История и современность транспортной отрасли

При замыкании контактов прерывателя в первичной обмотке катушки зажигания происходит нарастание тока и примерно через 0,01—0,02 с после их замыкания сила тока

достигает установившегося значения , величина которой для классических систем зажигания не превышает 4 А. При работе двигателя контакты прерывателя находятся в замкнутом состоянии менее 0,02 с, поэтому к моменту размыкания контактов ток первичной цепи (ток разрыва) достигает величины где U — напряжение в системе энергоснабжения; 7?х — сопротивление первичной цепи; LI — индуктивность первичной обмотки катушки зажигания; е — основание натурального логарифма; /з — время замкнутого состояния контактов. Время замкнутого состояния контактов определяется по формуле:

где а3 — угол замкнутого состояния контактов; ар — угол разомкнутого состояния контактов; п — частота вращения коленчатого вала двигателя; 2 — число цилиндров двигателя.

Следовательно, сила тока разрыва в первичной цепи зависит от напряжения в системе энергоснабжения, сопротивления первичной цепи, индуктивности первичной обмотки катушки зажигания и времени замкнутого состояния контактов.

После размыкания контактов прерывателя первичная цепь, состоящая из конденсатора Сг, индуктивности LJ и сопротивления Rlt представляет собой колебательный контур (см. рис. 48, б). В этом контуре возникает затухающий колебательный разряд конденсатора, и первичный ток совершит несколько периодов колебаний, создавая переменный магнитный поток. При этом во вторичной обмотке будет индуктироваться ч л с и при отсутствии пробоя искрового промежутка свечи напряжение во вторичной цепи Ut также совершит несколько затухающих колебаний, так как вторичная обмотка вместе с емкостью вторичной цепи С2 тоже образует колебательный контур. Максимальное напряжение вторичной цепи определяется по формуле:

где /р — сила тока разрыва в первичной цепи;

С, — емкость конденсатора первичной цепи;

С2 — емкость вторичной цепи;

— — коэффициент трансформации катушки зажигания;

LI — индуктивность первичной обмотки катушки зажигания;

т] — коэффициент, учитывающий уменьшение напряжения за счет тепловых потерь в первичной и вторичной цепях (0,75—0,85).

В действительности, как только напряжение во вторичной цепи достигает значения t/np, достаточного для пробоя искрового промежутка между электродами свечи, произойдет электрический разряд. Электрический разряд имеет две фазы: емкостную и индуктивную (см. приложение).

Емкостная фаза искрового разряда представляет собой разряд энергии, накопленной во вторичной цепи, сопровождающийся резким падением напряжения. Оставшаяся часть энергии выделяется в индуктивной фазе разряда. Большая продолжительность индуктивной фазы благоприятно отражается на работе двигателя, особенно при пуске и на режиме неполных нагрузок.

Влияние параметров первичной и вторичной цепей на величину максимального напряжения во вторичной цепи. Из вышеприведенной формулы видно, что на величину напряжения во вторичной цепи оказывают влияние: величина тока разрыва /р, индуктивность первичной обмотки L1? коэффициент трансформации —, емкость конденсатора в первичной цепи Сь емкость вторичной цепи С2.На напряжение во вторичной цепи влияет также нагар на изоляторе свечи.

Величина максимального напряжения во вторичной цепи прямо пропорциональна силе тока разрыва. Сила тока разрыва при эксплуатации автомобиля зависит от напряжения в системе энергоснабжения U, сопротивления первичной цепи R! и времени замкнутого состояния контактов /3.

Сопротивление первичной цепи /^ в процессе эксплуатации автомобиля увеличивается за счет подгорания контактов прерывателя, что приводит к уменьшению силы тока разрыва /р и напряжения во вторичной цепи t/2max-

Влияние времени замкнутого состояния контактов на напряжение t/2.

Время замкнутого состояния контактов определяется углом поворота вала прерывателя от момента замыкания до момента размыкания контактов, который зависит от величины зазора между ними. Чем больше зазор между контактами, тем меньше угол их замкнутого состояния, и наоборот.