Устройство системы зажигания автомобиля ВАЗ-2107

Свечи. Одним из важнейших элементов, определяющих качественную работу двигателя, являються свечи зажигания. От состояния свечи зависит качественный запуск двигателя, стабильность его работы на холостом ходу, приемистость автомобиля, максимально достижимая скорость, расход топлива. Воспламенение топливовоздушной смеси происходит следующим образом: Высокое напряжение на электродах ионизирует пространство между ними и вызывает проскакивание искры. Искра нагревает некоторое небольшое по объему количество смеси до температуры воспламенения. Далее пламя распространяется по всему объему камеры сгорания. При нормальных условиях (состав смеси, давление, влажность, температура) для воспламенения смеси требуется весьма незначительная энергия и "пробивное" напряжение не более 10 кВ. В целях получения более надежного зажигания смеси при любых условиях применяют системы зажигания высокой энергии (энергия увеличена в 100 и более раз, "пробивное" напряжение - до 25 кВ). Условия работы свечи очень напряженные. На работающем двигателе она контактирует с продуктами сгорания при температуре до 2700oС и давлении 5 - 6 МПа (50 - 60 кгс/см2). В камере сгорания температура газовой среды колеблется от 70 до 2700oС. Окружающий изолятор воздух подкапотного пространства может иметь температуру от -60 до +80oС. При всем этом температура нижней части изолятора у современных свечей должна быть в пределах 400 - 900oС (ранее 500 - 600oС). Диапазон 400-900oС - тепловые пределы работоспособности (температуры самоочистки и перегрева) свечей зажигания. При температуре ниже 400oС даже при нормальном составе смеси, маслоотражательных колпачках и кольцах на тепловом конусе возможно отложение нагара. Искры между электродами временами вообще не будет - в работе двигателя появятся перебои. При температуре теплового конуса более 900oС происходит воспламенение рабочей смеси уже не искрой, а от соприкосновения с раскаленным изолятором, электродами, с частицами сгоревшего нагара. В этом случае наступает калильное зажигание. Двигатель продолжает "работать" и при выключенном зажигании. Из-за перегрева начинаю выгорать (сплавляться) электроды, изолятор, появляется эрозия торца корпуса. Теплоотдача свечи определяется целым рядом параметров: длиной резьбы и теплового конуса, зазором между тепловым конусом и корпусом, длиной верхней части изолятора и ребра (канавки) на нем, теплопроводностью материалов (изолятора, электродов, корпуса и т. д.).

Теплоотдача свечи характеризуется калильным числом (входит в обозначение свечи). Калильное число условно означает время в секундах, по истечении которого на свече, установленной на специальном двигателе (работающем в определенном режиме), возникает калильное зажигание, т. е. воспламенение рабочей смеси не от искры, а от раскаленных изолятора, электродов, корпуса.

Расшифровка обозначения свечей следующая: А - резьба М14х1,25-бе; цифра после буквы - калильное число; буквы после цифры Д - длина резьбы 19 мм ("длинная резьба"); В - выступающий за торец тепловой конус; через черточку сообщается порядковый номер разработки.

Рис. 11. Основные элементы свечи зажигания: 1 – резьба 2 - торец корпуса (ободок) 3 - боковой электрод 4 - центральный электрод 5 - тепловой конус изолятора ("юбочка")

Коммутатор. Служит для прерывания тока в первичной цепи катушки зажигания по управляющим импульсам от датчика Холла. В схеме коммутатора имеется устройство для автоматического регулирования периода накопления тока в катушке зажигания в зависимости от частоты вращения коленчатого вала. Величина импульсов тока составляет 8-9 А. Кроме того, предусмотрено автоматическое отключение тока через катушку зажигания при неработающем двигателе, но включенном зажигании. Через 2-5 сек, после остановки двигателя, выходной транзистор запирается, не создавая при этом искры на свечах зажигания.

 

1.1.1 Устройство системы зажигания автомобиля ВАЗ-2107

 

       До 1989г. на автомобилях ВАЗ-2107 применялась только контактная система зажигания. С 1989г. на части автомобилей может быть установлена бесконтактная электронная система зажигания высокой энергии. У нее вместо прерывателя (с контактами) для размыкания цепи низкого напряжения применяется электронный коммутатор, который размыкает и замыкает цепь за счет запирания или отпирания выходного транзистора (т.е. без контактов). Такая система позволяет повысить напряжение на электродах свечей и тем самым увеличить энергию искрового разряда. Кроме того, уровень напряжения на свечах зажигания не снижается при малой частоте вращения двигателя и поэтому улучшаются условия пуска двигателя. Распределитель зажигания применяется в классической (контактной сети и служит для прерывания тока в цепи низкого напряжения катушки зажигания и распределения импульсов высокого напряжения по свечам зажигания. На автомобилях ВАЗ-2107 и ВАЗ-21074 применяется распределитель зажигания 30.3706, а на ВАЗ-21072 - типа 30.3706-01.

Автомобили ВАЗ-2107 комплектуются контактной (классической) системой зажигания. Часть автомобилей может быть оснащена бесконтактной системой зажигания.

Контактная система зажигания состоит из выключателя зажигания, катушки зажигания, прерывателя-распределителя, свечей зажигания, проводов низкого и высокого напряжения.

Схема контактной (классической) системы зажигания

1 – аккумуляторная батарея;

2 – генератор;

3 – выключатель зажигания;

4 – катушка зажигания;

5 – распределитель зажигания;

6 – свечи зажигания.

Катушка зажигания (Б-117А) – повышающий трансформатор, преобразует импульсный ток низкого напряжения (12В) в ток высокого напряжения. Обмотки катушки установлены в корпус из тонкой оцинкованной стали. Крышка корпуса из изоляционного материала, имеет два низковольтовых вывода и гнездо для провода высокого напряжения. В корпус катушки залито трансформаторное масло, охлаждающее обмотки.

Катушка зажигания устанавливается в моторном отсеке и крепится на левом брызговике кузова двумя гайками.

Выключатель зажигания – комбинированный, состоит из замка с противоугонным устройством и контактной части, собранных в одном корпусе. Выключатель установлен с левой стороны рулевой колонки в специальном кронштейне и закреплен двумя винтами.

Свеча воспламеняет рабочую смесь в цилиндре искровым разрядом. Конструкция свечи неразборная.

На автомобиле применяются свечи А17ДВР (А17ДВРМ) или их аналоги.

Бесонтактная система зажигания состоит из датчика-распределителя, коммутатора, катушки зажигания (27.3705), выключателя зажигания, свечей зажигания, а также проводов низкого и высокого напряжения.

Схема бесконтактной системы зажигания

1 – выключатель зажигания;

2 – генератор;

3 – аккумуляторная батарея;

4 – катушка зажигания;

5 – коммутатор;

6 – датчик-распределитель зажигания;

7 – свечи зажигания.

Коммутатор (3620.3734) преобразует управляющие импульсы бесконтактного датчика в импульсный ток, поступающий на первичную обмотку катушки зажигания. Исправность коммутатора невозможно проверить без специального оборудования.

В остальном бесконтактная система аналогична контактной системе зажигания.

 

1.1.2 Устройство системы  зажигания автомобиля ВАЗ-2110

 

Электричесая схема системы зажигания

Бесконтактная система зажигания автомобиля ВАЗ 2110 состоит из таких основных элементов:

1. аккумулятор автомобиля;
2. генератор;
3. штекерный разъем;
4. выключатель зажигания;
5. датчик-распределитель;
6. коммутатор;
7. свечи;
8. катушка зажигания.

 

Принцип работы. На ВАЗ 2110 отказались от таких привычных элементов зажигания как катушка и распределитель. Так, тут использован специальный модуль зажигания, который состоит из управляющей электроники высокой энергии, а также пары катушек. Важно отметить, что такая система не требует частого сервисного обслуживания, т.к. подвижных деталей тут нет. Специальных регулировок система зажигания ВАЗ 2110 также не требует, т.к. для этого тут установлен контроллер. Он и осуществляет всю настройку и регулировку.

Система зажигания основана на методе «холостой искры». Это специальный метод распределения искры. Как известно, цилиндры в двигателе автомобиля работают попарно (1-й цилиндр с 4-м, а 2-й с 3-м). Так, искра срабатывает сразу в двух цилиндрах: рабочая искра в том цилиндре, где происходит такт сжатия смеси, а холостая искра в том, где осуществляется такт выпуска. Т.к. ток в обмотках катушек системы постоянный, выходит, что на первой свече электроны движутся от центрального электрода к боковому, а на второй ― наоборот (от бокового к центральному).

В зависимости от типа двигателя на ВАЗ 2110 могут использоваться два типа свечей зажигания. Так, для 8-клапанных двигателей применяются свечи типа А17ДВРМ, а для 16-клапанных двигателей ― АУ17ДВРМ (тут размер под ключ уменьшен до 16 мм). При этом расстояние между электродами свечей всего около 1,0–1,15 мм.

Как мы уже отмечали выше, за управление зажиганием отвечает такой элемент, как контроллер. Чтобы наиболее точно управлять системой, контроллер анализирует следующую информацию:

• температуру охлаждающей жидкости;
• текущее положение и частоту вращения коленвала;
• наличие детонации;
• расход воздуха (нагрузка двигателя).

Анализ положения коленвала осуществляется при помощи специального датчика, который передает информацию на контроллер. Только после этого рассчитывается последовательность срабатывания катушек модуля зажигания.

 

1.1.3 Эксплуатационные материалы               

                        

В качестве примера эксплуатационных материалов в системе зажигания автомобиля, можно привести трансформаторное масло в  катушке зажигания.

Катушка зажигания на автомобиле ваз 2107 служит для преобразования тока низкого напряжения 12В в ток высокого напряжения 11-20кВ, необходимый для пробоя воздушного зазора между электродами свечи зажигания и образования искры, воспламеняющей рабочую смесь. На автомобиле ваз 2107 с контактной системой зажигания применяется катушка зажигания типа Б-117 А. Катушка зажигания установлена в моторном отсеке автомобиля ваз 2107 и крепится гайками на двух шпильках к левому брызговику. Катушка зажигания представляет собой трансформатор с магнитопроводом, состоящим из сердечника и наружного магнитопровода, и двух обмоток — первичной и вторичной. Сердечник катушки зажигания набран из пластин электротехнической стали и находится в каркасе, на который намотана вторичная обмотка. Через изолятор поверх вторичной обмотки намотана первичная обмотка. Наружный магнитопровод состоит из свернутой ленты электротехнической стали. Корпус катушки зажигания — стальной, корпус катушки зажигания имеет цилиндрическую форму. Сверху корпус катушки зажигания герметично закрыт крышкой из изоляционного материала. Для улучшения охлаждения и изоляции в корпус катушки зажигания залито трансформаторное масло.

Катушки зажигания бывают «сухими» (ВАЗ-2107) и «мокрыми» (ВАЗ-2110). Сухая – означает, что сердечник окружает изоляционный материал феррит. Мокрая – означает, что сердечник погружен в трансформаторное масло.

Катушка зажигания является, своего рода, трансформатором. Как любой трансформатор, катушке, требуется масло, выполняющее функцию теплоотвода, а так же оно является изолятором, пробивное напряжение воздуха меньше, чем у масла, и чтоб не было электрического пробоя через воздух, катушка залита маслом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Практическая часть

 

2.1 Организация рабочего места слесаря по ремонту автомобилей

 

Большое значение для предупреждения производственного травматизма при производстве текущего ремонта автомобилей имеет правильная организация рабочего места.

Организация рабочих мест исходит из следующих основных требований:

• на   посты   разборки   ремонтный   фонд   должен   поступать   тщательно вымытый и очищенный;
• рабочие места должны быть специализированы, то есть каждый рабочий должен выполнять определенные виды работ, что позволяет сократить время на подготовку к работе и более полно использовать инструмент и приспособления;
• рабочее место должно предусматривать максимальную экономию движений рабочего, что должно быть заложено в конструкции оборудования (высота конвейера, стенда), взаимное расположение рабочих мест и т. д.;
• рабочее место должно быть оснащено средствами механизации основных и вспомогательных работ, необходимой документацией, местом для инструмента, специализированной тарой.

Участок разборки должен иметь прочные несгораемые стены. Полы на участке должны быть ровные (без порогов), гладкие, не впитывающие нефтепродукты. Их необходимо систематически очищать от смазки и грязи. Потолки и стены следунт закрашивать краской светлых тонов.

Оборудование должно быть расставлено с соблюдением необходимых разрывов. Нельзя допускать скопления на участке большого количества агрегатов и деталей. Запрещается загромождать проходы, проезды и подходы к доскам с пожарным инструментом и к огнетушителям. Для обеспечения электробезопасности каждое производственное помещение окольцовывают шиной заземления, расположенной на 0,5 м от пола и снабженной надежными контактами. Сопротивление шины заземления в любом месте не должно превышать 4 Ом. Все корпусы электродвигателей, а также металлические цепи оборудования, которые могут оказаться под напряжением, должны быть занулены и заземлены.