Бесконтактная система ВАЗ 09

 

 

 

 

 

 

 

Курсовой проект

на тему:

«Бесконтактная система зажигания ВАЗ-21099»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

Введение

1. Бесконтактная система  зажигания

1.2 Особенности  устройства бесконтактной системы  зажигания ваз 21099

1.3 Установка  момента зажигания на автомобилях ваз 21099

1.4 Система  зажигания и управления ЭППХ  двигателя ВАЗ 21099

1.5 Снятие и  установка распределителя зажигания

2. Техническое  обслуживание и ремонт

2.1 Ремонт распределителя  зажигания

2.2 Замена катушки  зажигания

2.4 Возможные  неисправности бесконтактной системы  зажигания. Их причины и способы  устранения

Заключение

Список использованной литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                    

    Введение

Система зажигания - это совокупность всех приборов и устройств, обеспечивающих появление искры в момент, соответствующий  порядку и режиму работы двигателя. Эта система является частью общей  системы электрооборудования. Первые двигатели (например, двигатель Даймлера) в качестве системы зажигания имели калильную головку. То есть воспламенение рабочей смеси осуществлялось в конце такта сжатия от сильно нагретой камеры, сообщающейся с камерой сгорания. Перед запуском калильную головку надо было разогреть, далее ее температура поддерживалась сгоранием топлива. В настоящее время таким воспламенением обладают часть микродвигателей внутреннего сгорания, используемые в различных моделях (авиа-, авто-, судомодели и тому подобное). Калильное зажигание в данном случае выигрывает своей простотой и непревзойдённой компактностью.

1. Бесконтактная система зажигания

 

Система зажигания автомобиля служит для обеспечения воспламенения  рабочей смеси в цилиндрах  карбюраторного двигателя в соответствии с порядком их работы. На карбюраторных  двигателях применяют контактную, контактно-транзисторную  и бесконтактную системы зажигания.

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

Принцип действия контактной системы заключается в следующем. При включенном зажигании и сомкнутых  контактах прерывателя ток от аккумуляторной батареи или генератора поступает на первичную обмотку  катушки зажигания, в результате чего образуется магнитное поле. Когда контакты прерывателя размыкаются, ток в первичной обмотке исчезает и исчезает вокруг нее магнитное поле. Исчезающий магнитный поток пересекает витки вторичной и первичной обмоток, вызывая возникновение в каждом из витков электродвижущей силы. Так как на вторичной обмотке количество витков, со единенных между собой последовательно, значительное, общее напряжение на концах достигает 20-24 кВ. Электродвижущая сила вторичной об мотки будет тем выше, чем больше скорость исчезновения магнитного потока. От катушки зажигания по проводам высокого напряжения через распределитель ток высокого напряжения поступает к искровым свечам зажигания, вызывая между электродами свечей искровой разряд, который воспламеняет рабочую смесь.

В настоящее время более  широко применяют контактно-транзисторную  систем; и бесконтактную системы  зажигания.

Различных бесконтактных  систем зажигания существует много. Принципы действия их примерно одинаковы, однако отдельные элементы существенным образом отличаются, например: транзисторное  зажигание с индуктивным датчиком; электронное зажигание, управляемое  компьютером с комплексом данных; электронное зажигание, управляемое  процессорами, и др.

Принцип действия бесконтактной  системы зажигания заключается  в следующем. При включенном зажигании  и вращающемся коленчатом вале двигателя  датчик-распределитель выдает импульсы напряжения на коммутатор, который  преобразует их в прерывистые  импульсы тока в первичной обмотке  катушки зажигания. В момент прерывания тока в первичной обмотке индуктируется  ток высокого напряжения во вторичной  обмотке. Ток высокого напряжения идет от катушки зажигания по проводу  через угольный контакт на пластику ротора и затем через клемму крышки распределителя по проводу высокого напряжения, в наконечнике которого установлен помехоподавительный экран, попадает на соответствующую свечу зажигания рабочую смесь в цилиндре и воспламеняет рабочую смесь в цилиндре.

Бесконтактная система зажигания  двигателя ВАЗ-21099 включает датчик-распределитель, свечи зажигания, электронный коммутатор, аккумуляторную батарею, генератор, катушку зажигания, провода низкого напряжения, провода высокого напряжения, монтажный блок, выключатель зажигания, штекерный разъем датчика-распределителя, плюсовую клемму катушки зажигания.

Бесконтактная система зажигания  повышает надежность из-за отсутствия подвижных контактов необходимости  систематической их регулировки  зачистки зазоров, а также повышает надежность пуска и работу при  разгонах автомобиля благодаря более  высокой энергии электрического разряда, который обеспечивает надежное воспламенение рабочей смеси  в цилиндрах двигателя независимо от частоты вращения коленчатого  вала. Кроме того, одним из преимуществ  бесконтактной системы зажигания  является отсутствие влияния вибрации биения ротора-распределителя на равномерность  момента искрообразования. Важным параметром, определяющим работоспособность системы  зажигания, является угол опережения зажигания, который индивидуален для двигателей определенной модели и колеблется от О до 10 градусов.

Угол поворота кривошипа  коленчатого вала, при котором  появляется искра между электродами  свечи зажигания до момента подхода  поршня к верхней мер твой точке, называют углом оп зажигания. Сгорание рабочей смеси в цилиндре двигателя должно заканчиваться при повороте кривошипа на 10-15 градусов после верхней мертвой точки, т.е. в начале рабочего хода. Поэтому искровой пробой между электродами должен происходить несколько раньше подхода поршня к верхней мертвой точке.

Когда искра между электродами  свечи появляется слишком рано, т.е. при большом угле опережения зажигания, давление газов в цилиндре возрастает до подхода поршня к верхней мертвой  точке, что препятствует движению поршня и приводит к уменьшению мощности и ЭКОНОМИЧНОСТИ двигателя, к ухудшению его приемлистости. При работе под нагрузкой двигатель перегревается, появляются стуки, а при малой частоте вращения коленчатого вала в режиме холостого хода двигатель работает неустойчиво.

Если зажигание произойдет позже, т.е. при малом угле опережения зажигания, воспламенение рабочей  смеси происходит при движении поршня уже после верхней мертвой  точки. Давление газов будет намного  меньше, чем при нормальном зажигании, что приведет к резкому падению  мощности и экономичности двигателя  и к перегреву двигателя. Поэтому  угол опережения зажигания должен регулироваться автоматически, с учетом скоростного  и нагрузочного режима двигателя:

С увеличением частоты  вращения коленчатого вала и уменьшением  нагрузки на двигатель угол опережения зажигания, должен увеличиваться, а  при уменьшении частоты вращения Коленчатого вала и увеличении нагрузки уменьшаться.

Методы облегчения пуска  двигателя. Для облегчения пуска  двигателя применяют пусковые жидкости типа "Арктика", предпусковые подогреватели, электроподогрев аккумуляторных батарей, свечи накаливания для дизельных двигателей и др.

 

1.2 Особенности устройства бесконтактной системы зажигания ваз 21099

 

На автомобилях  ваз 21099 может применяться два типа систем зажигания: бесконтактная (на карбюраторных двигателях) и система зажигания, входящая в комплекс системы впрыска топлива.

В настоящей главе дана бесконтактная система зажигания, а другая описана в отдельном  Руководстве по ремонту на систему  распределенного впрыска топлива. Бесконтактная система зажигания  автомобилей ваз 21099 состоит из датчика-распределителя 4 зажигания, коммутатора 3, катушки 2 зажигания, свечей 5 зажигания, выключателя 1 зажигания и проводов высокого напряжения.

Цепь питания первичной  обмотки катушки зажигания прерывается  электронным коммутатором. Управляющие  импульсы на коммутатор подаются от бесконтактного датчика, расположенного в датчике-распределителе 4 зажигания.

 

Рис. 1 Схема бесконтактной системы зажигания ваз 2108, ваз 2109, ваз 21099

 
1 - бесконтактный датчик; 2 - датчик-распределитель  зажигания; 3 - свечи зажигания; 4 - коммутатор; 5 - катушка зажигания; 6 - монтажный  блок; 7 - реле зажигания; 8 - выключатель  зажигания 

 

Датчик-распределитель зажигания - типа 40.3706 или 40.3706-01, четырёхискровой, неэкранированный, с вакуумным и центробежным регуляторами опережения зажигания, со встроенным микроэлектронным датчиком управляющих импульсов. Коммутатор - типа 3620.3734, или 76.3734, или RTl 903, или PZE4022. Он преобразует управляющие импульсы датчика в импульсы тока в первичной обмотке катушки зажигания. Катушка зажигания - типа 3122.3705 с замкнутым магнитопроводом, сухая или типа 8352.12 - маслонаполненная, герметизированная с разомкнутым магнитопроводом. Свечи зажигания - типа FE65PR, или FE65CPR, или А17ДВР, или А17ДВРМ, или А17ДВРМ1 с помехоподавительными резисторами.

Выключатель зажигания - типа 21 10-3704005 или KZ-881 с противоугонным запорным устройством, с блокировкой против повторного включения стартера без предварительного выключения зажигания, и с подсветкой гнезда.

Предупреждения

На автомобилях ваз 2110, ваз 2111, ваз 2112 применяется система  зажигания высокой энергии с  широким применением электроники. Поэтому, чтобы не получить травм  и не вывести из строя электронные  узлы, необходимо соблюдать следующие  правила. На работающем двигателе автомобилей  данного семейства не касаться элементов  системы зажигания (коммутатора, катушки, датчика-распределителя зажигания  и высоковольтных проводов).

Не производить пуск двигателя  с помощью искрового зазора и  не проверять работоспособность  системы зажигания "на искру" между, наконечниками проводов свечей зажигания  и кассой, не прокладывать провода  низкого напряжения системы зажигания  в одном жгуте с проводами  высокого напряжения.

Следить за надежностью соединения с "массой" коммутатора через  винты крепления.

Это влияет на его бесперебойную  работу. При включенном зажигании  не отсоединять провода от клемм  аккумулятора и не отсоединять от коммутатора штепсельный разъем, так как при этом на отдельных  элементах его схемы может  возникнуть повышенное напряжение, и  он будет поврежден.

2. Расчет параметров  системы зажигания

 

2.1. Коэффициент трансформации катушки зажигания

 

Коэффициент трансформации  катушки зажигания определяется следующим выражением:

 

,

где W₂ - число витков вторичной обмотки катушки зажигания;

      W₁ – число витков первичной обмотки катушки зажигания;

      U_п – пробивное напряжение свечи;

      U_КЭмах – максимально допустимое напряжение между коллектором и эмиттером транзистора (в исх. данных)_;

      U_Б – напряжение бортовой сети питания (в исх. данных).

 

К=

2.2 Расчет емкости конденсатора первичной цепи

 

Емкость конденсатора первичной  цепи рассчитывается по формуле:

 

, Ф

 

где I_к.мах. – максимально допустимый ток коллектора в момент разрыва для заданного транзистора (исх.данные);                  

           t_сп. – время жизни неосновных носителей заряда (п. 2.3);

           U_{к.э.мах.} – максимально допустимое напряжение для заданного транзистора.

           U_б. – напряжение питания системы.

 

;

Эквивалентная емкость первичной  цепи катушки зажигания рассчитывается по формуле:

 

С_1э. = С₁+(С₂+С_н) ·К², Ф

 

где С₁ – емкость конденсатора в первичной цепи;

       С₂ – емкость вторичной обмотки катушки зажигания;

С₂=(40-50)·10^-12  Ф, выбираем С₂=50·10^-12Ф;

С_н – емкость вторичной цепи при постоянном экранировании;

С_н = 55·10^-12 Ф, поскольку система неэкранирована;

 

 

С_1э=0,053·10^-6+(50·10^-12+55·10^-12) ·445²=20,8 мкФ. 

 

2.3 Расчет коэффициента затухания

 

Коэффициент затухания определяется по формуле:

 

 

В данной формуле на первом этапе расчета задаемся индуктивностью первичной обмотки из диапазона  L₁=(4-6) ·10^-3 Гн. Принимаем L₁=5·10^-3 Гн.

Введем приведенное сопротивление  первичной обмотки R_1э, рассчитанное по формуле:

R_1э.= ;

где R_ш – сопротивление нагара шунтирующего разрядный промежуток свечи выбирается из диапазона R_ш=(4-8) ·10⁶ Ом. Принимаем R_ш=6·10⁶ Ом.

 

R_1э.= Ом.

 

 

 

2.4 Расчет коэффициента

 

Коэффициент, учитывающий, что  к моменту возникновения максимального  напряжения, ток катушки уменьшается, определяется по следующей формуле:

 

 

где время жизни неосновных носителей заряда;

      эквивалентное сопротивление вторичной обмотки и разрядного промежутка из диапазона Ом. Принимаем Ом.

     емкость вторичной обмотки, выбранная ранее;