3 Контактно-транзисторная и безконтактно транзисторная системы зажигания

3 Контактно-транзисторная и безконтактно транзисторная системы зажигания

Бесконтактная система зажигания является конструктивным продолжение контактно-транзисторной системы зажигания. В даннойсистеме зажигания контактный прерыватель заменен бесконтактным датчиком. Бесконтактная система зажигания стандартно устанавливается на ряде моделей отечественных автомобилей, а также может устанавливаться самостоятельно вместо контактной системы зажигания.

П рименение бесконтактной системы зажигания позволяет повысить мощность двигателя, снизить расход топлива и выбросы вредных веществ за счет более высокого напряжения разряда (30000В) и соответственно более качественного сгорания топливно-воздушной смеси.

Бесконтактная система зажигания имеет следующее устройство:

центробежный регулятор опережения зажигания;

вакуумный регулятор опережения зажигания;

провода высокого напряжения;

Схема бесконтактной системы зажигания

В целом устройство бесконтактной системы зажигания аналогичноконтактной системе зажигания, за исключением следующих устройств: датчика импульсов и транзисторного коммутатора.

Датчик импульсов предназначен для создания электрических импульсов низкого напряжения. Различают датчики импульсов следующих типов:

Наибольшее применение в бесконтактной системе зажигания нашел датчик импульсов использующий эффект Холла (возникновение поперечного напряжения в пластине проводника с током под действием магнитного поля). Датчик Холла состоит из постоянного магнита, полупроводниковой пластины с микросхемой и стального экрана с прорезями (обтюратора).

Прорезь в стальном экране пропускает магнитное поле и в полупроводниковой пластине возникает напряжение. Стальной экран не пропускает магнитное поле, и напряжение на полупроводниковой пластине не возникает. Чередование прорезей в стальном экране создает импульсы низкого напряжения.

Датчик импульсов конструктивно объединен с распределителем и образуют одно устройство – датчик-распределитель. Датчик-распределитель внешне подобен прерывателю-распределителю и имеет аналогичный привод от коленчатого вала двигателя.

Транзисторный коммутатор служит для прерывания тока в цепи первичной обмотки катушки зажигания в соответствии с сигналами датчика импульсов. Прерывание тока осуществляется за счет отпирания и запирания выходного транзистора.

Принцип работы бесконтактной системы зажигания

При вращении коленчатого вала двигателя датчик-распределитель формирует импульсы напряжения и передает их на транзисторный коммутатор. Коммутатор создает импульсы тока в цепи первичной обмотки катушки зажигания. В момент прерывания тока индуцируется ток высокого напряжения во вторичной обмотке катушки зажигания. Ток высокого напряжения подается на центральный контакт распределителя. В соответствии с порядком работы цилиндров двигателя ток высокого напряжения подается по проводам высокого напряжения на свечи зажигания. Свечи зажигания осуществляют воспламенение топливно-воздушной смеси.

При увеличении оборотов коленчатого вала регулирование угла опережения зажигания осуществляется центробежным регулятором опережения зажигания.

При изменении нагрузки на двигатель регулирование угла опережения зажигания производит вакуумный регулятор опережения зажигания.

Контактная система зажигания является самым старым типомсистемы зажигания. В настоящее время данная система применяется на некоторых моделях отечественных автомобилей (т.н. «классике»).

Создание высокого напряжения и распределение его по цилиндрам в данной системе происходит с помощью контактов.

Контактная система зажигания имеет следующее устройство:

механический прерыватель тока низкого напряжения;

механический распределитель тока высокого напряжения;

центробежный регулятор опережения зажигания;

вакуумный регулятор опережения зажигания;

Схема контактной системы зажигания

Механический прерывательпредназначен для размыкания цепи низкого напряжения (цепи первичной обмотки катушки зажигания). При размыкании контактов во вторичной цепи катушки зажигания наводится высокое напряжение. Для защиты контактов от обгорания в цепь параллельно контактам включен конденсатор.

Катушка зажигания служит для преобразования тока низкого напряжения в ток высокого напряжения. Катушка имеет две обмотки – низкого и высокого напряжения.

М еханический распределительобеспечивает распределение тока высокого напряжения по свечам цилиндров двигателя. Распределитель состоит из ротора (обиходное название «бегунок») и крышки. В крышке выполнены центральный и боковые контакты. На центральный контакт подается высокое напряжение от катушки зажигания. Через боковые контакты высокое напряжение передается на соответствующие свечи зажигания.

Прерыватель и распределитель конструктивно объединены в одном корпусе и приводятся в действие от коленчатого вала двигателя. Данное устройство имеет общее название прерыватель-распределитель (обиходное название – «трамблер»).

Центробежный регулятор опережения зажигания служит для изменения угла опережения зажигания в зависимости от числа оборотов коленчатого вала двигателя. Конструктивно центробежный регулятор состоит из двух грузиков. Грузики воздействуют на подвижную пластину, на которой расположены кулачки прерывателя.

Углом опережения зажигания называется угол поворота коленчатого вала двигателя, при котором происходит подача тока высокого напряжения на свечи зажигания. Для того, чтобы топливно-воздушная смесь полностью и эффективно сгорела зажигание производится с опережением, т.е. до достижения поршнем верхней мертвой точки.

Установка угла опережения зажигания производится регулировкой положения прерывателя-распределителя в двигателе.

Вакуумный регулятор опережения зажигания обеспечивает изменение угла опережения зажигания в зависимости от нагрузки на двигатель. Нагрузка на двигатель определяется степенью открытия дроссельной заслонки (положением педали газа). Вакуумный регулятор соединен с полостью за дроссельной заслонкой и, в зависимости от степени разряжения в полости, изменяет угол опережения зажигания.

Высоковольтные провода служат для подачи тока высокого напряжения от катушки зажигания к распределителю и от распределителя на свечи зажигания.

Свеча зажигания предназначена для воспламенения топливно-воздушной смеси путем образования искрового разряда.

Принцип работы контактной системы зажигания

При замкнутом контакте прерывателя ток низкого напряжения протекает по первичной обмотке катушки зажигания. При размыкании контактов во вторичной обмотке катушки зажигания индуцируется ток высокого напряжения. По высоковольтным проводам ток высокого напряжения подается на крышку распределителя, от которой распределяется по соответствующим свечам зажигания с определенным углом опережения зажигания.

При увеличении оборотов коленчатого вала двигателя, увеличиваются обороты вала прерывателя распределителя. Грузики центробежного регулятора опережения зажигания под действием центробежной силы расходятся, перемещая подвижную платину с кулачками прерывателя. Контакты прерывателя размыкаются раньше, тем самым увеличивается угол опережения зажигания. При уменьшении оборотов коленчатого вала двигателя угол опережения зажигания уменьшается.

Дальнейшим развитием контактной системы зажигания являетсяконтактно-транзисторная система зажигания. В цепи первичной обмотки катушки зажигания применен транзисторный коммутатор, управляемый контактами прерывателя. В данной системе за счет применения транзисторного коммутатора уменьшена сила тока в цепи первичной обмотки, тем самым увеличен срок службы контактов прерывателя.

Контактно-транзисторная система зажигания автомобиля

Схема, описание работы и расчет параметров контактно-транзисторной системы зажигания. Коэффициент трансформации катушки зажигания. Ток разрыва при максимальной частоте вращения. Индуктивность катушки зажигания, обмотки импульсного трансформатора.

Подобные документы

Назначение, устройство и работа системы зажигания автомобиля ЗИЛ-131. Устройство катушки зажигания, добавочного резистора, транзисторного коммутатора, распределителя, свечи зажигания. Неисправности и их устранение, техническое обслуживание системы.

контрольная работа, добавлен 03.01.2012

Устройство бесконтактно-транзисторной системы зажигания. Проверка основных элементов системы зажигания на ВАЗ-2109. Основные достоинства бесконтактно-транзисторной системы зажигания относительно контактных систем. Правила эксплуатации системы зажигания.

реферат, добавлен 13.01.2011

Рассмотрение эксплуатационных характеристик автомобильных аккумуляторов. Назначение, устройство и принцип работы прерывателя-распределителя и катушки зажигания. Основные правила эксплуатации систем зажигания и работы по их техническому обслуживанию.

курсовая работа, добавлен 08.04.2014

Расчет максимального значения вторичного напряжения, энергии и длительности искрового разряда системы зажигания. Функциональная схема бесконтактной системы зажигания автомобиля ЗАЗ-1102. Расчет величины тока разрыва и построение соответствующих графиков.

курсовая работа, добавлен 28.10.2013

Отличия автомобильных электронных и микропроцессорных систем зажигания. Бесконтактные системы зажигания с нерегулируемым временем накопления энергии. Функционирование системы при различных режимах работы двигателя. Электрическая схема системы впрыска.

контрольная работа, добавлен 13.05.2009

Расчет выходных характеристик системы зажигания, энергии и длительности искрового разряда, величины тока разрыва, максимального значения вторичного напряжения. Оценка соответствия выбранной системы зажигания заданным параметрам автомобильного двигателя.

курсовая работа, добавлен 28.10.2013

Устройство повышающего трансформатора постоянного тока, генерирующего высоковольтный ток для поджига топливо-воздушной смеси. Электронные компоненты воспламенителя. Основные неисправности, техническое обслуживание и ремонт автомобильной катушки зажигания.

курсовая работа, добавлен 07.01.2016

Технические характеристики автомобилей семейства ВАЗ. Характеристика двигателя, устройство бесконтактной системы зажигания. Установка момента зажигания на автомобилях. Снятие и установка распределителя зажигания. Техническое обслуживание и ремонт.

дипломная работа, добавлен 28.04.2011

Определение величины тока разрыва, максимального значения вторичного напряжения, длительности и энергии искрового разряда, обеспечивающего надежное воспламенение топливной смеси. Расчет выходных характеристик бесконтактно-транзисторной системы зажигания.

курсовая работа, добавлен 28.10.2013

Расчет показателей надежности системы зажигания с помощью теории вероятностей и математической статистики. Назначение и принцип действия системы зажигания автомобиля, обслуживание, выявление неисправностей. Изучение основных элементов данного устройства.

Виды, устройство и принцип работы системы зажигания

Система зажигания двигателя – это комплекс устройств, приборов и датчиков, необходимых для его запуска. Ее главной задачей является создание высокого напряжения для формирование искры, воспламеняющей топливовоздушную смесь, в точно определенный момент времени. Это обеспечивает правильный режим работы мотора, а потому от исправности системы зажигания зависит расход топлива, мощность и безопасность движения автомобиля.

Устройство и принцип действия типовой системы зажигания

С технической стороны система зажигания входит в комплекс электрооборудования двигателя. Конструктивно она состоит из следующих элементов:

• Аккумулятор или другой источник питания. Он подает в сеть низкое напряжение 12 вольт.
• Переключатель. При повороте ключа переключатель замыкается и низкое напряжение поступает в накопитель энергии.
• Накопитель энергии. Бывает двух видов: индуктивный (катушка зажигания трансформаторного типа, преобразующая низкое напряжение в высокое до 30 тысяч вольт) и емкостной (конденсатор).
• Блок управления аккумулированием и распределением энергии. В зависимости от типа системы зажигания это может быть прерыватель, транзисторный коммутатор или ЭБУ (электронный блок управления).
• Распределитель. Этот узел может быть механическим или электронным. Он осуществляет снабжение определенных свечей энергией в заданный момент времени.
• Провода цепи высокого напряжения. По ним поступает высокое напряжение к электродам свечей.
• Свечи зажигания.

Работа системы зажигания основана на следующем принципе: при подаче в сеть низковольтного напряжения, происходит накопление и преобразование энергии, что затем распределяется по свечам, на электродах которых формируется искра, провоцирующая воспламенение топливовоздушной смеси.

Виды систем зажигания

В современном автомобилестроении системы зажигания классифицируют в зависимости от способа управления процессом. При этом выделяют три основных типа схем:

• контактная (контактно-транзисторная);
• бесконтактная (транзисторная);
• электронная (микропроцессорная).

Характерные особенности контактной системы

Исторически контактная система является одной из первых и сегодня ее можно встретить лишь на старых моделях автомобилей. В таких конструкциях формирование высокого напряжения происходит в трансформаторной катушке, а распределение его на свечи реализуется механическим способом – замыканием и размыканием контактов цепи прерывателем-распределителем.

Помимо основных элементов, такие системы включают в себя центробежный регулятор опережения зажигания, необходимый для преобразования угла опережения зажигания относительно частоты вращения коленвала. Он представляет собой два груза, воздействующих на мобильную пластину, контактирующую с кулачковым механизмом прерывателя.

Угол опережения зажигания – определенное положение коленвала, при котором осуществляется подача высокого напряжения на свечи. В таком режиме зажигание происходит до момента достижения поршнем верхней мертвой точки, что позволяет обеспечить максимально эффективное сгорание топливовоздушной смеси.

Также в контактных схемах применяется вакуумный регулятор опережения зажигания, изменяющий угол опережения соответственно режиму работы (нагрузке) мотора. Он соединен с полостью, находящейся за дроссельной заслонкой, и при нажатии на педаль газа изменяет угол опережения в зависимости от величины разрежения.

При замыкании контактов низкое напряжение подается на первичную обмотку катушки, где аккумулируется энергия и в момент размыкания контакта происходит формирование высокого напряжения на вторичной обмотке. Затем энергия поступает к распределителю зажигания и далее на соответствующую свечу.

Если нагрузка на силовой агрегат повышается, увеличивается частота вращения вала прерывателя-распределителя, и грузы центробежного регулятора расходятся, изменяя положение пластины. Это способствует более раннему размыканию контактов, что увеличивает угол опережения. При снижении нагрузки на двигатель происходит обратный процесс.

В чем отличия контактно-транзисторной системы зажигания

Следующим поколением системы зажигания стала контактно-транзисторная, предполагающая установку в первичной цепи катушки транзисторного коммутатора. Он позволяет снизить силу тока в обмотке низкого напряжения, что повышает срок эксплуатации контактов.

За счет установки транзистора напряжение, поступающее на свечи, больше, чем в классической контактной системе на 30%. Зазор между электродами и, как следствие, длина искры при этом также больше, а значит возрастает и площадь контакта с топливовоздушной смесью, что способствует ее полному сгоранию. В контактно-транзисторной системе зажигания прерыватель воздействует не на катушку, а на коммутатор.

При повороте ключа через транзистор начинают проходить два типа токов:

• управления;
• основной ток первичной обмотки.

Когда контакты размыкаются, ток цепи управления исчезает, а транзистор запирается, препятствуя протеканию тока первичной обмотки. В этот момент магнитное поле формирует высокое напряжение на вторичной обмотке. Для ускорения запирания транзистора в контактной системе зажигания этого типа может устанавливаться импульсный трансформатор.

Принцип работы бесконтактной системы

Эволюционным продолжением транзисторно-контактной системы, является бесконтактное зажигание. В таких конструкциях вместо прерывателя устанавливается специальный датчик импульсов. Это дает возможность увеличить срок службы системы зажигания за счет отсутствия неисправностей, связанных с контактами прерывателя.

Датчик формирует электрические импульсы низкого напряжения. Он бывает трех типов:

• Датчик Холла. Конструкция такого датчика включает в себя постоянный магнит, и пластину-полупроводник, оснащенную микросхемой.
• Индуктивный. Принцип его работы основан на изменении величины индукции чувствительного элемента в зависимости от величины зазора между датчиком и движущимся пластинчатым ротором, воздействующим на магнитное поле.
• Оптический. Он состоит из светодиода, фототранзистора и микросхемы согласования. При попадании света от диода на фототранзистор датчик подает массу (минус питания) на коммутатор. Перекрытие потока света провоцирует исчезновение тока в катушке и способствует дальнейшему формированию искры.

Конструктивно датчик импульсов интегрирован в распределитель и регулируется режимом вращения коленвала двигателя. Прерывание тока в первичной обмотке катушки зажигания бесконтактной системы осуществляется также транзисторным коммутатором, но реагирующим на сигналы датчика.

В момент вращения коленвала датчик посылает импульсы напряжения на коммутатор. Последний, соответственно, формирует импульсы тока в обмотке низкого напряжения катушки. Когда ток не поступает, на вторичной обмотке возникает высокое напряжение, которое передается распределителю и далее по высоковольтным проводам к нужной свече. Изменение угла опережения в бесконтактной системе зажигания также выполняется центробежным и вакуумным регуляторами.

Электронная и микропроцессорная системы

Самой современной системой считается электронная. Она не имеет механических контактов, а потому ее также можно назвать бесконтактной. Электронное зажигание является частью системы управления двигателем.

Выделяют два типа электронных бесконтактных систем зажигания:

• С распределителем. В подобной схеме применяется механический распределитель зажигания, подающий высокое напряжение на заданную свечу.
• Прямого зажигания. При такой схеме высокое напряжение поступает к электродам свечи напрямую с катушки.

Помимо базовых элементов электронная система зажигания включает:

• Входные датчики. Они регистрируют данные о текущем режиме работы мотора и подают их в виде электронных сигналов блоку управления.
• Электронный блок управления. Он выполняет обработку сигналов и передает соответствующие команды на воспламенитель.
• Исполнительное устройство, или воспламенитель. Фактически является транзисторной платой, обеспечивающей в открытом режиме поступление напряжения на первичную обмотку, а в закрытом – отсечку и формирование высокого напряжения на вторичной обмотке катушки.

Такие системы могут оснащаться одной общей (в конструкциях с распределителем), индивидуальными (при подаче энергии прямо на свечу) или сдвоенными катушками зажигания.

Разновидностью электронной системы является микропроцессорная. В ней применяется целый комплекс датчиков, сигналы которых обрабатываются ЭБУ. Он рассчитывает оптимальный режим работы системы в заданный момент времени. Преимуществами такой конструкции является снижение расхода топлива и улучшение динамических характеристик автомобиля.

Бесконтактная транзисторная система зажигания

Бесконтактная транзисторная система зажигания, применяемая на автомобилях ЗИЛ-130Е, ЗИЛ-131, Урал-375, состоит из датчика-распределителя Р-351, предназначенного для управления работой коммутатора, распределения импульсов высокого напряжения по свечам зажигания, автоматического регулирования угла опережения момента зажигания в зависимости от частоты вращения коленчатого вала, а также для установки начального момента зажигания; катушки зажигания с добавочным резистором; транзисторного коммутатора ТК-200 и аварийного вибратора. Выходное синусоидальное напряжение датчика-распределителя под нагрузкой 3,9 кОм при 1600 об/мин вала датчика составляет 45 В. Остальные детали и приборы такие же, как и в контактно-транзисторной системе зажигания.

Датчик-распределитель (рис.94) состоит из корпуса 6, в котором на скользящих подшипниках установлен вал 1, находящийся в зацеплении через промежуточную вставку с распределительным валом двигателя. На валу жестко закреплен ротор 5 датчика момента искрообразования, представляющего собой восьмиполюсную систему с постоянным кольцевым магнитом 13, закрепленным на латунной втулке 11, заменяющей собой вал поводковой пластины 15 центробежного регулятора. Кольцевой магнит 13 установлен в стальном магнитопроводе 10 и смонтирован на втулке 12 с гайкой и упорной шайбой.

Рис.94. Датчик-распределитель P-351.

Статор 4 датчика состоит из кольцевой обмотки 9, сверху и снизу на которой установлены и соединены восьмиполюсные пластины 8 и 14 магнитопровода. Он также имеет изолированную пружинную клемму 2 для соединения с «+» конца обмотки. Второй конец обмотки 9 соединен на «массу». Статор крепится винтами на приливах корпуса 6. Датчик момента искрообразования имеет количество пар полюсов, рваное количеству цилиндров двигателя. Полюсы 16 и 17 (на рисунке показаны только северные) представляют собой выступы магнитопровода, расположенные на роторе и статоре по 8 на каждом. На статоре и роторе нанесены красные метки 18 для установки момента начала зажигания. Совмещение этих меток соответствует моменту возникновения искры в свече первого цилиндра. Сверху на вале 1 смонтирована токоразносная пластина 3. В корпусе есть центробежный регулятор 7 опережения зажигания, который своими выступами соединяется с ротором датчика. Поэтому при работе двигателя с увеличением частоты вращения вала 1 грузики центробежного регулятора расходятся и поворачивают ротор датчика по направлению вращения вала. В результате управляющий импульс напряжения поступает на вход транзисторного коммутатора раньше, что и обеспечивает опережение зажигания.

Корпус 6 герметично закрывается изоляционной крышкой с выводами для подсоединения проводов высокого напряжения, подводящих ток к свечам зажигания.

Транзисторный коммутатор ТК-200 (рис.95, в) предназначен для усиления и коммутации электрического тока в цепи низкого напряжения, то есть для включения и отключения первичной цепи катушки зажигания в необходимые моменты времени. Он состоит из алюминиевого литого корпуса с ребристой поверхностью, внутри которого установлены 4 кремниевых транзистора VТ1, VT2, VT3 и VT4, шесть кремниевых диодов VD1-VD6, С1-С3, резисторы R1-R10. Транзисторы VТ1-VТ3 усиливают импульс датчика момента искрообразования, который должен подводиться к базе выходного транзистора, коммутирующего (прерывающего) ток в первичной обмотке катушки зажигания в момент его запирания. Для подавления радиопомех в корпусе коммутатора установлен фильтр подавления радиопомех типа ФР82-Ф и конденсаторный фильтр ФР-132, включенный в цепь стартера. Транзисторный коммутатор имеет четыре клеммных разъемных вывода: KЗ – для подсоединения катушки зажигания, ВК-12 – фильтра радиопомех; Д – датчика момента искрообразования; М – для подсоединения на «массу» автомобиля.

Рис.95. Бесконтактная транзисторная система зажигания:
а и б – упрощенные схемы; в – полная схема; г – вибратор аварийный.

В системе предусмотрен вибратор аварийный (рис.95, г) типа РС331, экранированный и герметизированный, предназначенный для кратковременной работы вместо транзисторного коммутатора или датчика момента искрообразования в случае нарушения их работоспособности. Он представляет собой электромеханическое реле с нормально замкнутыми контактами и двумя искрогасительными конденсаторами С7 и С8, смонтированными в металлической коробке 10. Контакты КР реле под действием спиральной пружины находятся в замкнутом состоянии. Конец обмотки 11, подключен к клеммному выводу 13, посредством которого вибратор включается в электрическую цепь системы зажигания. Вибратор аварийный при напряжении 12 В потребляет ток не более 2 А. Бесперебойная и устойчивая работа с вибраторам обеспечивается при частоте вращения коленчатого вала до 3000 об/мин, но неточность подачи высоковольтных импульсов относительно угла установки зажигания приводит к частичной потере мощности двигателя. Работа с вибратором не должна превышать 30 часов.

Как работает бесконтактная транзисторная система зажигания?

В бесконтактной транзисторной системе зажигания роль прерывателя выполняет кремниевый транзистор VT4 (рис.95, в). Преобразование тока низкого напряжения в ток высокого напряжения осуществляется в катушке зажигания таким же путем, как и при батарейном зажигании. Для уяснения работы бесконтактной транзисторной системы зажигания и управления транзистором VТ4 на рисунках 95, а, б представлены упрощенные схемы, на которых не показаны усилительные транзисторы VT2, VT3 и некоторые элементы коммутатора ТК-200. При включенном включателе зажигания (рис. 95, а), но неработающем двигателе положительное напряжение Iп от аккумуляторной батареи через резистор 3 и фильтр 2 подводится к электроду базы выходного транзистора VT4. Сопротивление перехода коллектор – эмиттер транзистора уменьшается и он открывается, пропуская ток. Одновременно ток питания Iкз поступает в первичную обмотку катушки зажигания 4 и далее через открытый транзистор VT4 в цепь. Это будет соответствовать моменту замкнутых контактов прерывателя в батарейной системе зажигания. Валик ротора датчика момента искрообразования ДИ находится в неподвижном состоянии. Входной транзистор VT1 закрыт.

При вращении коленчатого вала ротор ДИ вращается и на его клеммах и на клемме «Д» коммутатора возникает синусоидальное напряжение. При совмещении меток 8 полюсных выступов 6 ротора и выступа 7 статора ДИ генерируется максимальный положительный потенциал в датчике. Следовательно, при подаче на входную клемму «Д» коммутатора положительной полуволны напряжения, т. е. управляющего импульса, показанного на рисунке стрелкой (рис.95, б), входной транзистор VТ1 открывается и переход коллектор – эмиттер шунтирует эмиттерный переход выходного транзистора VT4. Он закрывается и ток через него пройти не может, что соответствует разомкнутому состоянию контактов прерывателя в батарейной системе зажигания. В этот момент ток в первичной обмотке катушки зажигания прерывается и во вторичной обмотке индуктируется ток высокого напряжения, который поступает на распределитель и на свечи зажигания. В первичной обмотке в это время индуктируется ток самоиндукции. Отрицательная полуволна напряжения датчика момента искрообразования запирает транзистор VT1, а выходной транзистор VT4 открывается, так как на его базу подается положительный потенциал. Аналогичный процесс будет происходить в полной схеме коммутатора ТК-200 при подключенных усилительных транзисторах VT2 и VT3 и других элементах схемы.

При включенном зажигании и неработающем двигателе (рис.95, в) ток будет проходить от положительной клеммы аккумуляторной батареи через промежуточные элементы в первичную обмотку 4 катушки зажигания (Iп) и коммутатор 1 (Iсх). Ток Iсх идет по трем направлениям I₁₀, I₄, I₆. Ток I₆, имея достаточный положительный потенциал, подводимый через диод VD3 к базе транзистора VT3. открывает его, вследствие чего транзисторы VT3 и VT4 также открываются. Сила тока управления Iупр транзистора VT4 примерно равна силе тока Iсх схемы. Часть тока Iупр управления проходит через резисторы R1, R3, R9.

Следовательно, при включенном зажигании до пуска двигателя транзисторы VT2, VT3 и VT4 открываются. Входной транзистор VТ1 пока остается закрытым, так как на его базу не подается положительный импульс. В цепи первичной обмотки катушки зажигания устанавливается ток максимальной силы.

При вращении коленчатого вала стартером (СТ) ротор датчика ДИ вращается. На входе клеммы «Д» коммутатора появляется синусоидальное напряжение. Во время подачи на вход клеммы «Д» коммутатора положительной полуволны напряжения, т. е. управляющего импульса, входной, транзистор VТI открывается, а транзистор VT2 и вслед за ним транзисторы VT3 и VT4 закрываются. Закрывание транзистора VT4 приводит к прерыванию тока Iкз в первичной обмотке катушки зажигания, что равносильно размыканию контактов прерывателя в батарейной системе зажигания. Во вторичной обмотке возникает высокое напряжение, которое передается высоковольтным распределительным устройством датчика-распределителя на свечи зажигания в соответствии с порядком работы двигателя. За два оборота коленчатого вала датчик ДИ подает на входную клемму «Д» транзисторного коммутатора восемь управляющих импульсов напряжения, а высоковольтное устройство датчика-распределителя выдаст восемь импульсов высокого напряжения. При закрывании транзистора VT4 и прерывании тока в первичной обмотке катушки зажигания индуктируется ток самоиндукции напряжением до 200 В, заряжая конденсаторы С3 и С6, В контуре, состоящем из конденсатора С3 и индуктивности первичной обмотки катушки зажигания, возникают затухающие электрические колебания. Отрицательная полуволна ЭДС самоиндукции «срезается» (выпрямляется) диодом VD6, а положительная поступает по цепи положительной обратной связи, состоящей из резистора R2 и конденсатора C1, на базу транзистора VТ1, ускоряя его отпирание. Стабилитрон VDст3, ограничивая амплитудное напряжение до 180 В, защищает транзистор VT4 от пробоя, так как он допускает повышение напряжения между эмиттером и коллектором до 200 В. При отрицательной полуволне датчика момента искрообразования транзистор VТ1 закрывается. В этот момент открывается транзистор VT2, а за ним и транзисторы VT3 и VT4, так как на базу транзистора VT2 подводится положительный потенциал тока I₆ схемы. При открывании транзисторов VТ2, VT3 и VT4 весь процесс возобновляется.

При пуске двигателя колебательный контур (С3 и первичная обмотка катушки зажигания) и положительная обратная связь (R2 и C1) в схеме коммутатора обеспечивают подачу в каждый цилиндр от одной до пяти искр, т. е. многоискровость, что облегчает пуск, особенно в холодное время года. Как только частота вращения коленчатого вала увеличивается до 600 об/мин и более, то многоискровость прекращается вследствие уменьшения времени на подачу импульсов датчиком момента искрообразования на входной транзистор VT1 коммутатора. В результате на свечи будет подаваться только по одной искре. Электрические процессы, изложенные выше, повторяются пропорционально частоте вращения коленчатого вала, а датчик-распределитель обеспечивает подачу импульсов высокого напряжения в соответствии с порядком работы двигателя. Кроме того, центробежный автомат регулирует необходимый угол опережения зажигания. В. случае аварийного повышения напряжения до 18 В двигатель начнет работать с перебоями из-за срабатывания цепи защиты коммутатора от перенапряжений, состоящей из стабилитронов VDст1, VDст2, резистора R5, которые открывают транзистор VТ1 независима от полярности импульса датчика.

Как необходимо поступить в случае неисправности коммутатора или датчика момента искрообразования?

В случае отказа транзисторного коммутатора или датчика момента искрообразования следует отключить транзисторный коммутатор и подключить аварийный вибратор 10 (рис.95, в). Для этого отсоединяют провод от клеммы «К3» коммутатора и присоединяют на клемму 13 вибратора 10, а заглушку с разъемной клеммы вибратора вставляют в разъем клеммы «К3» коммутатора.

Как работает бесконтактная транзисторная система зажигания в аварийном режиме?

В аварийном режиме при напряжении 12 В система бесконтактного транзисторного зажигания работает следующим образом. При включенном зажигании и неработающем двигателе ток Iар от клеммы ВК-12 коммутатора через первичную обмотку катушки зажигания, соединительный провод и клемму 13 поступает в обмотку 11 и через замкнутые контакты вибратора КР на отрицательную клемму аккумуляторной батареи. Под действием магнитного поля в обмотке, созданного током Iар, якорь 12 (рис.95, г), преодолевая усилие пружины, размыкает контакты КР вибратора аналогично размыканию контактов прерывателя в системе батарейного зажигания. В результате во вторичной обмотке возникает импульс высокого напряжения, который при работающем двигателе передается высоковольтным устройством датчика-распределителя на свечи зажигания. Прерывание тока в обмотке вибратора приводит к уменьшению магнитного поля. Под действием пружины контакты вибратора снова замыкаются и через них опять проходит ток Iар. Изложенные электрические процессы повторяются с частотой 250-400 Гц. Таким образом, моменты подачи высокого напряжения к свечам зажигания определяются уже не датчиком момента искрообразования, а токоразносной пластиной датчика-распределителя, и в каждый цилиндр подается серия искр, т. е. происходит непрерывное искрообразование, при котором слышен звук работы вибратора. Выбранная частота размыкания и замыкания контактов вибратора обеспечивает бесперебойную работу двигателя в пределах до 3000 об/мин. Однако продолжительность работы двигателя с вибратором должна быть не более 30 часов.