Система зажигания с электронным распределением высокого напряжения
Система зажигания с электронным распределением высоковольтных импульсов не имеет механических устройств, присущих прерывателям-распределителям традиционных конструкций. Она может содержать одну, две, четыре или более катушек зажигания в зависимости от числа цилиндров двигателя. Распространены катушки зажигания для многоцилиндровых двигателей, устанавливаемые непосредственно на свечу. В этом случае высоковольтные провода отсутствуют. Коммутирование тока осуществляется по низковольтной цепи.

Конструкции свечей
Стандартная свеча имеет стержень 2 и изолятор 3. Колпачок 1 используется для подключения высоковольтного провода к свече зажигания. Изолятор 3 завальцован в корпус 4. В нижней части корпуса (изолированно от него) установлен центральный хромо-титановый электрод 5 с расширенной верхней частью и боковой электрод 6 из никельмарганцевого сплава (приварен к корпусу).

Свечи зажигания
Воспламенение рабочей смеси в цилиндре двигателя осуществляется свечой зажигания. Высоковольтное напряжение, поступающее на электрод свечи от катушки зажигания через распределитель, вызывает искровой разряд (пробой) в зазоре между электродами свечи и воспламеняет рабочую смесь. Зазор между электродами — это воздушный искровой промежуток. Именно свечи с воздушным искровым промежутком наиболее распространены в современных автомобильных поршневых двигателях. В роторно-поршневых и газотурбинных двигателях иногда используют свечи поверхностного разряда, когда искровой разряд проходит частично по воздуху, частично по поверхности изолятора.

Катушки зажигания
Катушки зажигания выполняют в основном по типовой схеме. Они различаются по конструкции магнитной цепи. Катушки с замкнутой магнитной цепью располагаются на одном из кернов Ш- или П-образного сердечника, установленного с зазором относительно ярма. Такие катушки имеют меньшее рассеивание магнитной энергии, но более трудоемки при массовом производстве. Обмотки 1 и 3, изолированные между собой прокладками, расположены на каркасе из изоляционного материала. Внутри каркаса установлен стержневой сердечник 2, составленный из пластин электротехнической стали толщиной 0,3 ...0,35 мм, изолированных друг от друга окалиной или тонким слоем шеллака.

Контроллеры
Оптимальный угол опережения зажигания, который влияет на полноту отдаваемой двигателем мощности, и минимум токсичности отработавших газов зависят от многих параметров работы двигателя: частоты вращения коленчатого вала двигателя, разрежения во впускном трубопроводе (задроссельном пространстве), температуры охлаждающей жидкости. Угол опережения зажигания выбирают по оптимальной характеристике регулирования с учетом указанных режимных параметров по информации от датчиков начала отсчета.

Коммутаторы
К коммутатору предъявляются следующие требования: формирование электрического импульса необходимой величины и длительности в первичной обмотке катушки зажигания;

Бесконтактные прерыватели-распределители
Бесконтактные системы зажигания лишены многих недостатков, присущих контактным классическим системам. Все это приводит к потере мощности двигателя и повышению токсичности отработавших газов из-за ухудшения процесса сгорания рабочей смеси.

Уменьшение разрежения
Открытие дроссельной заслонки карбюратора приводит к уменьшению разрежения во впускном трубопроводе. Тогда пружина перемещает диафрагму 29 влево (положение I) и опорная пластина 16 поворачивается по ходу часовой стрелки, т. е. в направлении вращения кулачка — угол опережения зажигания уменьшается. Трубка для передачи разрежения из впускного трубопровода двигателя к вакуумному регулятору опережения зажигания присоединена к карбюратору в зоне расположения дроссельной заслонки. При закрытой дроссельной заслонке, когда двигатель работает на холостом ходу, отверстие для присоединения вакуумной трубки оказывается выше дроссельной заслонки (т. е. в зоне расположения диффузора, но несколько ниже его), где разрежение невелико и регулятор опережения зажигания не работает.

Центробежный регулятор
В центробежном регуляторе кулачок может поворачиваться вокруг оси приводного вала 12. Для этого кулачок выполнен как одно целое с втулкой, имеющей в нижней части траверсу 20 с косыми прорезями. Верхний конец вала ступенчатый. На тонком конце вала установлена втулка с кулачком, которая фиксируется запорным кольцом. В верхней части втулки выполнена лыска для установки на это место ротора распределителя и передачи ему вращения. На фланце приводного вала 12 на осях установлены дугообразные металлические пластины 21 (грузики), стягиваемые к центру пружинами 22.

Прерыватели-распределители
Контактные прерыватели-распределители. Такое название приборы получили потому, что прерыватель и распределитель зажигания практически во всех современных системах зажигания выполнены в одном корпусе. Они располагаются один над другим и приводятся во вращение от одного общего вала, связанного зубчатой передачей с распределительным валом двигателя. В прерывателе-распределителе классической батарейной системы зажигания

Обращающиеся магниты
В прерывателях-распределителях все чаще применяют датчики Обращающимися магнитами (рис. 45.3, в), генерирующие сигнал большой амплитуды. Основной их недостаток — некоторое смещение момента искрообразования на малой частоте вращения ротора. Действие полупроводникового датчика основано на эффекте Холла (рис. 45.4, а). Суть эффекта заключается в том, что если полупроводниковую пластину определенного химического состава (арсенид галлия или индия, антимонид индия) поместить в магнитное поле (N—S) так, чтобы силовые линии поля были перпендикулярны плоскости пластины, и через эту пластину пропустить ток 1П, то между электродами на противоположных гранях Ах и А2 возникает ЭДС Холла.

Бесконтактная система зажигания
К системам, лишенным указанных недостатков, относится бесконтактная система зажигания. Силовой транзистор, работающий в ключевом (да—нет) режиме, управляется не прерывателем, а от специальных бесконтактных датчиков. В бесконтактной (транзисторной) системе зажигания (рис. 45.2, б) используется катушка зажигания с раздельной первичной и вторичной обмотками. Первичная обмотка катушки зажигания 3 одним концом подключена через дополнительный резистор (Дд) к контактам выключателя 9 (замка) зажигания и далее к аккумуляторной батарее 1. Второй конец первичной обмотки подключен через эмиттерно-коллекторный переход силового транзистора 2 к «массе». Базовый электрод транзистора соединен с датчиком 10, который формирует электрические импульсы, открывающие запертый транзистор 2, когда поршень занимает в цилиндре позицию, соответствующую моменту необходимости воспламенения рабочей смеси. Ток через открытый транзистор и катушку зажигания вызывает в системе процессы, описанные выше.

Контактно-транзисторная система зажигания
Закон индукции гласит, что вторичное напряжение тем больше, чем быстрее изменяется магнитное поле, созданное током первичной обмотки. ЭДС самоиндукции во вторичной обмотке достигает 15... 20 кВ, а в первичной обмотке — 300 В. ЭДС самоиндукции при разрыве контактов прерывателя вызывает искрообразование, приводящее к эрозии контактов и постепенному их разрушению. Уменьшению эрозии способствует работа конденсатора 8 (см. рис. 45.1, а), заряжающегося токами самоиндукции и разряжающегося частично через первичную обмотку и аккумуляторную батарею, а также через контакты 9 во время их замкнутого состояния.

Индуктивно-емкостная цепь
Первичная обмотка катушки и конденсатор образуют индуктивно-емкостную цепь колебательного контура в первичной цепи при размыкании контактов. Разрыв контактов 9 осуществляется при вращении кулачка 11, который, набегая своей гранью на подушечку 10, установленную на рычажке 6, отклоняет его.

Общая структура системы зажигания
Рабочая смесь (бензин—воздух) в цилиндрах карбюраторного двигателя (или двигателя с впрыском топлива) воспламеняется электрической искрой, образующейся между электродами свечи зажигания. Искрообразование происходит в момент, когда поршень находится после такта сжатия в зоне ВМТ. Для пробоя искрового промежутка к свече зажигания подводится высокое напряжение (8... 20 кВ). В работающем (горячем) двигателе в результате сжатия рабочая смесь нагрета до температуры, близкой к самовоспламенению, поэтому для этого процесса нужна невысокая энергия электрического разряда.

Храповая муфта
Храповая муфта для двигателя автомобиля КамАЗ работает следующим образом. На шлицевом конце вала якоря стартера установлена направляющая втулка 12, имеющая внутри прямые, как и снаружи на валу якоря, шлицы. Они обеспечивают возможность перемещения втулки и ее вращение одновременно с якорем стартера. На наружной поверхности втулки 12 выполнена многозаходная ленточная винтовая резьба, на которой расположена ведущая половина 8 храповой муфты.

Муфты свободного хода
Муфта свободного хода передает крутящий момент от вала стартера к коленчатому валу двигателя во время пуска, а после пуска двигателя работает в режиме обгона и автоматически разъединяет стартер и двигатель.

Щетки торцевого коллектора
Щетки торцевого коллектора устанавливают в траверсе. Для ее изготовления применяют, как правило, изоляционный материал (пластмассу), но могут быть и металлические траверсы с изоляцией каждого отдельного щеткодержателя. К рабочей поверхности коллектора щетки прижимаются обычными цилиндрическими пружинами, чем обеспечивается стабильность прижимных сил в течение практически всего срока эксплуатации стартера. Щетки изготовляют из медно-графитового материала с добавлением олова и свинца. Процентное содержание графита в щетках больше у стартеров, предназначенных для установки на большегрузные автомобили. У стартеров с торцевым расположением коллектора снижен расход меди на изготовление коллектора, уменьшена длина стартера.

Конструкции стартеров
Типовой конструкцией стартера в виде цилиндрического корпуса можно считать стартер СТ-130АЗ, устанавливаемый на двигателях автомобилей ЗИЛ-431410.

Стартер. Назначение и функциональные особенности
На современных автомобилях для проворачивания коленчатого вала двигателя при пуске используют электродвигатели постоянного тока — стартеры. При пуске в начале проворачивания коленчатого вала момент сопротивления провороту максимальный, поэтому необходимо использовать двигатели постоянного тока, имеющие наибольший крутящий момент на малой частоте вращения. Этому условию удовлетворяют сериесные двигатели постоянного тока, т. е. такие, у которых обмотка возбуждения соединена последовательно с обмоткой якоря, чем и отличается такое соединение от генератора.