Заняття 26_Лабораторна робота № 6.1

1. Тема 10. Система запалювання та електрообладнання.
1
Лабораторна робота №6.1
Тема: Техніка безпеки. Вивчити в натурі будову приладів
системи запалювання і електрообладнання.
Мета роботи: вивчити правила техніки безпеки; вивчити в натурі будову приладів
системи запалювання і електрообладнання, їх призначення та роботу.
Місце проведення: лабораторія механізації лісового господарства.
Тривалість роботи: 2 год.
Обладнання і матеріали: методичні вказівки, прилади системи запалення та
електрообладнання, слюсарний інструмент, плакати та
презентації.
Оформлення роботи: звіт лабораторної роботи виконується на аркушах (ф.А4);
структура звіту: титульний лист, вступ, описова частина,
висновок.
Завдання:
1) Ознайомитися з правилами техніки безпеки і охорони праці.
2) Ознайомитися із схемою системи запалювання, розміщенням її приладів.
3) Вивчити в натурі будову приладів системи запалювання і
електрообладнання, їх призначення та роботу.
Хід роботи
1. Вивчити правила техніки безпеки і охорони праці.
2. Ознайомитися зі схемою системи запалювання та записати її основні
компоненти.
3. Описати призначення та будову:
- акумуляторної батареї;
- генератора;
- магнето;
- свічки запалювання;
- котушки запалювання;
- переривника-розподільника;
- стартера;
- приладів освітлення і світлової сигналізації;
- контрольно-вимірювальних приладів.
4. Оформіть та здайте звіт.
Після виконання лабораторної роботи студент повинен:
знати: призначення, принцип роботи,
будову приладів системи
запалювання і електрообладнання
тракторів та автомобілів.
вміти: розібрати та зібрати прилади системи
запалювання і електрообладнання
тракторів та автомобілів та
проводити регулювальні роботи.

2. Тема 10. Система запалювання та електрообладнання.
2
Теоретичні відомості
Системи запалювання автомобіля дійшовши до наших днів зазнали великих змін та удосконалень. На сьогодні
існує три основних типи систем запалювання: система запалювання на основі магнето, батарейно-котушечна та
електронна система запалювання.
Вимоги до систем запалювання:
· Забезпечення іскри в потрібному циліндрі (що перебуває в такті стиску) відповідно до порядку роботи циліндрів.
· Своєчасність моменту запалювання. Іскра повинна відбуватися в певний момент (момент запалювання) відповідно до
оптимального при поточних умовах роботи двигуна кутом випередження запалювання, що залежить, насамперед, від
обертів двигуна й навантаження на двигун.
· Достатня енергія іскри. Кількість енергії, необхідної для надійного запалення робочої суміші, залежить від складу,
щільності й температури робочої суміші.
· Загальною умовою для системи запалювання є її надійність (забезпечення безперервності іскроутворення)
Ці вимоги забезпечуються системою запалювання, що складається з: джерел струму (акумуляторна батарея та
генератор), котушки запаювання, переривника, розподільника, конденсатора, свічок запалювання, вимикача (замка)
запалювання, проводів високої і низької напруг.
Робоча суміш у карбюраторних двигунах і дизелях запалюється по-різному. У дизелів відбувається
самозапалювання робочої суміші завдяки стиску, тоді як у карбюраторних двигунах суміш запалюється від
стороннього джерела, що утворюється у свічці запалювання.
Найпростіша контактна (класична) батарейна система запалювання (мал. 1) – це система з безперервним
накопиченням енергії в котушці індуктивності, в якій керування і комутація струму здійснюється механічним
контактним переривником.
У системі батарейного запалювання є два кола - низької і високої напруги. У коло низької напруги послідовно
включені: акумуляторна батарея / (або генератор),
вмикач запалювання, первинна обмотка котушки
запалювання з додатковим резистором і
переривник. Коло струму високої напруги
складається з вторинної обмотки котушки
запалювання, розподільника, проводів високої
напруги і іскрових свічок запалювання.
При включеному замку запалювання і
замкнутих контактах переривника електричний
струм від акумуляторної батарей або генератора
поступає в первинну обмотку котушки запалювання,
утворюючи навколо неї магнітне поле.
При розмиканні контактами переривника кола
низької напруги зникають струм в первинній
обмотці котушки запалювання і разом з ним
магнітне поле, що оточує його. Останнє пересікає
витки вторинної обмотки котушки запалювання і
утворює в ній ЕРС. Завдяки великому числу витків у
вторинній обмотці напруга на її виводах може
досягати 20...24 кВ.
Від вторинної обмотки котушки запалення
через центральний дріт високої напруги,
розподільник і дроти струм високої напруги
поступає до іскрових свічок запалювання, де між
електродами відбувається іскровий розряд, котрий запалює робочу суміш. Щоб дістати надійний іскровий розряд,
треба застосувати струм високої напруги до 10-12 кВ. При цьому зазор між електродами свічки запалювання
має бути 0,5...0,7 мм, а тиск стиснутої робочої суміші в циліндрі – 1,0...1,2 МПа (10...12 кгс/см2
).
Електрообладнання автомобіля складається з: джерел струму, приладів системи
запалювання, приладів електропуску, освітлення, звукової та світлової сигналізації,
контрольно-вимірювальних приладів і допоміжного обладнання.
Джерелами електричного струму на тракторах та автомобілях є: генератори
постійного або змінного струму, а також акумуляторні батареї, з'єднані
паралельно, які забезпечують нормальну роботу всіх споживачів на будь-яких
режимах роботи двигуна.
Генератор (мал. 2) – основне джерело електричної енергії в автомобілі,
перетворює механічну енергію в електричну та призначений для живлення всіх
споживачів і заряджання акумуляторної батареї при середній та великій частоті
обертання колінчастого вала двигуна.
Для зарядки акумуляторної батареї необхідний постійний струм, тому генератори змінного струму мають
вбудовані випрямляючі пристрої, які зібрані на напівпровідникових кремнієвих діодах.
Мал. 1. Схема системи контактного (батарейного) запалювання.
1-акумуляторна батарея; 2-вмикач стартера; 3-вмикач запалювання; 4-первинна обмотка;
5-вторинна обмотка; 6-котушка запалювання; 7-розподільник; 8-переривник; 9-конденсатор;
10-іскрова свічка запалювання; ВК,ВКБ-виводи котушки запалювання.
Мал. 2. Генератор.

3. Тема 10. Система запалювання та електрообладнання.
3
Нормальна робота споживачів може бути забезпечена тільки під час живлення їх струмом з оптимальною
стабільною напругою. Напруга генератора внаслідок шести-, семи-, восьмиразової зміни частоти обертання ротора і
струмового навантаження не залишається постійною. Задана напруга за різних частот обертання підтримується за
допомогою регулятора напруги.
Комплект генератора змінного струму називають генераторною установкою змінного струму.
Генераторна установка змінного струму, яка встановлюється в автомобілі, складається з генератора з
електромагнітним збудженням, випрямляча напруги й реле-регулятора або регулятора напруги.
Акумуляторна батарея (мал. 3) – перетворює хімічну енергію в електричну
та призначена для живлення електричним струмом стартера під час пуску двигуна,
а також усіх інших приладів електрообладнання, коли генератор не працює або не
може ще віддавати енергію в коло (наприклад, коли двигун не працює або працює
при малому числі оборотів колінчастого валу).
Вона складається з шести свинцево-кислотних двовольтових акумуляторів,
з'єднаних між собою послідовно, що забезпечує робочу напругу в колі 12 В. Бак
акумуляторної батареї, який виготовляється з кислототривкої пластмаси або
ебоніту, поділено перегородками на шість відділень. На дні кожного відділення є
ребра (призми), на які спираються пластини акумуляторів.
Котушка запалювання (мал. 4) служить для перетворення струму низької
напруги (12 В) у струм високої напруги (11-20 кВ) та складається із стального
корпусу, осердя, первинної і вторинної обмоток, карбонітової кришки з центральним
контактом і затискачами ВК-Б, ВК і Р та додаткового резистора. Корпус котушки
кріплять у моторному відсіку автомобіля за допомогою хомута і гвинтів. Осердя
виготовляють з окремих пластин електротехнічної сталі, завдяки чому вихрові
струми, які індукуються в ньому, послаблюються. Вторинна обмотка складається з
18...20 тис. витків емальованого проводу діаметром 0,07...0,10 мм і намотана на
картонну трубку, надіту на осердя. Первинна обмотка має 300,..350 витків
ізольованого проводу діаметром 0,7...0,85 мм. Вона намотана зверху вторинної та
ізольована від неї шаром спеціального паперу. Щоб підвищити надійність ізоляції,
обидві обмотки просочені трансформаторним оливам. З цією самою метою усі вільні порожнини в корпусі котушки
залито спеціальною ізоляційною масою, а в деяких котушок запалювання (наприклад, Б-13 автомобілів ЗІЛ-130)
заповнені трансформаторним оливам.
Додатковий резистор (варіатор), увімкнений в коло низької напруги послідовно з первинною обмоткою
котушки запалювання, поліпшує її роботу при великій частоті обертання колінчастого вала, а також полегшує
запуск двигуна стартером.
Переривник-розподільник (мал. 5) – пристрій, який об'єднує
переривник і розподільник, перериває в потрібний момент коло низької
напруги і розподіляє струм високої напруги по свічках у відповідності до
порядку роботи циліндрів двигуна, а також змінює кут випередженого
запалювання у відповідність до частоти обертання колінчастого вала й
навантаження двигуна.
Переривник в певний момент розмикає первинний ланцюг котушки
запалювання, що викликає індукцію струму високої напруги в її вторинній
обмотці. Через розподільник (ротор із струмороздавальною пластиною і
кришкою з електричними контактами) струм високої напруги подається до свічок запалювання відповідних
циліндрів. Регулювальні пристрої розподільника автоматично змінюють момент випередження запалювання
залежно від режиму роботи двигуна.
В залежності від числа циліндрів двигуна переривники-розподільники виготовляють чотирьох-, шести- і
восьми- іскровими, а в залежності від напрямку робочого обертання – лівого або правого обертання.
Конденсатор (мал. 6) складається з двох тонких алюмінієвих стрічок (обмоток),
ізольованих одна від одної конденсаторним папером, який просочений трансформаторною
оливою. Застосовують також малогабаритні конденсатори, виготовлені з металізованого
паперу. Роль обмоток у таких конденсаторах виконують дуже тонкі шари олова, покриті
цинком і нанесеного з одного боку на стрічки лакованого
конденсаторного паперу. Перевага цих конденсаторів у тому,
що вони мають здатність самовідновлюватися при пробої
ізоляції між обмотками, оскільки шар металу навколо місця пробою вигоряє і
замикання усувається. Алюмінієві й паперові або металізовані стрічки скручені в рулон
і вміщені в циліндричний корпус з оцинкованої стаді. Одна обкладинка конденсатора
з’єднана з його корпусом, а друга – з вивідним проводом. Корпус конденсатора
кріплять до корпусу розподільника, а його провід – до затискача з’єднаного з важелем
рухомого контакту. Ємність конденсатора 0,17...0,25 мкФ.
Магнето (мал. 7) – це пристрій призначений для вироблення струму низької Мал. 7. Магнето.
Мал. 5. Переривник-розподільник.
Мал. 4. Котушка запалювання.
Мал. 6. Конденсатор.
Мал. 3. Акумуляторна батарея.

4. Тема 10. Система запалювання та електрообладнання.
4
напруги, перетворення його в струм високої напруги і подачі його на електроди свічки запалювання.
Фактично магнето поєднує в собі функції генератора змінного струму, переривника та розподільника струму
низької напруги, конденсатора та індукційну котушку запалення (трансформатор).
Застосовують магнето на карбюраторних двигунах, які мають в системі електрообладнання акумуляторні
батареї або працюють у важких експлуатаційних умовах, пускових карбюраторних двигунах тракторів.
Свічка запалювання (мал. 8) призначена для створення іскрового розряду в камері
згоряння двигуна, необхідного для запалення робочої суміші. Напруга, при якій
відбувається іскровий розряд між електродами свічки, називається пробивною.
Центральний ізольований електрод свічки перебуває під дією високої напруги до 25000
В. Тому вона повинна зберігати електричні властивості і високий опір ізоляції при
температурі 500–900° С. Крім того, під час згоряння суміші свічка повинна витримувати короткочасну дію високої
температури, яка досягає 1500–2000°С, і охолодження свіжою робочою сумішшю, температура якої лише 50–60°С.
Конструкція свічки повинна забезпечувати герметичність камери згоряння.
На сучасних пускових і автомобільних двигунах використовують нерозбірні свічки з керамічними ізоляторами.
Нормальна і тривала робота свічки забезпечується при нагріванні її теплового конуса до 580...850°С. Тепловим
конусом свічки називається нижня частина ізолятора від торцевої поверхні до шайби 4. При такій температурі на
свічці не відкладається нагар, оскільки відбувається самоочищення. Температура нижче 500°С призводить до
зменшення іскрового розряду і перебоїв у запалюванні, більше 8500
С – до розжарювального запалювання і
передчасного запалювання робочої суміші від нагрітої поверхні ізолятора.
Тому, на двигунах різних марок необхідно застосовувати свічки певної теплової характеристики.
Для двигунів слід застосовувати тільки свічки, рекомендовані заводською інструкцією, оскільки в різних
свічках довжина і діаметр юбки ізолятора неоднакові, а отже і різна теплова характеристика. Неправильно дібрана
свічка може перегріватися або переохолоджуватися. У першому випадку в двигуні відбувається жарове
запалювання, у другому – ізолятор швидко вкривається нагаром або маслом, і свічка не працює.
Пуск двигуна здійснюється стартером, розташованим з лівого боку двигуна
(ЗІЛ-130). Стартер (мал. 9) складається з електродвигуна постійного струму,
електромагнітного реле і механізму приводу.
Включення стартера - дистанційне. Тягове електромагнітне реле, змонтоване на
корпусі стартера, замикає контакти електричного кола стартера і примусово вводить
шестерню приводу механізму вільного ходу в зачеплення з вінцем маховика двигуна.
Переміщення приводу здійснюється по стрічковому різьбленню вала якоря.
Шестерня виводиться з зачеплення з вінцем маховика під дією зворотної пружини,
змонтованої на реле стартера. Реле стартера має додатковий контакт, який замикає
на коротко додатковий резистор котушки запалювання під час роботи стартера.
Прилади освітлення і світлової сигналізації призначені для освітлення дороги, передачі інформації про
автомобіль (габаритних розмірів, наявності причепа і напівпричепа і про передбачуваний маневр), а також для
освітлення кабіни, приладів, під капотного простору, номерного знака і ін. Ця система має велике значення в
забезпеченні безпеки руху.
Контрольно – вимірювальні прилади та інформаційні системи призначені для контролю за режимом руху і
технічним станом автомобіля, а також за виникненням аварійних режимів у системах та передачі інформації водію
про стан і режими роботи механізмів, систем і агрегатів машини.
Контрольно-вимірювальні прилади забезпечують контроль за роботою систем автомобіля і двигуна. Всі
покажчики встановлені на щитку приладів у кабіні водія, а датчики - на агрегатах шасі двигуна.
Автомобільні контрольно – вимірювальні прилади за способом відображення інформації, яку вони дають
водієві, поділяють на покажчики і сигналізатори.
Покажчики мають шкалу і стрілку. Щоб оцінити вимірювану величину, водій повинен на якийсь час
відвернути свою увагу від спостереження за рухом автомобіля, подивитись на шкалу приладу й усвідомити його
покази.
Сигналізатори реагують на одне (мінімально чи максимально допустиме) значення вимірюваного параметра й
інформують про це світловим (іноді звуковим) сигналом. Сигналізатор менше відволікає увагу водія від процесу
керування автомобілем, однак має меншу інформативність.
Контрольні питання:
1. Призначення системи запалювання та електрообладнання тракторів і автомобілів.
2. Призначення, будова та робота пристроїв системи запалювання та електрообладнання.
3. За якими параметрами підбирають свічки запалювання до автомобіля?
4. Назвіть компоненти електроліту акумуляторної батареї?
5. Розшифруйте маркування акумуляторної батареї 6СТ-90ЕМС.
6. З яких частин складається переривник-розподільник?
7. Технічне обслуговування системи запалювання та електрообладнання.
Мал. 8. Свічка запалювання.
Мал. 9. Стартер.