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.

Вторичная обмотка катушки зажигания подключена своим свободным концом к центральному электроду 14 распределителя, бегунок 13 которого расположен на одном валу с приводом кулачка 11. На крышке распределителя находятся гнезда 16 для высоковольтных проводов 17, посредством которых импульсы напряжения распределяются при вращении бегунка по свечам 18 двигателя. Высокое напряжение подводится к бегунку через скользящий угольный контакт. На роторе (бегунке) установлена латунная пластина с зазором от боковых электродов (гнезд) 16.

Привод вала прерывателя-распределителя (частота вращения вдвое меньше, чем у коленчатого вала двигателя) осуществляется от шестерни распределительного вала.

Рабочий процесс такой системы зажигания заключается в следующем. Контакты 9 замыкаются и размыкаются во время вращения кулачка 11. При замкнутых контактах замка зажигания 2 через первичную обмотку катушки 5 протекает ток. Он вызывает образование электромагнитного поля, которое охватывает как первичную, так и вторичную обмотки, поскольку они располагаются одна над другой. После размыкания контактов поступление тока в первичную цепь прекращается мгновенно, но образовавшееся вокруг катушки магнитное поле угасает медленнее, чем исчезает ток питания в обмотке. Это угасающее магнитное поле возбуждает в катушке ЭДС, которую называют ЭДС самоиндукции.

Искровой разряд в свечах системы зажигания формируется на основе явлений индукции в электромагнитной системе катушки зажигания. При замыкании контактов прерывателя в первичную обмотку катушки поступает ток от аккумуляторной батареи (рис. 45.1, б). Поскольку катушка обладает сопротивлением, нарастание тока происходит за некоторое время (примерно 0,02 с).

Время замкнутого состояния контактов также ограничено временем порядка 0,02 с. Это время и индуктивность обмотки определяют максимальную силу тока в катушке.

После размыкания контактов прерывателя в катушке возникает колебательный процесс, поскольку катушка и конденсатор образуют колебательный контур. Ток самоиндукции катушки заряжает конденсатор, который отдает свой заряд в катушку после спада в ней ЭДС самоиндукции. Затем процесс повторяется в затухающем режиме.

Вторичная обмотка также имеет значительную собственную емкость. Поэтому и в ней образуется высокое напряжение U2m!a, которое может вызвать колебательный процесс, если в свече нет пробоя искрового промежутка. В действительности же при достижении во вторичной обмотке напряжения, соответствующего пробою Unp зазора в свече, в ней происходит электрический разряд, который не дает развиться колебательному процессу.

Как видно из графика на рис. 45.1, б, разряд в свече содержит две фазы — емкостную и индуктивную. Емкостная фаза определяет разряд энергии, накопленной во вторичной цепи и составляющей до 15 МДж. Именно в этой фазе происходит пробой искрового промежутка в свече. В индуктивной фазе выделяется большая часть энергии. Эта фаза растянута по времени и имеет меньшее напряжение. Но поскольку искровой промежуток уже пробит, то в индуктивной фазе только поддерживается дуга между электродами свечи зажигания.