Прерыватель-распределитель зажигания

Прерыватель-распределитель зажигания

Прерыватель-распределитель зажигания (жарг. трамблёр, от фр. trembleur — вибратор, прерыватель) — механизм, определяющий момент формирования высоковольтных импульсов в системе зажигания и используется для распределения электрического зажигания по цилиндрам карбюраторных и инжекторных бензиновых двигателей внутреннего сгорания.

Дизельные, компрессионные, калильные, а также двигатели с калильной головкой имеют иной принцип воспламенения топливо-воздушной смеси и прерыватель-распределитель им не нужен.

В классическом виде устройство включает в себя прерыватель тока низкого напряжения, распределитель тока высокого напряжения, центробежный, вакуумный регуляторы опережения зажигания и октан-корректор.

1. Контакты прерывателя в определённый момент размыкаются, разрывая первичную цепь обмотки катушки зажигания, что вызывает индуцирование тока высокого напряжения в её вторичной обмотке. Параллельно контактам подключен конденсатор для уменьшения искрения.
2. Вакуумный регулятор (встроен в корпус) изменяет угол опережения зажигания в зависимости от нагрузки на двигатель, которая пропорциональна разрежению за дроссельной заслонкой. Вакуумный регулятор соединён с задроссельным пространством (впускной коллектор) трубкой.
3. Центробежный регулятор (встроен в корпус) изменяет угол опережения зажигания соответственно изменению частоты вращения коленчатого вала.
4. Октан-корректор, установленный на корпусе прерывателя, позволяет вручную корректировать угол опережения зажигания.
5. Высоковольтное напряжение от вторичной обмотки катушки зажигания по высоковольтному проводу поступает к центральному контакту крышки распределителя.
6. Через контактный уголёк (щётка, установленная в крышке распределителя) высокое напряжение поступает на бегунок (ротор с токоразносной пластиной)
7. При прохождении вращающегося бегунка мимо боковых электрических контактов (по числу цилиндров) ток высокого напряжения подаётся по высоковольтным проводам к свечам зажигания соответствующих цилиндров. Токоразносная пластина механически не касается боковых контактов крышки, через зазор проскакивает искра.

В более современной бесконтактной системе зажигания механический прерыватель отсутствует. Он заменён устройством формирования задающих импульсов на эффекте Холла для формирования искры блоком управления зажиганием (коммутатором). Также могут применяться оптические или магнитные датчики, например комплект зажигания «Сонар».

Некоторые инжекторные двигатели с распределителем зажигания не содержат центробежного и (или) вакуумного регулятора коррекции угла опережения зажигания. В них эта функция возложена на электронный блок управления двигателем. В современных же инжекторных двигателях распределитель не применяется вовсе: он заменён одной или несколькими управляемыми катушками зажигания, или катушками непосредственно на каждой свече зажигания.

Прерыватель-распределитель зажигания

Прерыватель-распределитель зажигания (жарг. трамблёр, от фр. trembleur — вибратор, прерыватель) — механизм, определяющий момент формирования высоковольтных импульсов в системе зажигания и (или) для распределения электрического зажигания по цилиндрам карбюраторных и инжекторных бензиновых двигателей внутреннего сгорания.

Дизельные, компрессионные, калильные, а также двигатели с калильной головкой имеют иной принцип воспламенения топливо-воздушной смеси и прерыватель-распределитель им не нужен.

В классическом виде устройство включает в себя прерыватель тока низкого напряжения, распределитель тока высокого напряжения, центробежный и вакуумный регуляторы опережения зажигания.

1. Контакты прерывателя в определённый момент размыкают первичную цепь обмотки катушки зажигания, что вызывает индуцирование тока высокого напряжения в её вторичной обмотке. Параллельно контактам подключен конденсатор для уменьшения искрения.
2. Вакуумный регулятор (встроен в корпус) измененяет угол опережения зажигания в зависимости от нагрузки на двигатель, которая пропорциональна разряжению за дроссельной заслонкой. Вакуумный регулятор соединён с задроссельным пространством (впускной коллектор) трубкой.
3. Центробежный регулятор (встроен в корпус) измененяет угол опережения зажигания соответственно изменению частоты вращения коленчатого вала.
4. Октан-корректор, установленный на корпусе прерывателя позволяет вручную корректировать угол опережения зажигания.
5. Высоковольтное напряжение от вторичной обмотки катушки зажигания по высоковольтному проводу поступает к центральному контакту крышки распределителя.
6. Через контактный уголёк (щётка, установленная в крышке распределителя) высокое напряжение поступает на бегунок (ротор с токоразносной пластиной)
7. При прохождении вращающегося бегунка мимо боковых электрических контактов (по числу цилиндров) ток высокого напряжения подаётся по высоковольтным проводам к свечам зажигания соответствующих цилиндров. Токоразносная пластина механически не касается боковых контактов крышки, через зазор проскакивает искра.

В более современной бесконтактной системе зажигания прерыватель отсутствует. Он заменён устройством формирования задающих импульсов на эффекте Холла для формирования искры блоком управления зажиганием (коммутатором). Также могут применяться оптические или магнитные датчики.

Некоторые инжекторные двигатели с распределителем зажигания не содержат центробежного и (или) вакуумного регулятора коррекции угла опережения зажигания. В них эта функция возложена на электронный блок управления двигателем. В современных же инжекторных двигателях прерыватель не применяется вовсе: он заменён одной или несколькими управляемыми катушками зажигания, или катушками непосредственно на каждой свече зажигания.

Распределитель зажигания (трамблер)

Прерыватель-распределитель зажигания — механизм, определяющий момент формирования высоковольтных импульсов в системе зажигания и используется для распределения электрического зажигания по цилиндрам карбюраторных и ранних инжекторных бензиновых двигателей внутреннего сгорания.

Распределитель зажигания типа Р107 предназначен для прерывания тока низкого напряжения в цепи катушки зажигания, распределения импульсов тока высокого напряжения по свечам цилиндров двигателя и обеспечения требуемого момента зажигания смеси в зависимости от числа оборотов и от нагрузки двигателя.

Распределитель установлен над головкой блока цилиндров двигателя в специальной втулке и закреплен в ней болтом при помощи пластины октан-корректора.

Распределитель зажигания состоит из:

• прерывателя тока низкого напряжения
• распределителя тока высокого напряжения
• центробежного и вакуумного регуляторов опережения зажигания
• октан-корректора

Приводной вал 1 распределителя соединен с валиком масляного насоса и от него приводится во вращение.

Прерыватель распределителя состоит из стальной пластины 14 с неподвижным контактом 20, рычажка 18 прерывателя с подвижным контактом 19 и четырехгранного кулачка 4, который вращается от вала 1 распределителя и размыкает контакты гранями, набегающими на текстолитовую подушечку 21 рычажка. Поверхность кулачка смазывается пропитанным в масле фильцем 24, укрепленным на пластине прерывателя. Зазор между контактами прерывателя регулируется поворотом эксцентрика 23, установленного на пластине прерывателя. Зазор между контактами прерывателя равен 0,35—0,45 мм; усилие натяжения пружины рычажка 400—600 Г.

Параллельно контактам прерывателя включен конденсатор 22 емкостью 0,17—0,25 мкф, укрепленный на корпусе распределителя.

Рис. Распределитель зажигания:
1 — приводной вал; 2 — грузик; 3 — клемма низкого напряжения; 4 — кулачок; 5 — контактная пластина бегунка; 6 — крышка; 7 — пружина контактного уголька; 8 — контактный уголек; 9 — бегунок; 10 — защелка; 11 — пружина грузика, 12 — подшипник; 13 — пластина октан-корректора; 14 — пластина прерывателя; 15 — диафрагма; 16 — пружина; 17 — тяга; 18 — рычажок прерывателя; 19 — подвижный контакт; 20 — неподвижный контакт; 21 — текстолитовая подушечка; 22 — конденсатор; 28 — эксцентрик; 24 — фильц; 25 — масленка; 26 — регулировочные гайки

Валик распределителя вращается в двух скользящих подшипниках 12, запрессованных в хвостовике корпуса распределителя. Подшипник смазывается колпачковой масленкой 25.

Распределитель тока высокого напряжения состоит из бегунка (ротора) 9 с контактной пластиной 5 и крышки 6 с электродами, которые соединяются проводами с катушкой и свечами зажигания.

В центральный электрод крышки распределителя вмонтирован комбинированный уголек 8, состоящий из контактного уголька и сопротивления, служащего для подавления помех радиоприему.

Контактный комбинированный уголек под действием пружины 7 прижат к контактной пластине бегунка. Бегунок распределителя, вращаясь, передает ток высокого напряжения от катушки зажигания через центральный электрод крышки на боковые электроды и далее на электроды свечей в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя.

Центробежный регулятор опережения зажигания изменяет угол опережения зажигания в зависимости от чисел оборотов коленчатого вала двигателя. На верхнем конце валика распределителя закреплена пластина с осями грузиков. Под действием центробежной силы грузики 2 расходятся и поворачивают кулачок 4. Пружины 11 удерживают грузики в исходном положении.

При увеличении числа оборотов коленчатого вала двигателя грузики поворачивают кулачок по направлению вращения, вследствие чего обеспечивается более раннее размыкание контактов прерывателя т. е, увеличение угла опережения зажигания. При уменьшении числа оборотов коленчатого вала двигателя грузики под действием пружин перемещают кулачок в обратном направлении, и угол опережения зажигания уменьшается.

Вес грузиков и усилие натяжения пружины подобраны таким образом, чтобы обеспечивалось изменение момента зажигания в зависимости от числа оборотов коленчатого вала двигателя в следующих соотношениях:

• Число оборотов вала распределителя в минуту — Угол опережения в град
• 500 — 5,5—8,5
• 900 — 9—12
• 1300 — 12,5—15,5
• 1700 — 16—19
• 2000 — 16—19

Вакуумный регулятор опережения зажигания изменяет угол опережения зажигания в зависимости от нагрузки двигателя. С увеличением или уменьшением нагрузки двигателя изменяется разрежение во впускной системе двигателя и соответственно в полости корпуса вакуумного регулятора, соединенной латунной трубкой со смесительной камерой карбюратора.

В корпусе вакуумного регулятора находится диафрагма 15, изготовленная из специальной ткани. Металлической тягой 17 диафрагма шарнирно соединена с пластиной прерывателя. С противоположной стороны на диафрагму нажимает спиральная пружина 16.

Когда двигатель работает с малой нагрузкой, во впускной системе создается большое разрежение, под действием которого диафрагма выгибается и тянет за собой пластину прерывателя. Пластина прерывателя поворачивается вместе с рычажком против направления вращения распределителя, и тем самым угол опережения зажигания увеличивается.

С увеличением нагрузки двигателя разрежение во впускной системе уменьшается, и пружина 16, отжимая диафрагму, поворачивает пластину прерывателя по направлению вращения распределителя. Вследствие этого угол опережения зажигания уменьшается. Усилие пружины подобрано таким образом, чтобы обеспечивалось требуемое изменение момента зажигания в зависимости от изменения нагрузки двигателя. Ниже дана характеристика вакуумного регулятора опережения зажигания:

• Разрежение в мм рт. ст — Угол опережения зажигания в град
• 80 — 0—2
• 120 — 3—5,5
• 150 — 5,5—8
• 180 — 7—10
• 300 — 7—10

Октан-корректор предназначен для изменения угла опережения зажигания в зависимости от октанового числа бензина. Чем выше октановое число применяемого бензина, тем больше должен быть угол опережения зажигания. Угол опережения зажигания изменяют поворотом корпуса распределителя путем вращения накатных гаек 26 (отвертывая одну и довертывая другую). При этом необходимо предварительно ослабить гайку шпильки, скрепляющей между собой пластины октан-корректора.

На неподвижной пластине октан-корректора имеются обозначения плюс, т. е. опережение зажигания, и минус — запаздывание зажигания, определяющие направления перемещений стрелки подвижной пластины. Наибольший угол опережения (или запаздывания) зажигания, обеспечиваемый ручной регулировкой с помощью октан-корректора, составляет 10° относительно начальной установки (10° до в. м. т.).

После установки требуемого угла опережения зажигания накатные гайки и гайки шпильки, скрепляющей пластины октан- корректора, должны быть плотно затянуты для предотвращения самопроизвольного нарушения установки зажигания.

Регулировка зазора между контактами прерывателя. Для обеспечения нормальной работы системы зажигания зазор между контактами прерывателя должен быть отрегулирован в пределах 0,35—0,45 мм.

Порядок регулировки зазора

Снять крышку распределителя и бегунок и, медленно проворачивая пусковой рукояткой коленчатый вал двигателя, установить кулачок 4 в положение, когда зазор между контактами прерывателя будет наибольшим, т. е. когда подушечка рычага прерывателя установится на вершине грани кулачка. После этого плоским щупом проверяют зазор между контактами. Если зазор не соответствует указанной выше величине, необходимо ослабить стопорный винт и, поворачивая эксцентрик 23, установить требуемый зазор; далее закрепить винт и снова проверить зазор. Затем нужно поставить крышку на место и закрепить ее защелками 10. После регулировки зазора между контактами прерывателя нарушается правильность установки момента зажигания. Поэтому установку зажигания надо проверить и, если требуется, уточнить.

Установка момента зажигания

Момент зажигания на двигателе необходимо устанавливать следующим образом.

Вывернуть свечу первого (считая от радиатора) цилиндра и закрыть отверстие для свечи в головке блока пробкой из смятой бумаги. Далее следует открыть крышку смотрового окна на картере сцепления и медленно вращать коленчатый вал двигателя пусковой рукояткой до начала такта сжатия в первом цилиндре, которое определяют по выталкиванию бумажной пробки, закрывающей отверстие для свечи. Продолжая вращать коленчатый вал двигателя, установить поршень первого цилиндра в положение, соответствующее моменту проскакивания искры на электродах свечи (10° до в. м. т.), при котором метка МЗ на маховике (запрессованный в обод шарик) совпадает с острием штифта, закрепленного в смотровом окне картера сцепления. В этом положении коленчатого вала ослабить гайку шпильки, скрепляющей пластины октан-корректора, и установить октан-корректор в среднее положение, совместив стрелку подвижной пластины с нулевой отметкой шкалы октан-корректора. Затем гайку шпильки, скрепляющей пластины октан-корректора, плотно затянуть.

После того как двигатель и распределитель зажигания подготовлены, снимают крышку распределителя и присоединяют проверенную заранее контрольную лампу напряжением 12 е с патроном (например, переносную, прилагаемую к автомобилю) концом одного провода к клемме 3, соединенной с рычажком прерывателя, а концом другого провода — к массе. Далее, ослабив болт крепления неподвижной пластины к двигателю и включив зажигание, поворачивают корпус распределителя против часовой стрелки до замыкания контактов прерывателя, нажимают пальцем на бегунок 9 в направлении часовой стрелки (для устранения зазоров в механизме привода) и в направлении по часовой стрелке медленно поворачивают корпус распределителя до тех пор, пока не загорится контрольная лампочка.

Для проверки точности установки контактов прерывателя на размыкание нужно снять бегунок и провернуть кулачок 4 по часовой стрелке, одновременно слегка прижимая пальцем рычажок 18. При этом контрольная лампочка должна погаснуть или должно уменьшиться свечение нити. Если проверка показывает, что установка момента зажигания сделана правильно, то, не меняя положения корпуса распределителя, надо затянуть болт крепления пластины распределителя к двигателю.

Затем следует поставить на место и закрепить защелками крышку распределителя, ввернуть на место свечу первого цилиндра и вставить наконечник ее провода в гнездо клеммы крышки, расположенное над клеммой корпуса распределителя. Провода остальных свечей присоединить к распределителю в соответствии с порядком работы цилиндров (1—3—4—2), учитывая, что бегунок вращается против часовой стрелки. После этого закрыть крышку смотрового окна на картере сцепления.

Если вследствие какой-нибудь причины после установки коленчатого вала двигателя в положение, соответствующее концу такта сжатия в первом цилиндре (по метке МЗ на маховике), распределитель зажигания будет снят, то при обратной его установке нужно обеспечить правильное положение валика кулачка 4. Для этого перед установкой распределителя на двигатель надевают на кулачок бегунок и поворачивают валик так, чтобы контактная пластина бегунка была обращена точно по направлению и в сторону клеммы, служащей для присоединения провода низкого напряжения. Не меняя положения валика, вставляют распределитель в его гнездо на головке блока цилиндров и закрепляют болтом.

После установки распределителя на двигатель важно не забыть присоединить трубопровод к штуцеру камеры вакуумного регулятора. Следует иметь в виду, что установка зажигания по метке МЗ на маховике при среднем положении октан-корректора обеспечивает наивыгоднейшие мощностные и экономические показатели двигателя лишь при условии, что для его питания применяется бензин А-76.

При применении для двигателя бензина с октановым числом ниже 76, но не ниже 72, окончательно корректировать установку зажигания нужно на ходу автомобиля после предварительного прогрева двигателя до нормальной эксплуатационной температуры.

Наиболее выгодным опережением зажигания будет такое, при котором во время резкого разгона полностью нагруженного автомобиля на горизонтальной дороге с начальной скорости 30—40 км/ч на прямой передаче будут едва прослушиваться единичные детонационные стуки в цилиндрах двигателя. Если при интенсивном разгоне автомобиля стуки отсутствуют, это значит, что зажигание установлено поздно; наоборот, появление ряда последовательных отчетливых стуков свидетельствует о слишком раннем зажигании.

При необходимости некоторого корректирования установки момента зажигания используют октан-корректор. Момент зажигания необходимо устанавливать с особой тщательностью, так как даже при небольших отклонениях в установке зажигания уменьшается мощность двигателя и значительно увеличивается расход бензина.

Прерыватель-распределитель

Прерыватель-распределитель состоит из прерывателя и распределителя, объединенных в один прибор с общим приводом.

Прерыватель разрывает в требуемые моменты цепь первичного тока. Он состоит из чугунного корпуса 19, неподвижного опорного 7 и подвижного 8 дисков, вольфрамовых контактов 25 и 26, валика 12, кулачка 22, центробежного и вакуумного регуляторов опережения зажигания и октан-корректора.

Прерыватель-распределитель

Прерыватель-распределитель:

1 — корпус вакуумного регулятора опережения зажигания; 2 — отверстие для присоединения трубки; 3 — пружина диафрагмы; 4 — диафрагма; 5 — тяга; 6 — фитиль; 7 и 8 — неподвижный и подвижной диски; пластина октан-корректора; 10 — пластина крепления прерывателя; 11 — масленка; 12 — валик прерывателя: 13 — винт; 14 — пластина корпуса прерывателя; 15 — тяга октан-корректора; 16 — гайки; 17 — конденсатор; 18 — центробежный регулятор опережения зажигания; 19 — корпус прерывателя; 20 — зажим низкого напряжения; 21 — эксцентрик; 22 — кулачок; 23 — пружина рычага; 24 — рычаг подвижного контакта; 25 и 26 — контакты; 27 — стойка неподвижного контакта; 28 — металлическая (токонесущая) пластина; 29 — ротор; 30 — сегмент бокового контакта; 31 и 35 — угольный контакт и его пружина; 32 — крышка распределителя; 33 и 34 — боковой и центральный контакты крышки; 36 — войлочная шайба.

Цилиндрической шейкой нижней части корпуса прерыватель-распределитель вставлен в гнездо блока цилиндров (ГАЗ-51), головки цилиндров (МЗМА-408) или в гнездо специального привода, расположенного на блоке цилиндров и состоящего из литого корпуса и валика с приводной шестерней (3M3-53, ЗИЛ-130, АЗЛК-412).

Корпус удерживается неподвижно пластиной 10, привертываемой одним или двумя болтами к блоку цилиндров или корпусу привода. Валик прерывателя приводится во вращение либо от распределительного вала двигателя (вместе с валиком масляного насоса), либо от коленчатого вала (АЗЛК-412).

В любом случае частота вращения валика прерывателя в два раза меньше частоты вращения коленчатого вала двигателя. Кулачок 22, установленный на валике сверху, связан с ним центробежным регулятором 18. Число выступов на боковой поверхности кулачков равно числу цилиндров двигателя.

Соединенный с массой неподвижный контакт (наковальня) 26 и изолированный от массы качающийся рычаг (молоточек) 24 с контактом 25 смонтированы на подвижном диске 8, установленном на диске 7, на шариковом подшипнике. Рычаг 24 через гибкий проводник, зажим 20 прерывателя и наружный провод соединен с зажимом Р первичной обмотки катушки зажигания.

Действующая на рычаг пластинчатая пружина 23 стремится удерживать контакты замкнутыми. За два оборота коленчатого вала кулачок прерывателя сделает один оборот и его выступы разомкнут контакты, а следовательно, прервут цепь тока низкого напряжения столько раз, сколько двигатель имеет цилиндров. При каждом размыкании во вторичной обмотке катушки индуцируется ток высокого напряжения.

Распределитель служит для распределения тока высокого напряжения по свечам в соответствии с порядком работы цилиндров.

Его основные части: карболитовая крышка 32 и ротор 29. Крышку крепят к корпусу 19 прерывателя пружинными застежками. Чтобы ротор не провертывался относительно кулачка, его фиксируют на лыске кулачка.

В гнездо центрального контакта 34 крышки распределителя вставляют провод высокого напряжения, соединяющий распределитель со вторичной обмоткой катушки, а в гнезда боковых контактов 33, число которых равно числу цилиндров, — провода от свечей, которые присоединяют к боковым контактам в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя.

Так, если порядок работы цилиндров 1 — 5 — 4 — 2 — 6 — 3 — 7 — 8 в (ЗИЛ-130, 3M3-53), то провод от первой свечи присоединяют к первому по вращению ротора боковому контакту распределителя, провод от пятой свечи — ко второму контакту, от четвертой — к третьему контакту, от второй — к четвертому и т. д.

Ток высокого напряжения, индуцированный во вторичной обмотке катушки в момент размыкания контактов прерывателя, поступает к свече через центральный контакт 34 распределителя, угольный контакт 31, прижатый к ротору пружиной 35, металлическую пластину 28 ротора, воздушный промежуток между этой пластиной и сегментом 30, боковой контакт и провод, соединенный со свечой.

При следующем размыкании контактов прерывателя ротор вместе с кулачком повернется и расположится против сегмента следующего бокового контакта, ток высокого напряжения пойдет к свече очередного цилиндра и т. д.

Конденсатор состоит из двух тонких алюминиевых лент (обкладок), изолированных друг от друга конденсаторной бумагой, пропитанной трансформаторным маслом. Применяют также малогабаритные конденсаторы, изготовленные из металлизированной бумаги.

Роль обкладок в таких конденсаторах выполняют очень тонкие слои олова, покрытого цинком, нанесенного с одной стороны на ленты лакированной конденсаторной бумаги.

Преимущество этих конденсаторов — способность самовосстанавливаться при пробое изоляции между обкладками, поскольку слой металла около места пробоя выгорает и замыкание устраняется.

Алюминиевые и бумажные или металлизированные бумажные ленты свернуты в рулон и помещены в цилиндрический корпус из оцинкованной стали. Одна обкладка конденсатора соединена с его корпусом, а другая — с выводным проводом. Корпус конденсатора 17 крепят к корпусу 19 прерывателя, а его провод — к зажиму 20, соединенному с рычагом подвижного контакта. Емкость конденсатора 0,17 — 0,25 мкф.

«Автомобиль», под. ред. И.П.Плеханова