.
Магнето
Электронное бесконтактное магнето МБ-1:
1 - маховик бензопилы «Урал» (видны две пары постоянных магнитов)
2 - маховик бензопилы «Дружба » (видны лопасти центробежного вентилятора)
3 - генераторная катушка
4 - метка для установки угла опережения зажигания
5 - конденсатор
6 - высоковольтная катушка
7 - управляющая катушка
8 - электронная схема (залита эпоксидной смолой)
9 - если этот провод кнопкой замкнуть на «массу» - остановится двигатель
10 - высоковольтный провод
11 - свечной наконечник
12 - свеча зажигания
Магнето - магнитоэлектрическая машина, преобразующая механическую энергию в электрическую. В настоящее время иногда применяется в системах зажигания для двигателей внутреннего сгорания . В телефонии её принято называть индуктором .
Далеко не любой генератор называется «магнето». Это название применяется только для генераторов в двигателях внутреннего сгорания:
- возбуждаемых постоянным магнитом и
- совмещённых в одном изделии с катушкой зажигания .
Магнитная система магнето может быть общей для генератора э.д.с. и катушки зажигания.
Нередко свеча зажигания является единственной нагрузкой магнето.
Устройство и работа
Магнето - специализированный генератор переменного тока с возбуждением от вращающегося постоянного магнита (магнитного ротора или якоря).
Автомобильное магнето имеет обмотки низкого и высокого напряжения. Параллельно обмотке низкого напряжения (НН) включаются контакты прерывателя и конденсатор (~0,1 мкФ); выводы обмотки высокого напряжения (ВН) подключаются один на корпус, второй на свечу. Все обмотки намотаны на ярмо (сердечник) и выглядят как одна большая катушка на П-образном сердечнике, между полюсами сердечника находится продольно намагиченный вращающийся магнит (телефонные и минно-подрывные (КПМ) индукторы устроены иначе, но принцип действия тот же). В качестве части обмотки высокого напряжения может выступать обмотка низкого напряжения, то есть возможна автотрансформаторная конструкция, это позволяет уменьшить количество витков обмотки ВН.
В двигателях внутреннего сгорания
Магнето обеспечивает импульс электрического тока к свечам зажигания в некоторых бензиновых двигателях внутреннего сгорания , в которых не применяются батареи. Такие двигатели обычно
Системы зажигания от магнето
К атегория:
Автомобили и трактора
Системы зажигания от магнето
Помимо рассмотренных ранее систем батарейного зажигания, для воспламенения рабочей смеси в цилиндрах пусковых карбюраторных двигателей тракторов применяют систему зажигания от магнето. Она состоит из магнето, свечей зажигания и проводов высокого напряжения. Устройство магнето различных марок примерно одинаковое. Отличаются магнето размерами, расположением и конфигурацией отдельных деталей.
Рис. 181. Схема устройства и действия магнето
Магнето - это электромагнитная машина, которая вырабатывает ток низкого напряжения, преобразует его в ток высокого напряжения и распределяет по свечам зажигания. Работая без постороннего источника электрической энергии, магнето объединяет в себе генератор переменного тока низкого напряжения, прерыватель, конденсатор и трансформатор тока высокого напряжения с распределителем (в магнето одноцилиндрового двигателя распределителя тока нет).
На тракторных двигателях наибольшее распространение получило магнето с неподвижными обмотками и вращающимся магнитом. Магнето бывают правого и левого вращения, а по числу искр за один оборот ротора они делятся на двухискровые, четырехискровые и шестиискровые.
Магнето с вращающимся магнитом имеет неподвижный П-образный магнитопровод (рис. 181), между полюсными наконечниками которого вращается двухполюсный или многополюсный магнит 1. В верхней части магнитопровода установлен сердечник магнитопровода с первичной и вторичной обмотками, которые образуют трансформатор тока высокого напряжения. Один из концов первичной обмотки присоединяют к сердечнику, т. е. к массе, а второй - к неподвижной изолированной клемме пе-рывателя 3. Вторичная обмотка одним концом соединяется с первичной обмоткой и через нее с массой, а вторым - с зажимом свечи зажигания.
Магнит находится в корпусе магнето и приводится во вращение от коленчатого вала двигателя. На одном валу. Общие сведения с магнитом находится кулачок прерывателя 3. Параллельно контактам пре- Для проворачивания коленчатого ва-рывателя подключен конденсатор, ла двигателя в период пуска применяет-уменьшающий искрение в контактах пре- ся стартер, питаемый от аккумулятор-рывателя и увеличивающий напряжение ной батареи. Стартер представляет со-во вторичной обмотке. бой электродвигатель постоянного тока Первичная обмотка и вращающийся последовательного возбуждения с мехамагнит образуют в магнето генератор низмом привода и включающим уст-переменного тока низкого напряжения, ройством.
У стартера обмотка возбуждения соединена последовательно с обмоткой якоря. Электродвигатели такого типа развивают максимальный пусковой момент при торможении якоря. Это качество необходимо в начальный период вращения двигателя при пуске, когда момент сопротивления вращения имеет также максимальную величину. Обмотки якоря и обмотки возбуждения стартера обладают минимальным сопротивлением, так как имеют незначительную длину и большое сечение. При включении стартера или полном торможении якоря величина пускового тока у стартеров различного типа достигает 300-800 А. По мере возрастания частоты вращения коленчатого вала крутящий момент, а вместе с ним и мощность, развиваемая стартером, уменьшаются. Мощность стартера зависит от типа и размеров двигателя и может достигать кВт.
К атегория: - Автомобили и трактора
Магнето
К атегория:
Электрооборудование трактора
Магнето
На карбюраторных двигателях машин, не имеющих в системе электрооборудования аккумуляторных батарей или работающих в тяжелых эксплуатационных условиях, для зажигания рабочей смеси применяют магнето. Оно представляет собой комбинированный магнитоэлектрический аппарат небольшой мощности, предназначенный для зажигания рабочей смеси электрическим разрядом. Магнето объединяет (рис. 1) генератор переменного тока, прерыватель тока низкого напряжения Пр с конденсатором К, автотрансформатор и распределитель тока высокого напряжения Р.
Работа магнето как электрической системы зажигания имеет некоторые особенности, связанные с рабочим процессом его генератора переменного тока.
Генератор магнето состоит из магнитной системы МС, включающей магнит, магнитопроводы и магнитный коммутатор, а также из обмотки W1.
Магнитную систему генератора образуют боковые стойки - магнитопроводы, между полюсными наконечниками которых вращается постоянный магнит (ротор). Сверху на боковые стойки укладывается сердечник, который и замыкает магнитную цепь стоек. Коммутация магнитного потока осуществляется за счет вращения магнита между наконечниками стоек.
Рис. 1. Принципиальная схема магнето
Вращение магнита изменяет сопротивление магнитной цепи и магнитного потока в сердечнике обмоток.
Магнитное сопротивление зависит от площади, через которую магнитный поток переходит по воздушному зазору от полюсов магнита через полюсные наконечники стоек в сердечник. При горизонтальном положении полюсов магнита магнитное сопротивление минимальное, и через сердечник проходит максимальный магнитный поток Ф.
По мере поворота магнита его полюса выходят из полюсных наконечников стоек, магнитное сопротивление увеличивается, а магнитный поток Ф в сердечнике уменьшается. Если полюса магнита занимают вертикальное положение, то магнитное сопротивление максимальное, магнитная цепь замыкается полюсными наконечниками стоек накоротко и магнитный поток в сердечнике отсутствует.
Направление магнитного потока Ф зависит от положения полюсов N и S магнита относительно полюсных наконечников стоек: магнитные силовые линии выходят из полюса N магнита и через магнитную цепь замыкаются на полюсе S.
Э. д. е., индуктированная в обмотке сердечника, достигает наибольшего значения при максимальной скорости изменения магнитного потока, когда магнит занимает нейтральное (вертикальное) положение, соответствующее углам поворота 90 и 270°.
При замыкании обмотки сердечника индуктированная в ней э. д. с. ех вызывает ток iv Так как обмотка имеет омическое и индуктивное сопротивление, ток отстает от вызвавшей его э. д. с. по фазе и достигает максимума при повороте магнита не на 90 и 270°, а несколько позже (на 8… 10°).
На современных магнето чаще всего применяется двухполюсный магнит, который обеспечивает в генераторе два импульса тока за один оборот. Магнит изготовляют из никель-алюминиевой стали (сплав ЖНА) или оксидно-бариевых сплавов.
Автотрансформатор магнето состоит из первичной обмотки, которая имеет 150…230 витков, и вторичной с 11… 13 тыс. витков. Вначале на сердечник магнето накладываются витки первичной обмотки W1, что дает возможность при минимальном омическом сопротивлении получить большее число витков. Затем поверх витков первичной обмотки размещаются витки вторичной обмотки W2. Иногда между первичной и вторичной обмотками автотрансформатора располагаются обкладки конденсатора. Один конец первичной обмотки присоединяется на «массу» сердечника, а второй соединяется со вторичной обмоткой и прерывателем. Второй конец вторичной обмотки выводится через клемму высокого напряжения на распределитель.
Прерыватель магнето состоит из вращающегося кулачка и периодически размыкающихся под действием выступов кулачка контактов. Конденсатор, вмонтированный в виде обкладок в автотрансформатор или изготовленный отдельно, подключается параллельно контактам прерывателя и уменьшает искрение контактов.
Распределитель магнето в определенной последовательности замыкает электрические цепи свечей зажигания и, следовательно, включает их в работу. В наиболее распространенных двухискровых магнето (с одной парой полюсов магнита), устанавливаемых на четырехцилиндровых четырехтактных двигателях, магнит вращается с частотой вращения коленчатого вала, а ротор распределителя в два раза медленнее. За два оборота магнита здесь
обеспечивается четыре импульса тока, и за один оборот ротора распределителя все четыре свечи зажигания получают импульсы высокого напряжения.
Работа магнето высокого напряжения протекает так. При вращении ротора магнето переменный магнитный поток наводит в обмотках автотрансформатора электродвижущие силы. Если ротор вращать с частотой 2000 мин-1, то э. д. с. в первичной обмотке достигает 20…30 В, во вторичной - 1000… 1500 В. Замыкание первичной цепи при этом вызывает ток, максимальное значение которого равняется 2…3 А. Естественно, что э. д. с. порядка 1500 В недостаточна для получения искрового разряда и воспламенения рабочей смеси. Поэтому в магнето, как к в батарейном зажигании, для получения импульсов высокого напряжения используется эффект самоиндукции, возникающей при размыкании первичной цепи.
Замыкание первичной цепи приводит к нарастанию первичного тока iy. Затем первичная цепь прерывается, и магнитное поле, вызванное протеканием тока по виткам первичной обмотки, резко убывает. В витках обмоток автотрансформатора, пересекаемых убывающим магнитным потоком, наводится э. д. с. самоиндукции размыкания. В первичной обмотке она достигает 300…400 В, во вторичной - 18… 24 тыс. В.
Искровой разряд в магнето отличается большей длительностью индуктивной части, что объясняется влиянием э. д. с. вращения ротора-магнита.
Вследствие снижения эффективности работы генератора магнето при небольших частотах вращения ротора вторичное напряжение U2 магнето в этом режиме сильно падает, затрудняя пуск двигателя и его работу на минимальном скоростном режиме. На среднем и максимальном скоростных режимах магнето обеспечивает надежное искрообразование.
В современных магнето, устанавливаемых на пусковых двигателях тракторных дизелей, применяют центробежный регулятор опережения зажигания. Принцип его работы заключается в том, что центробежная сила грузиков здесь используется для поворота ротора и закрепленного на нем кулачка прерывателя относительно привода магнето.
Весьма важное значение при эксплуатации магнето имеет правильная сборка магнето и его установка на двигатель.
Учитывая особенности рабочего процесса магнето, его сборка должна выполняться в такой последовательности:
а) установить магнит в положение абриса (а рекомендуется заводами-изготовителями обычно 8…10°);
б) поставить контакты прерывателя на начало размыкания;
в) распределителем замкнуть электрическую цепь свечи зажигания первого цилиндра двигателя;
г) не нарушая установленных положений магнита, прерывателя и распределителя, окончательно собрать магнето.
Установка магнето на двигатель включает в себя такие операции:
а) подготовку двигателя - установить поршень первого цилиндра при такте сжатия в положение момента зажигания;
б) подготовку магнето - прерыватель установить на начало размыкания, а распределитель - на замыкание электрической цепи свечи зажигания первого цилиндра двигателя;
в) соединение магнето с приводом - не нарушая установленных положений поршня, прерывателя и распределителя магнето, соединить магнето с приводом и присоединить провода от магнето к свечам зажигания в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя.
К атегория: - Электрооборудование трактора
