24.01.2013 в 06:01

Используется данная система в отечественных автомобилях, так называемой классике. Создается высокое напряжение и распределяется по цилиндрам с помощью контактов.

Конструкция

В системе используется механический прерыватель, осуществляющий размыкание цепи низкого напряжения, которой является цепь первичной обмотки в катушке зажигания. Когда происходит размыкание контактов, расположенных во вторичной цепи, осуществляется наводка высокого напряжения. Конденсаторы, включенные в цепь параллельно, защищают контакты от обгорания.

Катушка зажигания преобразовывает ток низкого в ток высокого напряжения.

С помощью механического распределителя осуществляется распределение тока высокого напряжения на свечи каждого цилиндра двигателя. Конструктивно распределитель представляет собой ротор и крышку. На крышке расположены две группы контактов, на одну поступает высокое напряжение от катушки зажигания, а через вторую оно распределяется на свечи зажигания.

В конструктивном плане два элемента – распределитель и прерыватель – объединяются в один элемент, который приводится в действие от коленвала. Существует народное название данного элемента – трамблёр.

Высоковольтные провода необходимы для соединения элементов системы зажигания, чтобы по ним проходили токи высокого напряжения.

Свеча зажигания воспламеняет топливно-воздушную смесь с помощью искрового разряда.

Принцип работы

1. Поварачивается ключ зажигания, что позволяет току низкого напряжения аккумуляторной батареи поступить на первичную обмотку катушки зажигания.

2. При появлении тока на первичной обмотке возникает магнитное поле.

3. Размыкаются контакты прерывателя, за счет проворачивания двигателя, который первоначально приводится в действие стартером.

4. Исчезает ток низкого напряжения и магнитное поле, которое индуктирует на вторичную обмотку ток высокого напряжения.

5. Образованный ток высокого напряжения поступает на центральную клемму катушки зажигания, а оттуда – на крышку распределителя.

6. На распределителе происходит распределение тока на каждую свечу зажигания.

7. Появившийся на свече ток образует искровой разряд между электродами, который воспламеняет топливно-воздушную смесь.

Ток самоиндукции появляется не только на вторичной, но и на первичной обмотке, что приводит к обгоранию контактов и искрению. Еще поддается влиянию прерывание тока в первичной обмотке, что уменьшает напряжение во вторичной. Для уменьшения эффекта используется параллельно подключенный к контактам прерывателя конденсатор.

Виталий Федорович Автолюбитель

Контактная система зажигания выделяется наличием в составе распределителя, от которого производится подача напряжения к свечам зажигания двигателя.

В чем особенности этой системы? Где она применяется, и как работает? Из каких элементов состоит, и с какими поломками может столкнуться автовладелец в процессе пользования транспортным средством? Рассмотрим эти моменты подробнее.

Где используется?

Прошлые и настоящие владельцы ВАЗ «классики», разбирающиеся в конструкции таких автомобилей, прекрасно знают слабые места и принципы функционирования схемы зажигания контактного типа.

Ее особенность заключается в распределении напряжения к камерам сгорания двигателя через контактные соединения (отсюда и название).

Современные автомобили оборудуются более современным (электронным) зажиганием, которое управляется микропроцессором.

К основным системам, работающим на контактном принципе, стоит отнести:

Общий принцип работы

Наличие контактной системы зажигания в автомобиле подразумевает, что зажигание горючего в цилиндрах осуществляется по факту появления искры от свечи зажигания.

При этом сама искра возникает при поступлении импульса высокого напряжения от катушки зажигания.

Ключевую функцию выполняет катушка зажигания, которая по принципу работы напоминает трансформатор.

Она состоит из двух обмоток (первичной и вторичной), намотанных на сердечник из металла.

Сначала напряжение подводится к первичной обмотке, после чего в катушке создается ток.

Как только происходит кратковременный разрыв первичной цепи, магнитное поле нивелируется, но во вторичной обмотке возникает высокое напряжение (около 25000 Вольт).

В этот момент на первичной обмотке также присутствует напряжение, равное 300 Вольтам.

Причина его появления - токи самоиндукции. Именно из-за появления этого тока возникает обгорание и искрение контактов прерывателя.

Из сказанного выше можно сделать вывод, что вторичное напряжение напрямую зависит от следующих аспектов:

• Магнитного поля;
• Уровня интенсивности падения тока в первичной обмотке.

Для роста вторичного напряжения и снижения риска обгорания контактной группы, в цепочку включается конденсатор (устанавливается параллельно). Даже при незначительном размыкании конденсатор заряжается.

Принципиальная схема контактной системы зажигания показана ниже.

Разряд емкости происходит через первичную обмотку, посредством формирования импульсного тока обратного напряжения. Благодаря этой особенности, магнитное поле исчезает, а вторичное напряжение растет.

Оптимальная емкость конденсатора для контактной системы зажигания составляет 0,17-0,35 мкФ. Для примера, в «Жигулях» отечественного производства установлен конденсатор, имеющий емкость в 0,2-0,25 мкФ (при частоте от 50 до 1000 Гц).

Если система зажигания автомобиля работает без сбоев, вторичное напряжение должно постоянно расти. Оно зависит от двух основных параметров - размера зазора между свечными электродами, а также давления в цилиндрах машины.

Для контактной системы зажигания этот параметр (вторичное напряжение) должен находиться на уровне 8-12 Вольт.

Чтобы система работала без сбоев, в момент прерывания упомянутый показатель вырастает до 16-25 кВ. Наличие подобного запаса позволяет избежать неблагоприятных последствий от тех или иных колебаний в системе зажигания.

К упомянутым выше проблемам можно отнести корректировки состава горючей смеси или изменение расстояния между электродами свечи.

К примеру, снижение уровня кислорода в топливно-горючей смеси приводит к росту напряжения до 20 кВ.

Несмотря на ряд проведенных мероприятий, полностью избежать подгорания контактной группы создателям контактной системы зажигания не удалось. Оптимальным способом снижения этого эффекта является четкое выдерживание зазора на минимальном уровне (0,3-0,4 мм).

В качестве примера можно привести отечественные машины ВАЗ, в которых величина зазора в прерывателе равна 0,35-0,45 мм, что соответствует углу в 52-58 градусов Цельсия (при условии, что контактная группа находится в замкнутом состоянии).

В случае изменения этого угла корректируется и напряжение во вторичной обмотке. В итоге искры появляются не только на контактах, но и на бегунках. По этой причине уменьшается качество искры, и мотор теряет мощность.

Отдельного внимания заслуживает надежность контактной системы зажигания, которая зависит от целого ряда факторов:

• Формы, энергии и времени появления искры;
• Количества искр на определенной площади;
• Вторичного напряжения (одна из наиболее важных характеристик). Чем больше этот параметр, тем меньше зависимость системы от состава горючей смеси и уровня чистоты электродов.

Устройство

Не секрет, что контактная система зажигания состоит из множества различных элементов:

• Механический прерыватель и распределитель. Первый дает ток низкого, а второй - высокого напряжения;
• Замок, катушка и свечи зажигания;
• Регуляторы опережения зажигания представлены двумя видами - центробежным и вакуумным;
• Высоковольтные провода.

Рассмотрим основные элементы подробно:

Конструктивно регулятор - пара грузиков, которые действуют на пластинку с размещенными на ней кулачками прерывателя. Здесь стоит отметить, что пластинка свободно перемещается, но угол опережения ставится за счет позиции трамблера мотора.

Принцип действия

Для полноценного обслуживания контактной системы зажигания важно понимать ее принцип действия, а также особенности взаимодействия различных элементов.

Пока контур прерывателя замкнут, ток проходит только по первичной обмотке.

Как только происходит разъединение цепи с помощью прерывающего устройства, во второй обмотке формируется высокое напряжение.

В этот же момент созданный импульс направляется по бронепроводам к крышке распределительного устройства, а дальше - к свечам зажигания. При этом распределение производится под определенным углом опережения.

Обороты коленчатого и распределительного валов находятся в полном взаимодействии. Это значит, что при росте оборотов первого, частота вращения второго также возрастает.

Здесь в работу вступает регулятор центробежного типа, грузики которого расходятся и передвигают передвижную пластинку с кулачками.

Немногим раньше производится разъединение цепочки прерывателя, а угол опережения растет.

В случае снижения оборотов коленвала происходит обратный процесс - снижение угла опережения.

Схема работы показана ниже.

Контактно-транзисторная система зажигания

Принципиальная схема показана ниже.

Особенность системы в том, что применение дополнительного устройства позволило снизить ток в цепи и продлить ресурс контактной группы прерывателя (она стала меньше подгорать).

Контактно-транзисторная схема, благодаря незначительным изменениям, получила лучшие характеристики, если сравнивать ее с классическим вариантом зажигания. Из-за применения транзистора в системе был добавлен новый узел - коммутатор.

Преимущество транзистора в этой схеме в том, что даже небольшого тока, направленного на управление (в базу), достаточно для контроля тока большей величины.

Как уже отмечалось, новая система контактно-транзисторного типа имеет небольшие отличия от прежней версии системы. Ее особенность заключается в особых характеристиках, которыми не может похвастаться стандартная контактная схема.

Главное отличие заключается в том, что прерыватель взаимодействует напрямую с транзистором, а не с «бобиной». В остальном работа контактно-транзитной системы аналогична.

Как только происходит прерывание тока в первичной обмотке, во второй цепи возникает импульс высокого напряжения.

Если не обращать внимания на конструктивные особенности и принципы подключения коммутатора, можно выделить одно главное преимущество - возможность повышения первичного тока, благодаря применению транзистора.

При этом удается решить ряд задач:

• Увеличить зазор между свечными электродами;
• Поднять вторичное напряжение;
• Устранить проблемы с пуском при низкой температуре;
• Оптимизировать процесс образования искры;
• Поднять число оборотов и мощность мотора.

Еще одна особенность контактно-транзисторной схемы заключается в необходимости использования катушки с отдельной первичной и вторичной обмоткой.

Рассмотренные изменения схемы позволили снизить нагрузку на контактную группу прерывателя и уменьшить проходящий через нее ток. В итоге контакты служат дольше, а надежность системы возрастает.

Несмотря на рассмотренные плюсы, нельзя не отметить и ряд минусов контактно-транзисторной системы, которые связаны с работой прерывателя.

Так, в схеме формируется искра в момент, когда происходит разрывание тока в «бобине». Ток, который поступает в транзистор, имеет достаточную величину для влияния на работу детали.

Кроме того, уменьшение тока на контактной группе прерывателя негативно сказывается на определенных характеристиках системы.

Неисправности и их причины

От эффективности работы контактной системы зажигания зависит стабильность пуска автомобиля. Вот почему автовладелец должен знать, какие бывают неисправности, и чем они вызваны.

К основным поломкам можно отнести:

Мощность мотора падает или возникают перебои в его работе.

Причин может быть несколько:

• Нарушение целостности крышки распределителя;
• Повреждение ротора;
• Выход из строя свечи зажигания или нарушение зазора между электродами;
• Ошибочно .

Для устранения поломки можно сделать следующее - отрегулировать угол опережения, поменять вышедшие из строя элементы или выставить необходимые зазоры в прерывателе и электродах свечей.

На свечах отсутствует искра.

Подобная неисправность может быть вызвана:

• Обгоранием контактов прерывателя и отсутствием необходимого зазора;
• Плохим контактом или обрывом проводов во вторичной цепи;
• Выходом из строя конденсатора, ротора, катушки зажигания, бронепроводов или свечей.

Для устранения неисправности требуется отрегулировать зазор контактов прерывателя, поменять неисправные элементы и (или) проверить исправность цепей обеих обмоток (высшей и низшей).

Работа любого бензинового двигателя внутреннего сгорания была бы невозможна без специальной системы зажигания. Именно она отвечает за воспламенение смеси в цилиндрах в строго определенный момент. Различают несколько возможных вариантов:

• контактная;
• бесконтактная;
• электронная.

Каждая из этих систем зажигания авто имеет свои особенности и конструкцию. Однако вместе с этим, большинство элементов разных вариантов одинаковы.

Одинаковы элементы разных систем зажигания автомобиля

Незаменимым и наиболее востребованным является наличие аккумуляторной батареи. Даже в отсутствие или при поломке генератора при помощи неё можно ещё некоторое время продолжать движение. Генератор также есть неотъемлемой частью, без которой нормальное функционирование любой из систем невозможно. Свечи зажигания, бронепровода, высоковольтная и управляющие элементы дополняют любую из упомянутых систем. Основное различие меду ними заключается в типе, управляющего моментом зажигания и отвечающего за искрообразование устройства.

Контактный прерыватель-распределитель зажигания

Это устройство инициирует возникновение искры высокого, до 30000 В, вольтажа на контактах свечей зажигания. Для этого он соединяется с высоковольтной катушкой, благодаря которой происходит образование высокого напряжения. Сигнал на катушку передается при помощи проводов от специальной контактной группы. При её размыкании кулачковым механизмом происходит образование искры. Момент её возникновения должен строго соответствовать требуемому положению поршней в цилиндрах. Это достигается благодаря четко рассчитанному механизму, передающему вращательное движение на прерыватель-распределитель. Одним из недостатков устройства является влияние механического износа на время возникновения искры и на её качество. Это влияет на качество работы двигателя, а значит может требовать частых вмешательств в регулировку его работы.

Бесконтактное зажигание

Этот тип устройств не зависит на прямую от размыкания контактов. Основную роль в моменте искрообразования здесь играет транзисторный коммутатор и особый датчик. Отсутствие зависимости от чистоты и качества поверхности контактной группы может гарантировать более качественное искрообразование. Однако этот тип зажигания тоже использует прерыватель-распределитель, который отвечает за передачу тока на нужную свечу в нужный момент.

Электронное зажигание

В этой системе воспламенения смеси полностью отсутствуют механические движущиеся части. Благодаря наличию специальных датчиков и особого блока управления, образование искры и момент её раздачи на цилиндры выполняются гораздо более точно и надежно, чем у вышеупомянутых систем. Это дает возможность улучшить работу двигателя, увеличить его мощность и снизить расход топлива. Кроме того, радует и высокая надежность устройств такого типа.

Основные этапы работы системы зажигания

Различают несколько основных этапов работы любых систем зажигания:

1. накопление необходимого заряда;
2. высоковольтное преобразование;
3. распределение;
4. искрообразование на свечах зажигания;
5. возгорание смеси.

На любом из этих этапов слаженная и точная работа системы чрезвычайно важна, а значит свой выбор необходимо останавливать на надежных и проверенных устройствах. Лучшей по праву считается электронная система зажигания.

Видео про принцип работы системы зажигания:

Система зажигания любого автомобиля нужна для генерирования токов высокого значения, передачу их на свечи, непосредственно воспламеняющие топливную смесь. Значение ее точного функционирования и настройки переоценить невозможно, ведь любые неисправности сделают эксплуатацию авто невозможным. Напряжение к свечам подается не хаотично, а с учетом текущих оборотов коленвала и степени нагрузки на двигатель. Контактная система зажигания постепенно уходит в прошлое, уступая место более совершенным разработкам.

Как работает такая система

В качестве источника электроэнергии, необходимой для генерации высоковольтных импульсов в автомобиле, используется штатная аккумуляторная батарея и генератор. Но они являются лишь источником низковольтных токов, которые не могут напрямую воспламенить смесь. Для образования хорошей искры в свече, ей необходимо напряжение до 20 тысяч вольт. Поэтому любая контактно-транзисторная система зажигания состоит из множества элементов:

Катушка зажигания

Она требуется для превращения поступающих от АКБ низковольтных токов в высоковольтные, и расположена в моторном отсеке. Принцип работы этого элемента достаточно прост. Ток с низким вольтажом, проходя по виткам обмотки, способствует образованию магнитного поля непосредственно около обмотки. При прекращении электроснабжения, в витках высокого напряжения возбуждаются токи высокого напряжения за счет исчезнувшего магнитного поля и разности витков в самих обмотках. Подаваясь на свечи, такой ток способен вызвать образование устойчивой искры.

Прерыватель

Предназначенный для прерывания токов в обмотках невысокого напряжения, он играет важную роль при генерации высоковольтных импульсов, поскольку именно в момент прерывания слабых токов, образуется высокое напряжение, поступающее на основной контакт. Он снабжен пружиной, которая обеспечивает его постоянное плотное примыкание к неподвижной части. Расхождение контактов происходит на небольшой промежуток времени.

Конденсатор

Схема контактной системы зажигания включает в себя конденсатор, наличие которого исключает вероятность обгорания контактов в тот момент, когда они размыкаются, и происходит образование искр. Конденсатор в состоянии не только поглотить основную часть энергии и минимизировать искрообразование, но и способствовать повышению напряжения в обмотках. При срабатывании контактов в прерывателе, он отдает имеющийся ток, что приводит к образованию обратных токов и скорейшему исчезновению возникшего магнитного поля. Этот процесс напрямую влияет на силу генерируемого тока.

Трамблер

Этот узел осуществляет раздачу сгенерированного высокого напряжения уже на сами свечи, в которых начинается искрообразование. Для передачи используются бронепровода, которыми соединяются свечи с крышкой, а все контакты пронумерованы, и каждый из них предназначен для строго определенного цилиндра. Подача напряжения осуществляется не хаотично, а в строго определенный момент - в самом конце такта сжатия. Правильное воспламенение смеси будет происходить лишь в том случае, когда верно выставлен угол опережения - для контактной системы зажигания это очень важный момент.

Центробежный и вакуумный регуляторы

Регулятор центробежного типа играет важную роль при установке верного угла опережения в зависимости от текущих оборотов коленвала. Вакуумный также предназначен для корректировки искрообразования в соответствии с текущим режимом работы двигателя, и расположен на крышке трамблера. Он имеет две камеры, одна из которых открыта в атмосферу, другая герметично соединена с емкостью дросселя. Имеющийся на диафрагме шток соединен с пластиной, расположенной на контактах прерывателя.

Свечи

Неотъемлемая часть контактной системы зажигания предназначена для непосредственного воспламенения смеси в цилиндрах. Искровой пробой в них возникает в момент подачи высокого напряжения, и при достаточной силе тока и корректном зазоре между контактами свечи, искра в состоянии мгновенно воспламенить смесь. Как работает вся эта система показано на видео:

Возможные проблемы при эксплуатации

Самой частой проблемой контактной системы зажигания является отсутствие искрообразования. Среди основных причин этого можно определить следующие:

Кроме этого, причиной проблем могут становится и конденсатор, катушка или бронепровода. Нередко проблемы с запуском мотора доставляют и сами свечи, на которых неверно выставлен зазор. Для самостоятельного устранения проблем с контактной системой зажигания требуется достаточно тщательная проверка всех элементов с использованием мультиметра. Немало внимания придется уделять всем имеющимся контактам - их окисление является одной из наиболее часто встречающихся причин некорректной работы системы зажигания.

Контактная система зажигания – самая старая, в современных автомобилях ее уже не встретишь. Иногда ее можно встретить в старых моделях автомобилей. Например, ВАЗ использовал контактную систему зажигания в своих автомобилях вплоть до 2000 года. В контактной системе зажигания детонация воздушно-топливной смеси происходит с помощью искры, возникающей в результате подачи тока высокого напряжения на электроды свечи зажигания.

Контактная система зажигания

Первый автомобиль, в котором применена контактная батарейная система зажигания был Cadillac 1910 года. Новшество хорошо приняли автомобилисты. С этого момента началась эра контактного зажигания. Контактно-транзисторная система зажигания стала следующим шагом в истории развития автомобильной отрасли. В современных машинах используют бесконтактное, электронное зажигание. Оно является более надежным и безопасным.

Контактная система зажигания двигателей внутреннего сгорания состоит из:

• Источника питания;
• Прерывателя-распределителя зажигания;
• Катушки зажигания;
• Проводов низкого и высокого тока;
• Свечи зажигания;

Двойная обмотка катушки зажигания проводит ток. Проволока на первичной обмотке проводит ток низкого напряжения, который при переходе на вторичную обмотку преобразуется в ток высокого напряжения. Суть процесса зажигания: с катушки на электроды свечи при участии механического распределителя подается импульс, воспламеняющий воздушно-топливную смесь.

Схема контактной системы зажигания

Распределитель состоит из крышки и ротора. На крышке находится две группы контактов, которые осуществляют распределение напряжения. На центральную группу контактов поступает импульс от вторичной обмотки, а через боковую напряжение подается на свечу.

Распределитель является одной из основных деталей трамблера. Вторая составляющая трамблера – прерыватель, который осуществляет размыкание цепей тока на обмотках катушки. Трамблер приводится в действие с помощью коленвала двигателя.

Момент зажигания происходит до достижения поршнем верхней мертвой точки. Это сделано для того, чтобы выгорание воздушно-топливной смеси произошло как можно более эффективно и в полном объеме. Угол поворота коленвала, при котором происходит момент зажигания – угол опережения зажигания.

Он может изменяться в зависимости от степени нагрузки на двигатель. Вакуумный регулятор опережения предназначен для определения необходимого угла зажигания.

Для передачи импульса от катушки зажигания, и потом – к свече, используют высоковольтные провода.

Как осуществляется процесс зажигания?

Поворачивается ключ, включается стартер. Ток, идущий по первичной обмотке катушки, при размыкании цепи преобразуется в ток высокого напряжения. При размыкании цепи на вторичной обмотке, импульс поступает на распределитель, который перенаправляет его на электроды свечи зажигания. Возникает искра, с помощью которой происходит детонация воздушно-топливной смеси.

Поломки контактной системы зажигания

Что сигнализирует о проблемах с контактной системой зажигания двигателя внутреннего сгорания?

При разумной эксплуатации контактная система зажигания не доставит хлопот и прослужит долгий срок, не напоминая о себе. Для того, чтобы система работала без сбоев, необходимо уметь диагностировать некоторые неисправности.

1. Отсутствует искра. Такой сбой в работе системы может возникнуть при обрыве проводов, подгорании контактов, неисправности катушки зажигания, при поломке свечи.
2. Двигатель работает со сбоями или не достигает полной мощности в работе. Такой сценарий возможен, когда «отошли» контакты, присутствует поломка в роторе или неисправна свеча зажигания.

Для устранения или предупреждения подобных поломок, необходимо в первую очередь следить за чистотой и целостностью контактов, креплении проводов. Если та или иная деталь вышла из строя, ее необходимо заменить.

Двигатель может сбоить по причине неравномерной работы свечей зажигания. Электроды свечей могут часто подгорать, поэтому возникают сбои. Очистить электроды можно в домашних условиях. Для этого их необходимо почистить надфилем, а если электроды сильно обгорели, свечу придется заменить. О состоянии свечи говорит цвет электродов. У исправной свечи он светло-коричневый, у неработающей электроды обгоревшие до черноты.

Еще один проблемный узел системы – высоковольтные провода . Часто они «отходят» от электродов, вследствие чего пропадает контакт и двигатель не заводится. Кроме того, часто возникает ситуация, когда вместо поджигания воздушно-топливной смеси, ток уходит «на сторону». Для решения проблем с проводами, рекомендуется приобретать силиконовые провода, через которые ток не уходит.

Простая рекомендация – не лезть под капот машины во время дождя или сильного снегопада, а также не ездить по глубоким лужам. Если вода попадает под капот, могут быть залиты электрические детали систем управления автомобилем. Промокшие электронные детали работать не будут. Поэтому машина может заглохнуть, а продолжить путь водитель сможет только тогда, когда все детали высохнут.

Поломки бесконтактной системы зажигания

В бесконтактной системе зажигания возникают похожие проблемы, двигатель начинает сбоить , глохнет, не заводится. Основная масса проблем связана с загрязнением деталей. Зимой на запчастях оседает влага и соль, которой посыпают дороги, летом – пыль, которая проникает во все щели.

Система пуска машины, как и любая часть единой системы, обеспечивает комфортное использование и бесперебойную работу всех узлов. Грамотная эксплуатация, своевременная диагностика, качественный ремонт помогут всем механизмам автомобиля служить долго и работать без поломок.