Система запалювання від магнето

Робоча суміш у пускових двигунах запалюється від електричного розряду (іскри), який виникає між електродами, розташованими в камері згоряння.

Для виникнення в камері згоряння електричної іскри призначений пристрій, який називають іскровою запальною свічкою. Створює імпульси високої напруги і подає їх до свічки пускового двигуна магнето. Разом з проводом високої напруги свічка і магнето і складають систему запалювання пускового двигуна. Вона працює самостійно, окремо від інших приладів електрообладнання трактора.

Для нормальної роботи двигуна важливе значення має момент запалювання робочої суміші. Кут повороту колінчастого вала за інтервал часу від моменту початку іскроутворення до моменту приходу поршня у ВМТ називається кутом випередження запалювання. При повному навантаженні двигуна на номінальному швидкісному режимі кут випередження запалювання перебуває в інтервалі 25...400. На пускових двигунах тракторів він забезпечується відповідним встановленням корпуса магнето відносно остова пускового двигуна.

Магнето являє собою пристрій, який виробляє струм низької напруги, переробляє його у струм високої напруги і підводить до запальної свічки. В одному корпусі з магнето розташовані генератор змінного струму, переривник струму низької напруги, конденсатор та індукційна котушка (трансформатор).

На пускових двигунах використовують малогабаритні магнето М-124 або його модифікації. Магнето М-124 одноіскрове, правого обертання, з постійним моментом іскроутворення.

Кріпиться магнето фланцем корпуса 2. При цьому поводок 1, встановлений на валу ротора 19, вводиться в паз шестерні привода.

Генератор змінного струму магнето складається з ротора і стояків з полюсними башмаками.

В корпусі з немагнітного цинкового сплаву розміщено магнітопровідні стояки 11 з полюсними башмаками. Стояки і закріплене на верхніх площинах осердя трансформатора 10 зібрані з окремих пластин електротехнічної сталі. Між полюсними башмаками і наконечниками 12 ротора 13 витримується певний зазор для одержання надійного магнітного потоку, який проходить через осердя трансформатора 10.

Ротор виконаний з окремих деталей. Постійний магніт ротора 13 виготовляється у вигляді циліндра із нікель-алюмінієвої сталі (сплав ЖНА) або оксидно-барієвих сплавів. На постійний магніт 13 напресовують пакет пластин 15 і дві півосі 14. В пакеті пластин встановлюють полюсні башмаки: N — північ (Пн) і S — південь (Пд). Всі ці деталі скріплюються цинковим сплавом.

Трансформатор складається з осердя 10 і котушки, що має первинну 9 і вторинну 8 обмотки. Первинна із 166 витків товстого мідного, дроту діаметром 0,8...1,0 мм намотана на осердя. Один кінець цієї обмотки припаяний до осердя і є «масою» (з’єднаний з нерухомим контактом 18 переривника), другий — з’єднаний з початком вторинної обмотки і з рухомим контактом 21 переривника. Вторинна обмотка має 13000 витків тонкого мідного дроту діаметром 0,05...0,08 мм. Другий кінець вторинної обмотки з’єднаний з проводом високої напруги 5.

Паралельно первинній обмотці трансформатора в електричну схему низької напруги увімкнено кнопку 27 виключення запалювання, конденсатор 26, кнопку 3 дистанційного виключення запалювання і вмикач 2 блокування пуску двигуна при включеній передачі. Переривник складається з кулачка 17, нерухомого 22 і рухомого 21 контактів, які мають наконечники з тугоплавкого металу. Це запобігає обгорянню при виникненні між ними іскри під час розмикання контактів. За кожний оберт ротора 13 магнітний потік в осерді трансформатора безперервно змінюється за величиною і двічі за напрямом. Максимального значення магнітний потік набуває тоді, коли ротор обертається на кут 8-10° від нейтрального положення у бік обертання. Цей кут називають абрисом магнето.

Під дією змінного магнітного потоку в первинній обмотці трансформатора утворюється електрорушійна сила напругою до 30 В. Оскільки контакти переривника замкнуті, електрорушійна сила забезпечує протікання струму по такому колу: первинна обмотка трансформатора — пластинчаста пружина — контакти переривника — «маса» — первинна обмотка трансформатора. Струм, який проходить по первинній обмотці трансформатора, утворює навколо неї магнітне поле. В момент максимального значення струму в первинній обмотці кулачок розмикає контакти переривника, струм низької напруги в первинній обмотці зникає. Зникає і утворене ним магнітне поле, пройшовши витки вторинної обмотки. Під дією цього поля у вторинній обмотці утворюється електрорушійна сила високої напруги. Електрорушійна сила забезпечує протікання струму високої напруги до 24000 В по такому колу: вторинна обмотка трансформатора — провід високої напруги — електроди запальної свічки — «маса». Між електродами свічки виникає іскровий розряд.

Одночасно з утворенням струму високої напруги у вторинній обмотці з’являється струм самоіндукції напругою 200...300 В у первинній обмотці. Струм самоіндукції запобігає швидкому зниканню магнітного поля у первинній обмотці, що зменшує напругу у вторинній. Цей недолік в роботі магнето усувається конденсатором, який під час розмикання контактів переривника заряджається і розряджається при замиканні кола первинної обмотки. При заряджанні конденсатора поглинається струм самоіндукції первинної обмотки. Це зменшує обгоряння контактів переривника і збільшує напругу у вторинній обмотці трансформатора.

Щоб не допустити пуску дизеля при включеній передачі на тракторах встановлюється спеціальний блокуючий пристрій. Він складається з вимикача і електропроводки. Один контакт вмикача 2 з’єднаний з масою трактора, другий — електропроводкою з первинною обмоткою магнето. При вимкнених передачах контакти вимикача 2 розімкнуті, блокуючий пристрій вимкнений, система запалювання працює. Зупинка пускового двигуна здійснюється кнопкою 3 магнето. Якщо ввімкнута певна передача, замикаються контакти вимикача 2, через який первинна обмотка магнето постійно з’єднана з «масою». Магнето не виробляє струм високої напруги і двигун не працює.

На сучасних пускових і автомобільних двигунах використовують нерозбірні свічки з керамічними ізоляторами.

Свічка складається із сталевого корпуса 5 та ізолятора 6. В нижній частині корпуса 5 нарізка і боковий електрод 2, виготовлений з нікельмарганцевого сплаву. Корпус вкручується в нарізний отвір головки циліндра двигуна.

Герметичність з’єднання свічки з головкою забезпечується прокладкою 3. Між корпусом і ізолятором 6 встановлено ущільнення 4. Проти центрального електрода 1 розташований боковий електрод 2, зазор між ними — 0,6...0,9 мм.

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 прокладки 3. 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 850°С — до розжарювального запалювання і передчасного запалювання робочої суміші від нагрітої поверхні ізолятора. Для забезпечення тривалої експлуатації запальної свічки необхідно правильно підбирати її для конкретного двигуна. Зокрема, для пускових двигунів потрібні свічки А11Н.

Перша буква у маркуванні свічок вказує на параметри нарізки: А — нарізка М14х1,25; М — нарізка М18x1,5. Цифри після букви характеризують здатність свічки до запалювання суміші від перегрітих ізолятора та електродів. Встановлено ряд жарових чисел — 8, 11, 14, 17, 20, 23 та 26. Буква після цифри свідчить про довжину вкручуваної частини корпусу (Н — 11 мм, Д — 19 мм, при відсутності букви — 12 мм).