Читайте также:
|
|
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 4
Конструкція, принцип дії, характеристики й оцінка технічного стана катушки запалювання
1 Мета роботи:
Вивчити облаштованість котушок запалювання й принцип їхньої роботи, оцінити технічний стан досліджуваних котушок запалювання.
Обладнання робочого місця
2.1 Лабораторний стенд для перевірки автомобільної котушка запалювання
2.2 Комплект інструментів слюсаря;
2.3 Автомобільна котушка запалювання
2.4 Автомобільні провідники
Загальні відомості
Котушка запалювання призначена для формування струму високої напруги (близько 20...35 кВ) з метою утворення іскри між електродами свічки запалювання й загоряння робочої суміші у двигуні внутрішнього згоряння.
3.1 Облаштованість котушки запалювання
Котушка запалювання є трансформатор, що підвищує, що має магнітопровід (сердечник) і дві обмотки. По конструкції магнітного ланцюга котушки запалювання розділяються на два типи: з розімкнутим і замкнутим магнітопроводом. У котушках з розімкнутим магнітним ланцюгом магнітний потік більшу частину шляхи проходить по повітрю, а в котушках із замкнутим магнітним ланцюгом основну частину шляхи магнітний потік проходить по сталевому сердечнику й тільки трохи десятих доль міліметра - по повітрю. Конструкції котушок з розімкнутим і замкнутим магнітопроводами істотно розрізняються.
Обмотки котушки запалювання можуть мати як автотрансформаторну (із загальною крапкою), так і трансформаторний зв'язок. Приклади схем з'єднань первинної I і вторинної II обмоток наведені на рисунку 4.1, а-в.
а) б) в)
Рисунок 4.1 - Електричні схеми котушок запалювання.
Автотрансформаторний зв'язок спрощує конструкцію й технологію виготовлення котушки, а також небагато збільшує вторинне навантаження. Трансформаторний зв'язок як звичайно застосовується в котушках електронних систем запалювання в запобіганні небезпечних дій сплесків напруги на електронні елементи.
Облаштованість типової котушки запалювання з розімкнутим магнітопроводом наведено на рисунку 4.2, де 1 ізолятор; 2 - корпус; 3 - ізоляційний кондесаторная папір обмоток; 4 - первинна обмотка; 5 - вторинна обмотка; 6 - ізоляція між обмотками; 7 - клема виводу первинної обмотки; 8 - контактний гвинт: 9 - центральна клема для проведення високої напруги; 10 - кришка; 11 - клема підведення живлення; 12 - контактна пружина; 13 - каркас вторинної обмотки; 14 - зовнішня ізоляція первинної обмотки; 15 - скоба кріплення; 16 - зовнішній магнітопровід; 17 - сердечник. Таку або аналогічну конструкцію мають котушки Б114, Б115, Б117, 27.3705.
Сердечник котушки запалювання складається з пакету пластунів електротехнічної стали. На ньому розташовані дві обмотки: низьковольтна первинна I і високовольтний вторинна II (малюнок 5.3). Вторинна обмотка намотана на ізоляційну втулку проведенням 0,06...0,09 мм. Число її витків лежить у межах 14-14 тисяч. Понад вторинну через ізоляційну прокладка намотана первинна обмотка. Обмотка має кілька сотень витків проведення діаметром 0,5..0,9 мм. Відношення числа витків вторіной обмотки W2 до числа витків первинної обмотки W1 називається коефіцієнтом трансформації ктр котушки запалювання. Його значення лежить як звичайно в межах від 70 до 230.
Рисунок 4.2 - Конструкція котушки. і електромагнітна система запалювання з розімкнутим котушки запалювання магнітопроводом
Обмотки із сердечником поміщені в кожух (корпус), від якого сердечник ізольований керамічним ізолятором. Поруч із кожухом розташовується витий зовнішній магнітопровід, що збільшує індуктивність котушки. Кришка котушки запалювання має дві низьковольтні клеми й вивід для підключення високовольтного проведення (у вигляді латунної вставки). На низьковольтні клеми виведені кінці первинної обмотки. Вони можуть позначатися в такий спосіб: перший (загальний) вивід: "Б", "+" або "15", а другий: "ДО", "-" або "1". До високовольтної клеми через пружину підключений один з виводів вторинної обмотки.
У ряді конструкцій котушок запалювання виводу вторинної обмотки з'єднане із центральної для проведення високої напруги через центральний стрижень магнітопроводу. Щоб цей сердечник не мав електричного контакту з корпусом і був жорстко зафіксований у корпусі, знизу встановлений ізолятор (керамічна опора).
З'єднання кришки з корпусом виконано за вальцюванням, що робить конструкцію герметична й нерозбірної, причому внутрішня порожнеча котушки для поліпшення охолодження заповнена трансформаторним маслом. У зв'язку із цим котушки такого типу називаються масло наповненими.
У деяких системах запалювання з котушкою запалювання використовується додатковий резистор. У цьому випадку котушки розраховані на робочу напругу 6.8 В. При пуску двигуна, коли напруга акумуляторів батареї підсаджується навантаженням, резистор замикаються додатковими контактами тягового реле стартера або контактами додаткового реле включення стартера. Під час роботи двигуна він включений послідовно з первинною обмоткою й гасить надмірна напруга. Додатковий резистор може кріпитися як на самій котушці, так і окремо від її.
На рисунку 4.4 показана конструкція сухої котушки запалювання 29.3705, де 1 - ізоляційна пластмаса; 2 - вторинна обмотка; 3 - первинка обмотка; 4 - виводи первинної обмотки; 5 - сердечник; 6 - виводи вторинної обмотки. У цій котушці обмотки просякнуті епоксидним компаундом і разом із сердечником опресовані морозостійким поліпропіленом, який власне й утворює корпус. Котушка 29.3705 є двох вивідний (схема з'єднань її обмоток показана на рисунку 4.1, в) і призначена для безконтактного розподілу високої напруги.
Рисунок 4.3 - Конструкція котушки запалювань 3112.3705 | Рисунок 4.4 Конструкція котушки запалювання 29.3705 |
Котушки із замкнутим магнітопроводом здобувають останнім часом все більшого поширення. Наявність замкнутого магнітопроводу дозволяє нагромадити необхідну для загоряння робочої суміші енергію в значно меншому обсязі котушки, понизити витрату обмотувальної міді й трудомісткість виготовлення. Крім цього магнітні силові лінії замикаються практично тільки по сердечнику й не випромінюються в простір, завдяки цьому зменшуються радіоперешкоди. Але цей магнітопровід тільки умовно можна назвати замкнутим, оскільки в ньому є повітряний проміжок 0,3.0,5 мм. Він перешкоджає насиченню сердечника, що стримує зміну магнітного потоку.
На рисунку 4.3 наведена конструкція одно вивідної котушки запалювання 3112.3705. Її сердечник утворений Ш - образними пластинами електротехнічної сталі. На середньому стрижні розташований пластмасовий корпус із обмотками. При цьому вторинна обмотка намотана на багатосекційної каркас (що зменшує її місткість і знижує вірогідність міжвіткового пробою), а первинна розміщена усередині каркаса. Обидві обмотки залиті епоксидним компаундом.
Котушка в зборі з обмотками й виводами є магнітну конструкцією з високою стійкістю до механічних, електричних і кліматичних дій.
Аналогічну, але двох вивідну конструкцію має котушка запалювання 3009.3705.
У мікропроцесорних системах запалювання застосовуються чотирьох-вивідні котушки запалювання. Конструкція котушки запалювання, електрична схема якої наведена на малюнку 5.6, а, складається із двох вивідних котушок, зібраних на загальному Ш - образному магнітопроводі (на крайніх стрижнях). У ній загальним елементом є середній стрижень магнітопроводу, а взаємний вплив двох котушок один на один виключається за допомогою повітряних проміжків (1...2 мм) на крайніх стрижнях, чим збільшується магнітний опір у магнітопроводі й досягається розв'язка каналів. У чотирьох вивідних котушках, які мають первинну обмотку, розділену на дві частини, що працюють поперемінно, у котушку вставляються високовольтні розділові діоди
3.2 Принцип роботи котушки запалювання
Для примусового загоряння робочої суміші в камері згоряння бензинового двигуна потрібно електричну іскру між електродами свічки запалювання. Іскра утворюється в результаті подання імпульсу струму високої напруги на електроди свічки від котушки запалювання.
Приклад підключення котушки запалювання в класичній системі запалювання показаний на рисунку 4.5.
Рисунок 4.5 - Схема контактної системи запалювання
На рисунку 4.5 зображено: 1 - вимикач запалювання, 2 - котушка запалювання, 3 - розподільник напруги, 4 - високовольтні проведення, 5 - свічки запалювання, 6 - конденсатор, 7 - акумуляторна батарея, 8 - генераторна установка
Первинна обмотка котушки запалювання через контакти переривника (чи силовий транзистор комутатора в електронній системі запалювання) з'єднана з акумуляторною батареєю. Для зменшення обгорання контактів переривника через можливий іскра утворювач, а також для підвищення швидкості наростання вторинної напруги паралельно контактам переривника включається конденсатор З1. Місткість цього конденсатора лежить у межах 0,17...0,35 мкФ (для автомобілів ВАЗ - 0,20...0,25 мкФ). У ряді систем запалювання в цьому ланцюзі ще присутня присутнім резистор, призначений для обмеження струму в первинній обмотці котушки запалювання після пуску двигуна. Вторинна обмотка через ротор розподільника й високовольтні проведення з'єднане зі свічками запалювання.
3.3 Позначення котушок запалювання
Раніше котушки запалювання позначалися буквою «Б», номером моделі і її модифікацією. Наприклад, Б 117-А. Тепер використовується цифрова помітка виду ХХХХ.3705, де перші дві цифри відповідають номеру моделі, третя цифра - модифікації, а четверта - виконанню (у ряді випадків третя й четверта цифри можуть бути відсутніми). Так 3112.3705 - це котушка запалювання 31 моделі, першої модифікації й загально кліматичного виконання.
3.4 Технічні конструкторські дані котушок запалювання
До основних технічних параметрів котушок запалювання ставляться:
1.Опір первинної обмотки R1 ( разом з додатковим опором визначає значення струму, що встановився
2.Індуктивність первинної обмотки L1 ( визначає значення накопичуваної енергії Жм і вторинної напруги U2max);
3.Опір 2 і індуктивність L2 вторинні обмотки (встановлюють тривалість іскрового розряду);
4. Опір втрат RIl, що враховує магнітні втрати у струму через ізоляцію (визначає значення коефіцієнта п). Як звичайно для котушок класичних систем запалювання RIl « 3...6МОм, а електронних - 6...12МОм;
5. Місткість вторинної обмотки C2 ( визначає значення U2max);
6. Коефіцієнт трансформації ктр (визначає значення U2max).
4 Порядок виконання роботи:
4.1.Внеаудиторнаяпідготовка до роботи в лабораторії.
4.2.Робота в лабораторії, пов'язана з вивченням облаштованості котушок
запалювання й оцінкою технічного стана досліджуваних котушок запалювання
4.3.Обробка й аналіз отриманої в лабораторії інформації
оформлення звіту по виконаній роботі.
4.4.Захист лабораторної роботи.
Дата добавления: 2015-09-11; просмотров: 97 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |