Что такое шунт на генераторе

Содержание

Полевые подключения генератора

Шунтирующее поле (и любой последовательный резистор, используемый для регулировки) можно напрямую подключить к клеммам якоря параллельно нагрузке. Если машина имеет последовательно соединяющую обмотку, поле может быть подключено со стороны якоря (короткий шунт) или со стороны нагрузки (длинный шунт). Различные соединения дают разные характеристики регулирования напряжения под нагрузкой. Так как он подключен к шунту, он имеет постоянные характеристики.

Характеристики

Ток в обмотках возбуждения генератора с шунтирующей обмоткой (приблизительно) не зависит от тока нагрузки, поскольку токи в параллельных ветвях не зависят друг от друга. Поскольку ток возбуждения и, следовательно, напряженность поля мало зависят от тока нагрузки, выходное напряжение остается почти постоянным, чем выходное напряжение генератора с последовательной обмоткой.

На нагрузке будет небольшое падение напряжения якоря, которое отразится на напряжении, приложенном к полю шунта. Выходное напряжение в генераторе постоянного тока с шунтирующей обмоткой немного падает по мере увеличения тока нагрузки из-за падения напряжения на сопротивлении якоря.

Составная обмотка

В генераторе с шунтирующей обмоткой выходное напряжение изменяется обратно пропорционально току нагрузки. В генераторе с последовательной обмоткой выходное напряжение напрямую зависит от тока нагрузки. Комбинация двух типов позволяет преодолеть недостатки обоих. Эта комбинация обмоток называется генератором постоянного тока со сложной обмоткой.

Источник

Что такое шунт на генераторе

В электронике и электротехнике часто можно услышать слово «шунт», «шунтирование», «прошунтировать». Слово «шунт» к нам пришло с буржуйского языка: shunt — в дословном переводе «ответвление», «перевод на запасной путь». Следовательно, шунт в электронике — это что-то такое, что «примыкает» к электрической цепи и «переводит» электрический ток по другому направлению. Ну вот, уже легче).

По сути дела шунт представляет из себя простой резист ор который имеет маленькое сопротивление, проще говоря, низкоомный резистор. И как бы это ни странно звучало: шунт является простейшим преобразователем силы тока в напряжение. Но как это возможно? Да оказывается все просто!

Как работает шунт

Итак, имеем простой шунт. Кстати, на схемах он обозначается как резистор. И это неудивительно, потому что это и есть низкоомный резистор.

Условимся считать, что ток у нас постоянный и течет из пункта А в пункт Б. На своем пути он встречает шунт и почти беспрепятственно течет через него, так как сопротивление шунта очень маленькое. Не забываем, что электрический ток характеризуется такими параметрами, как Сила тока и Напряжение. Через шунт электрический ток протекает с какой-то силой ( I ), в зависимости от нагрузки цепи.

Помните Закон Ома для участка электрической цепи? Вот, собственно и он:

Сопротивление шунта у нас всегда постоянно и не меняется, попросту говоря «константа». Падение напряжение на шунте мы можем узнать, замерив вольтметром как на рисунке:

Значит, исходя из формулы

и делаем простой до ужаса вывод: показания на вольтметре будут тем больше, чем бОльшая сила тока будет протекать через шунт.

Так что же это значит? А это значит, что мы спокойно можем рассчитать силу тока, протекающую по проводу АБ ;-). Все гениальное — просто! И самое замечательное знаете что? Нам даже не надо использовать амперметр ;-).

Вот такой принцип действия шунта. И чаще всего этот принцип используется как раз для того, чтобы расширить пределы измерения измерительных приборов.

Виды шунтов

Промышленные амперметры выглядят вот так:

На самом же деле, как бы это странно ни звучало — это вольтметры. Просто их шкала нарисована (проградуирована) уже с расчетом по закону Ома. Короче говоря, показывает напряжение, а счет идет в Амперах ;-).

На одном из них можно увидеть предел измерения даже до 100 Ампер. Как вы думаете, если поставить такой прибор в разрыв электрической цепи и пропустить силу тока, ну скажем, Ампер в 90, выдержит ли тоненький провод измерительной катушки внутри амперметра? Думаю, пойдет белый густой дым). Поэтому такие измерения проводят только через шунты.

А вот, собственно, и промышленные шунты:

Те, которые справа внизу могут пропускать через себя силу тока до килоАмпера и больше.

К каждому промышленному амперметру в комплекте идет свой шунт. Для начала использования амперметра достаточно собрать шунт с амперметром вот по такой схеме:

В некоторых амперметрах этот шунт встраивается прямо в корпус самого прибора.

Работа шунта на практическом примере

В гостях у нас самый что ни на есть обыкновенный промышленный шунт для амперметра:

Сзади можно прочитать его маркировку:

Как же прочитать характеристику такой маркировки? Здесь все просто! Это означает, что если протекающая сила тока через шунт будет 20 Ампер, то падение напряжения на шунте будет 75 милливольт.

0,5 — это класс точности. То есть сколько мы замерили — это значение будет с погрешностью 0.5% от измеряемой величины. То есть допустим, мы замеряли падение напряжения 50 милливольт. Погрешность измерения составит 50 плюс-минус 0,25. Такой точности вполне хватит для промышленных и радиоэлектронных нужд ;-).

Итак, у нас имеется простая автомобильная лампочка накаливания на 12 Вольт:

Выставляем на Блоке питания напряжение в 12 Вольт, и цепляем нашу лампочку. Лампочка зажигается и мы сразу же видим, какую силу тока она потребляет, благодаря встроенному амперметру в блоке питания. Кушает наша лампа 1,7 Ампер.

Предположим, у нас нету встроенного амперметра в блоке питания, но нам надо знать, какая все-таки сила тока проходит через лампочку. Для этого собираем простенькую схемку:

И замеряем падение напряжения на самом шунте. Получилось 6,3 милливольта.

Так как мы знаем, что при 20 Амперах напряжение на шунте будет 75 милливольт, то какая сила тока будет проходить через шунт, если падение напряжения на нем составит 6,3 милливольта? Вспоминаем училку по математике Марьиванну и решаем простенькую пропорцию за 5-ый класс 😉

Вспоминаем, что показывал наш блок питания?

Погрешность в 0,02 Ампера! Думаю, это можно списать на погрешность приборов).

Так как радиолюбители в основном используют малое напряжение и силу тока в своих электронных безделушках, то можно применить этот принцип и в своих разработках. Для этого достаточно будет взять низкоомный резистор и использовать его как датчик силы тока). Как говорится » голь на выдумку хитра» 😉

Что такое шунт в электронике и видео про это:

Где купить шунт

Почти такой же шунт, как у меня в статье, можно заказать на Али по этой ссылке:

Источник

Автомобильный генератор

Генератор является основным источником электрической энергии и служит для питания потребителей во время работы двигателя и заряда аккумуляторной батареи. На изучаемых автомобилях устанавливают генераторы переменного тока.

Генератор переменного токасостоит из статора, ротора, двух крышек и вентилятора. Статор набирают из листов электротехнической стали, изолированных друг от друга лаком; это сделано для уменьшения потерь на вихревые токи. На внутренней поверхности статора имеются пазы, в которые укладывают катушки, разделенные на три группы по шесть штук в каждой. Катушки в группе соединены между собой последовательно, а группы катушек — звездой. Одним концом все три группы соединены между собой, а вторые концы каждой группы выведены к выпрямителю. С обеих сторон статор закрыт крышками из сплава алюминия, в которых на подшипниках установлен ротор.

Ротор генератора состоит из электромагнита, имеющего шесть пар полюсов на стальном валу. Внутри сердечников полюсов помещена катушка возбуждения, концы которой припаяны к двум медным контактным кольцам. К кольцам прижимаются щетки, установленные в щеткодержателях.

При включенном зажигании обмотка возбуждения питается от аккумуляторной батареи постоянным током, создавая магнитное поле.

Трехфазный ток, индуктируемый в обмотках статора, подводится к выпрямителю, который состоит из шести кремниевых диодов, собранных внутри задней крышки генератора. Выпрямители служат для выпрямления трехфазного переменного тока в постоянный. На генераторе имеются три вывода: один из них положительный ( + ), второй шунт (Ш) и третий выведен на массу (—). По мере увеличения частоты вращения ротора, когда напряжение тока генератора станет большим, чем напряжение тока аккумуляторной батареи, обмотка возбуждения будет питаться током генератора. Э.д.с. генератора зависит от частоты вращения ротора, а также от размеров магнитного потока обмотки возбуждения.

Применение генераторов переменного тока позволяет уменьшить габаритные размеры, вес генератора и повысить надежность, сохранив или даже увеличив его мощность по сравнению с генераторами постоянного тока. Для поддержания постоянного напряжения при изменяющихся частоте вращения ротора генератора, нагрузки и температуры служит реле-регулятор. На изучаемых автомобилях устанавливают полупроводниковые контактно-транзисторные и бесконтактно-транзисторные реле-регуляторы.

Контактно-транзисторный реле-регулятор (ГАЗ-53А) состоит из двух электромагнитных реле (регулятора напряжения и реле защиты), транзистора, трех диодов и резисторов.

Регулятор напряжения состоит из сердечника с одной обмоткой и одной парой контактов. При работе генератора ток в обмотку возбуждения поступает через транзистор. Если напряжение не превышает допустимого, ток через транзистор поступает без ограничения. С увеличением напряжения сердечник регулятора напряжения намагничивается настолько, что якорек притягивается и контакты смыкаются, транзистор при этом не пропускает тока и в обмотку возбуждения ток поступает через добавочные резисторы, напряжение «падает» и контакты вновь размыкаются. Этот процесс повторяется с большой частотой. Напряжение генератора поддерживается на уровне 12,5. 13,0 В.

Реле защиты служит для защиты транзистора от большой силы тока при коротком замыкании в цепи обмотки возбуждения генератора. При превышении силы тока расчетной величины контакты реле защиты смыкаются и через транзистор ток на обмотку возбуждения генератора не поступает, а проходит через добавочный резистор. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока генератор будет перегружен. Реле защиты состоит из сердечника и трех обмоток: последовательной обмотки <ПО), вспомогательной обмотки (ВО), удерживающей обмотки (УО) и одной пары замыкающих контактов. Транзистор является усилителем и служит для управления током возбуждения генератора (током электромагнита) совместно с регулятором напряжения.

Диоды пропускают ток только в одном направлении. Каждый из установленных диодов имеет свое назначение: диод Дос не пропускает тока самоиндукции в цепь, диод Др разделяет цепи контактов реле напряжения и реле защиты и диод Дг (гасящий диод) замыкает ток самоиндукции в обмотках реле.

Надежность работы рассмотренного реле-регулятора повышена за счет того, что несмотря на большой ток возбуждения через контакты проходит его незначительная часть, благодаря этому искрение между ними уменьшается и повышается их долговечность.

Недостатком контактно-транзисторного реле-регулятора является изменение упругости пружины, а следовательно, и нарушение регулировки его. Этот недостаток исключен в бесконтактно-транзисторных реле-регуляторах РР-350 (ЗИЛ-130) и РР-356 (КамАЗ).

Основным элементом этого реле является стабилитрон Д1, который управляет тремя транзисторами: регулирующим ТЗ — работающим в режиме усиления, входным 77, выполняющим функции усиления и формирования импульсов, и Т2 — включенным в усилительный контур. В реле имеется измерительная цепь, состоящая из входного делителя напряжения и стабилитрона. Одно плечо делителя имеет чисто омическое сопротивление, а второе — омическое и индуктивное.

Если напряжение генератора после выпрямления меньше расчетного, то стабилитрон Д1 не пропускает ток и входной транзистор 77 закрыт, так как к базе и эмиттеру приложен положительный потенциал. Закрытое состояние транзистора 77 обеспечивает прохождение тока базы промежуточного транзистора Т2: от клеммы « + » выпрямителя к « + » ВЗ и далее через эмиттер— база транзистора Т2 и резистор R5. Транзистор Т2 при этом открыт и по цепи: « + » выпрямителя, диод ДЗ,эмиттер база транзистора ТЗ, диод Д2, эмиттер — коллектор транзистора Т2, резистор R6 идет ток базы выходного транзистора ТЗ, необходимый для поддержания его открытого состояния. Таким образом, когда напряжение выпрямленного тока меньше заданного, транзистор 77 закрыт, а транзисторы Т2 и ТЗ открыты, что обеспечивает прохождение максимального тока в обмотку возбуждения генератора положительной клеммы выпрямителя через диод ДЗ, через эмиттер — коллектор транзистора ТЗ, минуя дополнительный резистор.

При превышении расчетного напряжения выпрямленного тока стабилитрон Д1 проводит ток и, следовательно, входной транзистор 77 открыт, так как по цепи « + » выпрямителя, эмиттер — база транзистора 77, стабилитрон Д1, резистор делителя, «масса» идет ток, обеспечивающий его открытое состояние. Сопротивление транзистора 77 минимальное, а потенциал базы транзистора Т2 оказывается выше потенциала его эмиттера. Транзистор Т2 закрыт. Ток коллектора транзистора Т2 равен нулю, т. е. прерывается основная цепь прохождения тока базы выходного транзистора ТЗ. Следовательно, транзистор ТЗ также закрыт и ток в обмотку возбуждения генератора поступает через дополнительный резистор.

При работе регулятора стабилитрон Д1 попеременно находится в проводящем и непроводящем состоянии; соответственно этому транзистор 77 отпирается и запирается, а транзисторы Т2 и ТЗ запираются и отпираются.

Сила тока возбуждения при этом попеременно уменьшается и увеличивается, оставаясь средней.

Регулятор с генератором соединяются проводами с закрытыми фиксирующими штепсельными разъемами, чем исключается короткое замыкание проводов на «массу». Принцип действия бесконтактно-транзисторного реле-регулятора РР-356 аналогичен описанному. Особенностью этого реле-регулятора является то, что он рассчитан на работу с генератором на 28 В и имеет два стабилитрона и два кремниевых транзистора, с более высокой стойкостью к перегреву и обеспечивающих более длительный срок эксплуатации.

На автомобиле генератор и аккумуляторная батарея включены параллельно. Когда напряжение генератора больше напряжения аккумуляторной батареи, ток от генератора через выпрямитель наряду с питанием потребителей заряжает аккумуляторную батарею.

Если напряжение генератора становится ниже напряжения аккумуляторной батареи, ток для питания потребителей течет от аккумуляторной батареи, но в генератор не поступает, так как его не пропустят диоды выпрямителя.

Генераторы переменного тока обладают свойством самоограничения максимальной силы тока. Самоограничение силы тока достигается за счет того, что при увеличении тока нагрузки возрастает ток в катушках обмотки статора, что сопровождается увеличением магнитного потока статора. Так как магнитный поток статора противодействует магнитному потоку ротора, результирующий магнитный поток уменьшается, что приводит к уменьшению индуктируемойэ.д.с,

Ограничение тока также происходит за счет того, что при увеличении частоты вращения ротора повышается частота тока в обмотках катушки статора, что, в свою очередь, увеличивает индуктивное сопротивление обмотки.

Контрольные вопросы:

1.Какие системы и приборы входят в схему электрооборудования автомобиля?

2.Расскажите о назначении аккумуляторной батареи и правилах обращения с ней.

3.Расскажите о назначении и типе генератора.

4.Расскажите об устройстве аккумуляторной батареи.

5.Расскажите об устройствегенератора переменного тока.

Системы зажигания.

Сжатая рабочая смесь в цилиндре двигателя зажигается электрическим разрядом — искрой, образующейся между электродами свечи зажигания. Для образования электрического разряда в условиях сжатой рабочей смеси необходимо напряжение не менее 12—16 кВ.

Преобразование тока низкого напряжения в ток высокого напряжения и распределение его по цилиндрам двигателя осуществляется приборами батарейного зажигания.

Система батарейного зажигания состоит из источников тока низкого напряжения, катушки зажигания, прерывателя-распределителя, конденсатора, свечей зажигания, включателя зажигания и проводов низкого и высокого напряжений (рис. 42). В системе батарейного

зажигания имеются две цепи: низкого и высокого напряжения.

Рис. 42. Схема батарейного зажигания автомобиля:

1 — прерыватель тока низкого напряжения, 2 — катушка зажигания, 3 — распределитель тока высокого напряжения, 4 — выключатель (за­мок зажигания), 5 — аккумуляторная батарея, 6 — амперметр, 7 — свечазажигания

Цепь низкого напряжения питается от аккумуляторной батареи или от генератора. В этой цепи, кроме источников, последовательно включены включатель зажигания, первичная обмотка катушки зажигания с добавочным резистором и прерыватель.

Цепь высокого напряжения состоит из вторичной обмотки катушки зажигания, распределителя, проводов высокого напряжения, свечей зажигания.

Образование тока высокого напряжения в катушке зажигания основано на принципе взаимоиндукции. При включенном включателе зажигания и сомкнутых контактах прерывателя ток от аккумуляторной батареи или генератора поступает на первичную обмотку катушки зажигания, вследствие чего вокруг нее образуется магнитное поле. При размыкании контактов прерывателя ток в первичной обмотке катушки зажигания и магнитный поток вокруг нее исчезают. Исчезающий магнитный поток пересекает витки вторичной и первичной обмотки катушки зажигания и в каждом из них возникает небольшая по величине э.д.с. Благодаря большому количеству витков вторичной обмотки, последовательно соединенных между собой, общее напряжение на ее концах достигает 20. 24 кВ. От катушки зажигания, через провод высокого напряжения, распределитель и провода ток высокого напряжения поступает к свечам зажигания, врезультате чего между электродами свечей возникает искровой разряд, зажигающий рабочую смесь.

Рис. 43. Катушка зажигания Б114:

1-карболитовая крышка, 2-клемма высокого напряжения, 3-корпус, 4- первичная и 8-вторичная обмотки, 5-магнитопровод, 6- изолятор, 7-трансформаторное масло, 9-сердечник.

Сердечник изготовляют из отдельных изолированных друг от друга полосок трансформаторной стали, чтобы уменьшить образование вихревых токов. Нижний конец сердечника установлен в фарфоровый изолятор. Внутри катушка зажигания заполнена трансформаторным маслом. Добавочный резистор состоит из спирали, керамических гнезд и двух шин, Величина сопротивления колеблется от 0,7 до 40 Ом. Один конец резистора соединен шиной с клеммой ВК, а другой — с ВК,Б.

При малой частоте вращения коленчатого вала двигателя контакты прерывателя продолжительное время находятся в замкнутом состоянии, сила тока в первичной цепи возрастает, резистор нагревается, увеличивается сопротивление в цепи, в катушку зажигания поступает ток небольшой силы, этим она предохраняется от перегрева.

Когда частота вращения коленчатого вала двигателя увеличивается, время сомкнутого состояния контактов уменьшается, сила тока в первичной цепи уменьшается, нагрев и сопротивление добавочного резистора уменьшаются, что препятствует понижению напряжения во вторичной цепи.

При включении стартера резистор закорачивается и пуск двигателя облегчается.

Прерыватель-распределитель. Образование тока высокого напряжения и распределение его по цилиндрам двигателя для своевременного воспламенения рабочей смеси должно соответствовать порядку работы цилиндров.

Чтобы индуктировать ток высокого напряжения во вторичной обмотке катушки зажигания, необходимо периодически размыкать первичную цепь батарейного зажигания, что и выполняет прерыватель. Для распределения тока высокого напряжения по цилиндрам соответственно порядку работы двигателя служит распределитель. Оба эти прибора объединены в один — прерыватель-распределитель.

Прерыватель установлен на двигателе и приводится в действие от распределительного вала. Основными частями прерывателя являются корпус, приводной вал, подвижной диск (на котором размещены изолированный рычажок с контактом и неподвижная стойка с контактом), неподвижный диск, центробежный и вакуумный регуляторы опережения зажигания, октан-корректор и кулачок с выступами по числу цилиндров. Кулачок соединен с приводным валиком через центробежный регулятор. Контакты прерывателя наплавлены тугоплавким металлом— вольфрамом. Рычажок прерывателя закреплен на диске шарнирно и своим контактом прижимается к неподвижному контакту пружиной. Вращающийся приводной валик кулачками нажимает на текстолитовый выступ рычажка прерывателя и за один оборот разомкнет, а пружина сомкнет контакты столько раз, сколько имеется выступов на кулачке,

Емкость конденсатора 0,17. 0,25 мкФ. Конденсаторы из металлизированной бумаги обладают способностьюсамовосстанавливаться при пробое диэлектрика за счет заполнения отверстия маслом.

Если зазор будет большим, то время замкнутого состояния контактов уменьшится и сила тока в первичной обмотке катушки зажигания не успеет возрасти до требуемой величины и, как следствие этого, э.д.с. вторичной цепи не будет достаточной. Кроме того, при большой частоте вращения коленчатого вала будут возникать перебои в работе двигателя.

При малом зазоре происходят сильное искрение между контактами, их обгорание и, как следствие, перебои на всех режимах работы двигателя. Зазор между контактами прерывателя регулируют перемещением пластины со стойкой неподвижного контакта и при помощи эксцентрика, отвернув предварительно стопорный винт. После регулирования стопорный винт нужно завернуть. Замеряют зазор при полностью разомкнутых контактах пластинчатым щупом.

Распределитель установлен сверху на корпусе прерывателя и состоит из ротора и кришки. Ротор изготовлен в виде грибка из карболита, сверху в него вмонтирована контактная пластина. Крепится ротор на выступе кулачка. Крышка распределителя изготовлена также из карболита. На наружной ее части по окружности выполнены гнезда по числу цилиндров, в которые вставляются провода, присоединяемые к свечам зажигания. В крышке размещено центральное гнездо для крепления провода высокого напряжения от катушки зажигания. Внутри, против каждого гнезда, расположены боковые контакты, а в центре — угольный контакт с пружиной для соединения центрального гнезда с пластиной ротора.

Крепится крышка на корпусе прерывателя двумя пружинными защелками. Ротор, вращающийся вместе с кулачком, соединяет поочередно центральный контакт с боковыми контактами, замыкая цепь высокого напряжения через свечи тех цилиндров, где в данный момент должно происходить воспламенение рабочей смеси.

Свечи зажигания. Электрический разряд — искра — образуется в цилиндре между электродами свечи зажигания. Свеча (рис.44) состоит из центрального электрода с изолятором (сердечник свечи) и стального корпуса, в котором он крепится. Корпус имеет нарезную ввернутую часть, которой свеча ввернута в нарезное отверстие головки цилиндров двигателя, в нижней части корпуса имеется один боковой электрод. В верхней части корпус свечи зажигания имеет грани под ключ. Центральный электрод с изолятором завальцован в корпусе свечи. Для уплотнения между кромками корпуса и буртиком изолятора проложены уплотняющие прокладки. На центральном электроде сверху установлен наконечник для крепления провода высокого напряжения.

Рис. 44. Свеча зажигания и проверка зазора между электродами:

а — свеча зажигания; б — проверка зазора между электродами

Для обеспечения нормальных условий работы свечи зажигания необходимо, чтобы температура нижней части изолятора была в пределах 500. 600° С, при которой сгорает нагар и очищается свеча.Тепловая характеристика свечи зажигания зависит от длины нижней части изолятора и условий его охлаждения. Чрезмерный нагрев свечи приводит к калильному зажиганию и разрушению изолятора, а переохлаждение — к забрызгиванию электродов свечи маслом и нагару.

Выбирают свечи зажигания для двигателя по их обозначениям, где указаны диаметр нарезной части, длина нижней части изолятора и материал изолятора. Диаметр нарезной части обозначается буквами М и А, где М соответствует диаметру 18 мм и А— 14 мм. Цифрой обозначено калильное число. Длина резьбовой части обозначается буквами Н— 11 мм, Д— 19 мм. Если буквы нет, то длина ввертной части равна 12 мм. Буква «В» обозначает, что выступает нижняя часть изолятора, а «Т» — что герметизация изолятора выполнена термоцементом.На двигателях изучаемых автомобилей устанавливают свечи: ГАЗ-53А — А10НТ, буква А обозначает, что диаметр резьбы 14 мм, а шаг 1,25, резьба метрическая, цифра 10 указывает калильное число, буква Н определяет длину ввертной части корпуса (11 мм), а Т — указывает на герметизацию термоцементом соединения изолятора с центральным электродом: ЗИЛ-130—-A-11, где буква А обозначает, что диаметр резьбы 14 мм, цифра 11 указывает калильное число, длина ввертной части корпуса — 12 мм. Большое влияние на работу свечи зажигания оказывает зазор между центральным и боковым электродами. Заводы рекомендуют следующие зазоры: ЗМЗ-53—0,8. 0,9 мм, ЗИЛ-130—0,85. 1,00 мм. Уменьшение зазора против нормы вызывает обильное нагарообразование на электродах свечи зажигания и перебои в ее работе. При большом зазоре из-за повышения сопротивления ухудшаются условия искрообразования, отчего также будут возникать перебои в работе двигателя. Регулируют зазор подгибанием бокового электрода, а его величину проверяют круглым щупом (рис. 86). Центральный электрод подгибать нельзя, так как разрушается керамическая изоляция и свеча зажигания отказывает в работе.Выключатель зажигания. Включение и выключение приборов батарейного зажигания и других потребителей электрического тока осуществляется при помощи включателя зажигания. Выключатель (рис. 87) состоит из двух частей: замка с ключом и электрического включателя. Замок состоит из корпуса, цилиндра, пружины и поводка. В задней части корпуса замка расположен включатель, состоящий из контактной пластины с тремя выступами и панели с тремя контактными винтами.В автомобилях ЗИЛ-130 и ГАЗ-53А ключ имеет три положения: первое (головка ключа расположена вертикально) —-зажигание выключено; второе (поворот ключа ПО часовой стрелке) — зажигание включено; третье (попорот ключа до отказа) — включено зажигание и стартер. Во всех случаях вместе с зажиганием включаются контрольно-измерительные приборы.В автомобилях ЗИЛ-130 и ГАЗ-53А ключ имеет три положения: первое (головка ключа расположена вертикально) —зажигание выключено; второе (поворот ключа ПО часовой стрелке) — зажигание включено; третье (попорот ключа до отказа) — включено зажигание и стартер. Во всех случаях вместе с зажиганием включаются контрольно-измерительные приборы.

Транзисторная система зажигания. Рассмотренная система батарейного зажигания отличается простотой, что обусловило ее широкое распространение, но она имеет ряд существенных недостатков: сила тока низкого напряжения зависит от частоты вращения коленчатого вала двигателя; через контакты прерывателя проходит ток значительной силы, вызывающий их быстрый износ, ненадежное воспламенение рабочей смеси в быстроходных двигателях с высокой степенью сжатия и большим числом цилиндров.

На изучаемых автомобилях установлена система зажигания с применением полупроводниковых элементов — транзисторов. Эта система имеет ряд преимуществ: через контакты прерывателя проходит малый ток, что продлевает срок его службы, напряжение во вторичной обмотке катушки зажигания повышается не менее чем на 25%, происходит более полное сгорание рабочей смеси в цилиндрах двигателя, облегчается его пуск, улучшаются приемистость и экономичность.В контактно-транзисторную систему зажигания входять: катушка зажигания, транзисторный коммутатор и блок резисторов из двух ветвей.

Первичная обмотка катушки зажигания включена в цепь эмиттера транзистора, а контакты прерывателя — в цепь его базы. В этом случае через первичную обмотку катушки зажигания протекает ток и базы и коллектора транзистора.

При включенном включателе зажигания и разомкнутых контактах прерывателя один зажим первичной обмотки катушки зажигания соединяется с положительной клеммой аккумуляторной батареи, второй соединен с эмиттером транзистора. Вследствие того что потенциал базы транзистора и его эмиттера одинаковы (+12В), его сопротивление составляет сотни ом, он закрыт и тока в первичной обмотке катушки зажигания не будет. В момент замыкания контактов прерывателя база транзистора соединяется с отрицательной клеммой аккумуляторной батареи и транзистор открывается. Сопротивление транзистора резко падает и в первичной цепи катушки зажигания проходит ток через эмиттер — коллектор открытого транзистора. Ток, проходящий по первичной обмотке катушки зажигания, имеет максимальное значение при неработающем двигателе — 8 А, а при возрастании частоты вращения коленчатого вала, из-за уменьшения времени замкнутого состояния контактов прерывателя, — до 3 А. Величина тока управления в момент замыкания контактов не превышает 0,8 А, а при увеличении частоты вращения коленчатого вала — уменьшается до 0,3 А, что практически не влияет на износ контактов прерывателя.

В момент размыкания контактов прерывателя во вторичной обмотке импульсного трансформатора индуктируетсяэ.д.с. взаимоиндукции, которая прикладывается к резистору R2. Падение напряжения на резисторе R2 передается на эмиттер — базу транзистора, который закрывается и размыкает первичную цепь катушки зажигания. При этом во вторичной обмотке катушки зажигания индуктируетсяэ.д.с. 17. 30 кВ, которая подается черезраспределитель к очередной свече зажигания. В момент размыкания контактов э.д.с. самоиндукции не превышает 100 В. Этаэ.д.с. прикладывается к цепи — конденсатор С1 — резистор R1. Первичная обмотка катушки зажигания и конденсатор С1 образуют колебательный контур. Разряд конденсатора через первичную обмотку катушки зажигания вызывает нагрев резистора R1 и предотвращает нагрев транзистора. При увеличенииэ.д.с, самоиндукции в первичной обмотке катушки зажигания выше 100 В наступает пробой стабилитрона, величинаэ.д.с. самоиндукции ограничивается, чем предотвращается пробой транзистора. Диод Д1 препятствует прохождению тока в прямом направлении к транзистору, минуя первичную обмотку катушки зажигания.

Для сглаживания импульсов напряжения, которое может возникнуть при совместной работе генератора и аккумуляторной батареи, в схему включен электролитический конденсатор С2.

Все приборы системы зажигания собраны в транзисторный коммутатор. Коммутатор имеет четыре зажима: М; К; зажим без обозначения и Р. Зажим М соединен с массой автомобиля многожильным неизолированным проводом, зажим К — с одним концом первичной обмотки катушки зажигания, зажим без обозначения — со вторым концом первичной обмотки катушки зажигания, зажим Р — с зажимом подвижного контакта прерывателя.

Скорость сгорания рабочей смеси и время, отводимое для этого, не всегда одинаковы. С увеличением частоты вращения коленчатого вала двигателя время, отводимое для сгорания смеси, уменьшается, поэтому угол опережения должен увеличиваться.

С уменьшением нагрузок двигателя до минимальных дроссель прикрывается и количество горючей смеси, поступающей в цилиндр, уменьшается, а количество примешиваемых к ней остаточных газов относительно увеличивается. Такая смесь будет гореть медленнее, и поэтому угол опережения зажигания должен увеличиваться. Одновременно следует помнить, что чрезмерное увеличение угла опережения зажигания недопустимо, так как расширяющиеся газы будут действовать навстречу движению поршня и мощность двигателя будет снижаться.

Чрезмерное уменьшение угла опережения зажигания приведет к позднему зажиганию, вследствие чего сгорание смеси будет продолжаться при движении поршня вниз. Давление газов и мощность двигателя в этом случае снизятся. При позднем зажигании стенки цилиндров, охлаждающая жидкость и выпускные трубопроводы перегреваются, так как рабочая смесь сгорает во время рабочего хода и даже в начале такта выпуска.

Центробежный регулятор опережения зажигания и вакуумный регулятор опережения зажигания. Угол опережения зажигания в зависимости от нагрузки изменяется автоматически при помощи вакуумного регулятора. Крепится вакуумный регулятор на корпусе прерывателя и состоит из корпуса, диафрагмы, тяги, крышки со штуцером и пружиной. Диафрагма по краям завальцована между крышкой и корпусом, и тягой соединена с подвижным диском прерывателя. Диафрагма с пружиной отжимается в сторону корпуса. Полость со стороны крышки герметична и через штуцер и трубку сообщается с полостью карбюратора за дросселем.

Во время закрытия дросселя, когда нагрузка на двигатель уменьшается. Разрежение за дросселем увеличивается и передается по трубке в полость под крышкой регулятора. Вследствие разницы давления диафрагма переместится в сторону крышки, сожмет пружину и тягой повернет диск прерывателя против вращения кулачка, обеспечив этим более раннее зажигание. Когда нагрузка увеличивается, дроссель открывается и разрежение за дросселем и в камере регулятора уменьшается, пружина разжимается и возвращает диафрагму, а вместе с ней и диск прерывателя в исходное положение.

Совместная работа центробежного и вакуумного регуляторов обеспечивает нужный угол опережения зажигания.

Октан-корректор. На появление детонационного его ранняя рабочей смеси в двигателе влияет угол опережения зажигания. В. процессе эксплуатации возникает необходимость в применении топлива с различным октановым числом, поэтому необходимо корректировать угол опережения зажигания. Для регулирования угла опережения зажигания в зависимости от октанового числа топлива применяют октан-корректор (рис.91), который состоит из двух пластин, одна из них крепится к корпусу прерывателя-распределителя, а другая — к блоку цилиндров. Пластины соединены между собой регулировочным винтом с двумя гайками. На нижней пластине нанесена шкала с пятью делениями от нуля в обе стороны, а на верхней имеется указательная стрелка. При вращении регулировочных гаек верхняя пластина вместе с корпусом и диском поворачивается относительно кулачка прерывателя, угол опережения зажигания изменяется.

Установка зажигания. Воспламенение рабочей смеси должно происходить в тот момент, когда поршень каждого цилиндра находится в в.м.т. конца такта сжатия, для этого необходимо чтобы прерыватель-распределитель обеспечивал образование искры в свече зажигания в определенные моменты. Необходимое взаимосоединение прерывателя-распределителя и его привода обеспечивается установкой зажигания. Зажигание устанавливают по первому цилиндру, когда поршень находится в в.м.т. конца такта сжатия. Для определения такта сжатия вывертывают свечу зажигания первого цилиндра и закрывают отверстие пробкой. Если при медленном вращении коленчатого вала пробка выталкивается или обнаруживается шипение, то это свидетельствует о том, что в цилиндре происходит такт сжатия. Для точной установки поршня на момент появления искры в автомобиле ГАЗ-53А необходимо совместить метку на шкиве коленчатого вала с четвертым делением до центральной риски указателя в.м.т., а ЗИЛ-130 так, чтобы отверстие в шкиве коленчатого вала совпало с риской у цифры 9 до метки в.м.т. на указателе датчика ограничителя частоты вращения коленчатого вала.

Перед установкой прерывателя-распределителя в гнездо на двигателе нужно его проверить, очистить к отрегулировать зазор между его контактами. Стрелку октан-корректора установить на 0, а корпус прерывателя-распределителя нужно установить в гнезде так, чтобы выступ приводного валика совпал с прорезью на валу привода масляного насоса. Штуцер вакуумного регулятора должен находиться против трубки.

Для определения начала размыкания контактов применяют контрольную лампу; один провод от нее присоединяют к массе, а другой — к клемме провода низкого напряжения. Момент начала размыкания контактов прерывателяустанавливают поворотом его корпуса против вращения кулачка до момента, когда вспыхнет лампа, Включатель зажигания при этом должен быть включен. Корпус прерывателя закрепляют, устанавливают ротор и крышку распределителя. Боковой контакт, против которого устанавливают токоразносную пластинку, соединяют со свечой первого цилиндра. Остальные контактные гнезда соединяют проводами со свечами зажигания согласно порядку работы двигателя. При распределении проводов по свечам зажигания нужно учитывать направление вращения ротора.

Правильность установки зажигания можно проверить при движении автомобиля, для этого необходимо прогреть двигатель и, двигаясь на прямой передаче с небольшой скоростью (ГАЗ-53А — 25 км/ч, ЗИЛ-130— 30 км/ч), резко нажать до отказа на педаль управления дросселем. При правильной установке зажигания должны слышаться слабые и прерывистые детонационные стуки, исчезающие после разгона до 45. 50 км/ч. Если зажигание раннее, стуки будут сильными, а если позднее, стуков не будет.

Установку зажигания корректируют при помощи октан-корректора. Если детонационные стуки при разгоне автомобиля не слышны, то следует переместить стрелку в сторону знака « + », что приведет к увеличению угла опережения зажигания. Если детонационные стуки не исчезают при скорости 45. 50 км/ч, то следует, вращая гайки октан-корректора, переместить стрелку его верхней плоскости относительно шкалы на нижней плоскости в сторону знака«—»; это приведет к уменьшению угла опережения зажигания.

Устранение помех радиоприему. На автомобилях имеется ряд приборов электрооборудования, создающих пульсирующие магнитные поля (генератор, катушка зажигания, звуковой сигнал и др.). Эти пульсирующие магнитные поля создают помехи радио- и телевизионному приему. Для уменьшения помех применяют экранировку приборов и проводов системы зажигания, обеспечивают надежное соединение двигателя с массой посредством гибкой шины (тонкая плетеная медная проволока), под болты крепления устанавливают шайбы-звездочки, обеспечивающие хороший контакт между деталями автомобиля. Широкое применение имеют также подавительныесопротивления (6. 12 кОм), включаемые в провода высокого напряжения. В последнее время применяют провода высокого напряжения с полихлорвиниловой оболочкой. Они обладают большим сопротивлением, способствующим подавлению радиопомех.

Контрольные вопросы:

1.Расскажите о назначении системы зажигания и ее видах.

2. Расскажите о назначении прерывателя-распределителя.

3.Расскажите о назначении катушки зажигания.

4.Расскажите о назначении вакуумного регулятора опережения зажигания.

5.Расскажите о назначении центробежного регулятора опережения зажигания.

6.Расскажите о назначении октан-корректора.

7.Расскажите о назначении свечи зажигания.

8.Расскажите обустройстве прерывателя-распределителе.

9.Расскажитеоб устройстве катушки зажигания.

10.Расскажите об устройстве вакуумного регулятора опережения зажигания.

11.Расскажитео назначении центробежного регулятора опережения зажигания.

12.Расскажите об устройстве октан-корректора.

13.Расскажите об устройстве свечи зажигания.

14.Расскажите об отличии транзисторной системы зажигания от классической.

Стартер.

Надежный пуск двигателя возможен при условии, если его коленчатый вал вращается с частотой 60—80 мин-1. Так как достижение такой частоты вращения при помощи рукоятки требует от водителя значительных усилий, то для облегчения работы водителя при пуске применяют электрический двигатель — стартер. Основными частями стартера (рис.45), как и генератора, являются: корпус, полюсные сердечники, обмотки полюсных сердечников, якорь с обмотками и коллектором, две крышки, щетки и щеткодержатели.

В связи с потреблением стартером значительной силы тока (до 900 А) обмотки возбуждения и якоря выполнены из толстого провода. Четыре секции обмотки возбуждения включены последовательно обмоткам якоря двумя параллельными ветвями по две обмотки возбуждения в каждой. Щетки для лучшей проводимости сделанымеднографитными. Две щетки соединены с массой, а две — с обмотками возбуждения. Закреплены щетки в щеткодержателе и прижимаются к коллектору пружинами.

Рис.45.Стартер СТ-230А

1-уплотнительное кольцо, 2-крышка, 3-стяжной болт, 4-корпус, 5-промежуточная опора, 6-стопорное кольцо, 7-упорная шайба, 8-крышка, 9-упорная втулка,10-ось, 11-рычаг привода, 12-якорь, 13-тяговое реле, 14-щетки, 15-щеткодержатели, 16-пружина, 17-защитный колпак, 18-крышка, 19-крышка.

Для приведения во вращение коленчатого вала двигателя стартер оборудован приводом, соединяющим вал стартера с зубчатым венцом маховика. Стартер включают при помощи выключателя зажигания. Работа стартера основана на взаимодействии магнитных полей обмоток возбуждения и якоря.

Привод стартера должен обеспечивать соединение шестерни стартера свенцом маховика только на время пуска двигателя. После пуска вал стартера должен немедленно отключаться, в противном случае венец маховика будет вращать якорь стартера с очень большой частотой и витки обмотки якоря могут под действием центробежной силы выйти из пазов.

На изучаемых автомобилях применяют стартер с дистанционным управлением и электромагнитным включением (рис.45). Привод состоит из реле включения, тягового реле с двумя обмотками — втягивающей и удерживающей, рычага с вилкой, кольца, пружины, шлицованной втулки и муфты. Втягивающая обмотка включена последовательно обмотке якоря, а удерживающая параллельно.

Муфта свободного хода состоит из ведущей обоймы, перемещающейся на шлицах вала, и ведомой обоймы с шестерней и четырьмя клинообразными выемками. В клинообразных выемках помещены ролики с пружинами. Вращение ведущей обоймы вызывает перемещение роликов в узкую часть выемки и заклинивание ими ведомой обоймы на ведущей. Если вращать по ходу ведомую обойму относительно ведущей, то ролики перемещаются в более широкую часть выемок и ведомая обойма будет свободно вращаться на ведущей.

Для включения стартера необходимо повернуть ключ зажигания вправо до отказа, при этом замыкается цепь обмотки реле включения. Созданное обмоткой реле магнитное поле приводит к замыканию контактов реле, в результате втягивающая и удерживающая обмотки тягового реле включаются в электрическую цепь.

Под действием магнитного поля обмоток втягивается сердечник тягового реле и рычагом, связанным с ним, вводит в зацепление шестерню привода с венцом маховика. Одновременно медный контактный, диск на другом конце стержня после включения шестерни замкнет силовую электрическую цепь стартера.

При повороте ключа зажигания в исходное положение цепь удерживающей обмотки размыкается и сердечник тягового реле, а с ним рычаг и медный диск включения вернутся в исходное положение, стартер выключится.

На автомобиле, КамАЗ в стартере применен привод с храповичным механизмом свободного хода. Привод перемещается по шлицам вала якоря. Он состоит из корпуса, ведущей и ведомой полумуфт, пружины, втулки со спиральными шлицами и механизма для центробежного разъединения полумуфт. Стартер следует включать на время не более 5 с. При необходимости стартер можно включать повторно с интервалом не менее 0,5 мин. Этот промежуток времени необходим для восстановления работоспособности аккумуляторной батареи. Включать стартер повторно можно не более 3 раз | подряд.

Контрольные вопросы:

1.Расскажите о назначении системы пуска двигателя.

2.Расскажите об устройстве стартера.

3.Какой тип стартеров применяют на атомобилях?

4.Как устроено тяговое реле?

Источник