7.2. СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ [1986 Аршинов С.Я., Кошилев И.М.

В систему зажигания (рис. 7.2) входят источник питания (аккумулятор или генератор), катушка зажигания, прерыватель с автоматом опережения зажигания, две свечи зажигания, центральный переключатель (выключатель источника питания), провода высокого и низкого напряжения.

Рис. 7.2. Схема системы зажигания: 1 - свеча; 2 - прерыватель; 3 - рычаг прерывателя; 4 - контакт неподвижный; 5 - кулачок зажигания; 6 - конденсаторы; 7 - батареи аккумуляторные; 8 - контакты центрального переключателя; 9 - ключ; 10 - катушка зажигания; 10 - разрядники искровые; 12 - обмотка вторичная; 13 - обмотка первичная

Работа системы зажигания на всех мотоциклах «Урал» одинакова независимо от напряжения источника питания (6 В или 12 В). Отличаются только обмоточные данные катушек зажигания Б-201 (6 В) и Б-204 (12 В). Из-за меньшего напряжения 6 В сила тока в системе зажигания в два раза больше, что приводит к повышенному обгоранию контактов прерывателя.

Катушка зажигания имеет сердечник из электротехнической стали, первичную обмотку (несколько сот витков толстого провода), вторичную обмотку (несколько тысяч витков тонкого провода), покрытых специальной лентой и пропитанных лаком. Сбоку обмотки закрыты пластмассовыми щечками. Первичная обмотка имеет два изолированных вывода: один соединяется с подвижным контактом прерывателя; второй через замок зажигания - с плюсом источника питания. Вторичная обмотка также имеет два изолированных вывода, соединенных проводами высокого напряжения со свечами. На расстоянии 9 мм от выводов вторичной обмотки расположены разрядники, соединенные с «массой».

Прерыватель (рис. 7.3) с автоматом опережения зажигания ПМ302 состоит из корпуса с крышкой, кулачка с центробежным регулятором, подвижного и неподвижного контактов, конденсатора и фильца (для смазки кулачка). Корпус прерывателя крепится к картеру тремя винтами и может поворачиваться на некоторый угол, за счет чего можно установить требуемый момент зажигания. Неподвижный контакт, прерывателя соединен с «массой» и для регулирования зазора между контактами прерывателя может, перемещаться с помощью эксцентричного регулировочного винта.

Рис. 7.3. Прерыватель с автоматом опережения зажигания: 1 - винт стопорный контактной стойки; 2 - стойка контактная; 3 - контакт неподвижный; 4 - рычаг с контактом; 5 - кулачок; 6 - пластина а осями; 7 - грузики; 8 - пластина неподвижная; 9 - болт крепления автомата; 10 - пружина автомата; 11 - винт регулировочный; 12 - корпус; 13 - стойка с фильцем; 14 - конденсатор

Для предотвращения самопроизвольного изменения зазора в процессе эксплуатации контактная стойка неподвижного контакта контрится стопорным винтом. Подвижный контакт, расположенный на рычажке прерывателя, изолирован от «массы» и под действием пластинчатой пружины стремится замкнуться с неподвижным контактом. Кулачок, расположенный на переднем конце распределительного вала и получающий от него вращение через автомат опережения зажигания, воздействует на рычажок и, преодолевая усилие пружины, размыкает контакты. Кулачок имеет два выступа и две впадины, вследствие чего за один оборот дважды размыкает контакты прерывателя.

Конденсатор одним выводом соединен с «массой», вторым - с подвижным контактом прерывателя. Таким образом, конденсатор подсоединен параллельно контактам прерывателя.

Работает система зажигания следующим образом. Центральным переключателем подключают источник питания к системе зажигания. Кулачок прерывателя получает вращение либо за счет самого двигателя, либо с помощью кикстартера при запуске. При вращении кулачка в некоторый момент контакты прерывателя замыкаются и через цепь низкого напряжения начинает протекать ток: от аккумулятора через центральный переключатель, первичную обмотку, замкнутые контакты прерывателя и через «массу» обратно к аккумулятору. Ток, протекающий через первичную обмотку, создает магнитное поле, которое намагничивает сердечник. Суммарное магнитное поле первичной обмотки и сердечника воздействует на вторичную обмотку, но во вторичной обмотке напряжение отсутствует, так как магнитное поле постоянное.

Известно, что переменное магнитное поле, воздействуя на проводник, создает в нем напряжение, причем тем большее, чем быстрее изменяется магнитное поле. Для получения переменного магнитного поля контакты прерывателя размыкают с помощью кулачка. При этом размыкается первичная цепь и ток в ней исчезает. Одновременно исчезает, а следовательно, изменяется и магнитное поле, которое создавал ток первичной обмотки. Причем размыкание первичной цепи и изменение магнитного поля происходит почти мгновенно. Переменное магнитное поле воздействует на вторичную обмотку и создает в каждом ее витке напряжение в несколько вольт, а так как число витков вторичной обмотки составляет несколько тысяч, то и напряжение во вторичной обмотке равняется 12000-15000 В.

Под действием магнитного поля в первичной обмотке также возникает напряжение, которое будет гораздо меньше (300-500 В) вследствие меньшего числа витков. Oднако и это напряжение вызывает искрение на контактах прерывателя. Искрение является причиной обгорания контактов прерывателя, а искра, являясь проводником тока, замедляет процесс размыкания первичной цепи и уменьшает напряжение во вторичной обмотке. Для уменьшения этих вредных явлений параллельно контактам прерывателя под ключей конденсатор. Энергия первичной обмотки расходуется на заряд конденсатора, вследствие чего искрение на контактах уменьшается.

При «пробое» конденсатора первичная цепь не размыкается даже при размыкании контактов, так как параллельно контактам первичную цепь будет замыкать конденсатор. Напряжение во вторичной обмотке при этом отсутствует.

Ток высокого напряжения из вторичной обмотки по проводам высокого напряжения одновременно подводится к двум свечам. В свече образуется искра, являющаяся проводником электрического тока. Таким образом, образуется замкнутая цепь высокого напряжения: от вторичной обмотки к свече, через искру на «массу», через «массу» к второй свече и через вторую искру и свечу к вторичной обмотке.

Если по какой-либо причине на одной свече не будет искры (например, соскочил колпачок со свечи), то вторичная цепь разомкнется и не будет искры и на второй свече. При этом высокое напряжение вторичной обмотки может вызвать пробой изоляции. Для предотвращения этого около выводов вторичной обмотки предусмотрены разрядники. Если искра не будет образовываться на одной из свечей, то искра пoявится между выводом вторичной обмотки и разрядником и замкнет вторичную цепь. Но так как зазор в разряднике довольно большой, то процесс искрообразования будет затруднен. Вот почему при регулировке карбюратора, когда один цилиндр отключается, рекомендуют замыкать колпачок его свечи на «массу». При этом потребуется создать искру только на одной свече, процесс искрообразования в этом случае будет более надежным.

Процесс сгорания желательно организовать так, чтобы он заканчивался при подходе поршня к ВМТ, Скорость распространения пламени на разных режимах меняется незначительно, поэтому время, отводимое на сгорание, на разных режимах почти одинаково. За это время при малой частоте вращения коленчатого вала поршень проходит небольшой путь, а при высокой - значительный, поэтому при малой частоте вращения смесь воспламеняется от свечи при небольшом удалении поршня от ВМТ, а при высокой - на большом удалении поршня от ВМТ.

Угол поворота коленчатого вала от начала искрообразования до подхода поршня к ВМТ называется углом опережения зажигания. Угол опережения зажигания на мотоциклах «Урал» изменяется автоматически. При увеличении частоты вращения коленчатого вала двигателя грузики автомата опережения зажигания под действием центробежных сил поворачиваются и поворачивают кулачок, при этом кулачок раньше размыкает контакты прерывателя и угол опережения зажигания увеличивается. Грузики автомата начинают расходиться при частоте вращения распределительного вала 550 мин^-1 и при частоте вращения 2500 мин^-1 поворачивают кулачок на максимальный угол 16°. Таким образом, угол опережения зажигания по углу поворота коленчатого вала изменяется на 32° и достигает максимального значения 40° до ВМТ.

Свечи зажигания. Согласно заводской инструкции для мотоциклов М67-36 рекомендуются свечи АНН или А14В по ГОСТ 2043-74. Для мотоциклов более ранних выпусков рекомендовались другие свечи (по ГОСТ 2043-54).

Свечи отличаются геометрическими размерами, тепловыми параметрами и размером под ключ и выпускаются с резьбой М14×1,25 и М18×1,5 и длинной резьбовой части 11, 12 и 19 мм.

Тепловые характеристики свечи имеют решающее значение при подборе свечи для данного двигателя. Различают свечи «горячие» и «холодные». Горячие свечи в процессе работы нагреваются сильнее. При этом масло, попадающее на свечу, быстро сгорает, не нарушая процесса искрообразования. Oднако нагревание может быть настолько сильным, что воспламенение смеси произойдет не от искры, а от раскаленной свечи. Наступит так называемое калильное зажигание, которое нарушает нормальный рабочий процесс, приводит к потере мощности и может вызвать поломку двигателя. Холодные свечи в процессе работы нагреваются меньше и не вызывают калильного зажигания. Oднако ввиду малой температуры свечи масло на ней не сгорает, что вызывает перебои в искрообразовании. Таким образом, свечу надо подобрать так, чтобы ее температура была оптимальной для данного двигателя: обеспечивала сгорание масла, но не вызывала калильного зажигания.

Тепловые характеристики свечи обозначаются калильным числом: 8; 11; 14; 17; 20; 23; 26. Калильное число - величина условная. Чем больше калильное число, тем более «холодная» свеча.

Внешним показателем тепловой характеристики свечи является длина юбки изолятора центрального электрода. Свечи с короткими юбками более холодные, с длинными - более горячие.

длину резьбовой части: Н-11 мм, Д-19 мм (12 мм без буквы);

наличие выступания теплового конуса (юбки) изолятора за торец корпуса свечи В;

наличие герметизации соединения изолятор - центральный электрод при помощи термоцемента Т.

Таким образом, обозначение свечи расшифровывается так: А11Н - свеча с резьбой М14×1,25, калильным числом 11 и длиной резьбовой части 11 мм; А14В - свеча с резьбой М14×1,25, калильным числом 14, длиной резьбы 12 мм и выступающим тепловым конусом.

При подборе свечей для мотоцикла «Урал» следует исходить из следующего: свеча должна иметь резьбу М14×125 и длину резьбы 11 или 12 мм. В малофорсированных двигателях, особенно в холодное время, рекомендуется применять более горячие свечи с калильным числом 8; 11. В последних моделях с двигателями мощностью 26 кВт, особенно в жаркое время или при плохих условиях охлаждения, целесообразно использовать более холодные свечи с калильным числом 14; 17. В холодное время года желательно использовать свечи с выступающим тепловым конусом.