Система зажигания служит для воспламенения электрической искрой рабочей смеси в цилиндре двигателя.
Для бесперебойного интенсивного воспламенения сжатой рабочей смеси искра должна быть длиной 0,4—0,7 мм. Надежное искрообразование обеспечивают приборы, дающие ток напряжением 12000—15000 в.
В мотоциклетостроении применяются батарейная система зажигания, система с зажиганием от магнето и система зажигания с генератором переменного тока, называемая также зажиганием от магнето с выносной катушкой зажигания. На некоторых велосипедах применены дизели, где рабочая смесь воспламеняется от сжатия.
Работа различных систем зажигания описана ниже. Отмечаем только их основные особенности. Искрообразование в свече происходит при размыкании контактов прерывателя. В системе батарейного зажигания и зажигания от магнето при размыкании прерывателя электрический ток в первичной цепи прерывается. В системе зажигания с генератором переменного тока при размыкании контактов прерывателя в первичную цепь катушки зажигания поступает электрический ток.
При зажигании от магнето с увеличением числа оборотов коленчатого вала двигателя искра в свече усиливается, а при батарейном зажигании становится слабее, что следует принимать во внимание только в отношении быстроходных двигателей. Для двигателей дорожных и дорожно-спортивных мотоциклов это ослабление искры несущественно.
Наибольшее распространенные на мотоциклах, рабочий объем двигателя которых выше 175 см3, имеет батарейное зажигание. Для более надежной работы некоторые мотоциклы оснащают магнето и генератором постоянного тока, имеющими отдельные приводы, или магдино. Магдино является дорогостоящим прибором. У него в общем корпусе объединены магнето и генератор, которые приводятся во вращение от общего привода. Однако при установке отдельных магнето и генератора или магдино повышается стоимость мотоцикла.
На сравнительно недорогих мотоциклах с рабочим объемом двигателя меньше 175 см3 применено упрощенное магдино маховичного типа с генератором переменного тока, имеющим общую магнитную систему магнето и генератора. На некоторых гоночных мотоциклах установлено магнето.
Зажигание от генератора переменного тока (который будет описан отдельно) в настоящее время широко применяется преимущественно на сравнительно недорогих мотоциклах. При таком зажигании уменьшается стоимость электрооборудования и в некоторой степени обеспечиваются преимущества, которые дают отдельные магнето и генератор. Батарейное зажигание
В систему батарейного зажигания входят: аккумуляторная батарея с генератором, катушка зажигания, прерыватель, конденсатор, распределитель, свечи, выключатель (замок зажигания) и провода низкого и высокого напряжения.
Принципиальная схема батарейного зажигания показана на рис. 104. Катушка зажигания 2 (трансформатор) преобразует ток низкого напряжения, поступающий от аккумуляторной батареи или генератора, в ток высокого напряжения, который необходим для образования искры между электродами свечи 9. Первичная обмотка 3 катушки соединена с аккумуляторной батареей и прег рывателем, а вторичная обмотка 4 — с массой (через первичную обмотку и аккумуляторную батарею) и со свечой. Прерыватель, состоящий из молоточка 8 и наковальни 7, прерывает цепь низкого напряжения, когда кулачок 6, приводимый во вращение от двигателя, приподнимает молоточек от наковальни. Распределитель служит для распределения тока высокого напряжения по свечам зажигания в случае двух или нескольких цилиндров. Свеча зажигания представляет собой электрический разрядник и служит для воспламенения сжатой рабочей смеси в цилиндре. 
При включении аккумуляторной батареи в цепь зажигания через первичную обмотку катушки зажигания и сомкнутые контакты прерывателя потечет ток. При этом вокруг первичной обмотки образуется магнитное поле. Когда, кулачок 6, вращаясь, приподнимет своим выступом молоточек, контакты прерывателя разомкнутся и прервут ток в первичной обмотке. Вследствие быстрого изменения напряженности магнитного поля, созданного первичной обмоткой, во вторичной обмотке индуктируется ток высокого напряжения, достаточный для искрообразования в свече. Величина напряжения зависит от быстроты изменения напряженности магнитного поля и, кроме того, от соотношения числа витков в первичной и вторичной обмотках.
Одновременно в первичной обмотке возникает ток самоиндукции, который вызывает искрение между контактами прерывателя и противодействует быстрому исчезновению магнитного поля. Вредное действие токов самоиндукции устраняется с помощью конденсатора 5, который уменьшает искрение между контактами и усиливает искру в свече.
Катушка зажигания. На сердечнике катушки зажигания, набранном из пластин трансформаторного железа, имеются две обмотки: первичная короткая из 250—300 витков проволоки сечением 0,7—0,8 мм и вторичная длинная из 15000 витков проволоки сечением 0,06— 0,1 мм. Схема катушки зажигания показана на рис. 104.
Применяются катушки зажигания с обмотками, заключенными в металлический корпус, и с обмотками без металлического корпуса. У катушки зажигания с металлическим корпусом 1 (рис. 105, а) первичная 3 и вторичная 4 обмотки помещены на сердечнике 5. У некоторых катушек сверху обмоток надеты кольцевые пластины из трансформаторного железа, служащие вторичным сердечником. Обмотки залиты изоляционным составом 2 и закрыты сверху карболитовой крышкой 8, завальцованной в корпусе. Снаружи крышки имеются два винтовых зажима 6, к которым изнутри подведена первичная обмотка, служащих для соединения ее с источником питания и прерывателем, и соединенное с вторичной обмоткой центральное гнездо для провода высокого напряжения, идущего к свече или распределителю.
На отечественных мотоциклах применяются катушки зажигания КМ-01, Б-50, Б-51, Б2-Б, Б-201 и др. Кроме того, временно можно использовать любую шестивольтовую автомобильную катушку зажигания. Катушка зажигания Б-201 в отличие от других катушек имеет два вывода вторичной обмотки и предназначена для четырехтактного двухцилиндрового двигателя с системой зажигания без распределителя (см. рис. 114). Катушка зажигания коробок электроприборов П-36 и П-37 мотоциклов прежних выпусков не имеет металлического корпуса и покрыта толстым слоем изоляции, пропитанной лаком (рис. 105,6). У катушки выведены провода от концов первичной обмотки 3 и контакт 7 для соединения с проводом высокого напряжения. Сила тока, потребляемая катушкой зажигания, не превышает примерно 3—4 а. Напряжение вторичной обмотки может достигать 15000—20000 в. Бесперебойное искрообразование не должно нарушаться при частоте прерываний тока до 6000 в минуту и искровом промежутке 7 мм. Чтобы высокое напряжение не вызвало пробоя, катушка зажигания должна иметь очень надежную междурядную и наружную изоляцию.
Катушки зажигания преждевременно выходят из строя вследствие механических повреждений, установки их на сильно нагревающихся частях двигателя, плохой защиты от воды, оставления включенным зажигания при неработающем двигателе, проверки искры при большом искровом промежутке. Прерыватель. Прерыватель состоит из металлического основания и размещенных на нем наковальни и подвижного рычага-молоточка. Молоточек прижат к наковальне пружиной. На наковальне и молоточке установлены контакты из вольфрамового сплава, мало обгорающего при искрении. Молоточек имеет подушку из текстолита. Кулачок приводится во вращение от двигателя. Обычно с катушкой зажигания соединяют молоточек, а с массой — наковальню. Во время вращения кулачка подушка скользит по нему; при этом молоточек, поворачиваясь на небольшой угол, отходит от наковальни и размыкает контакты. У каждого прерывателя имеется приспособление для регулировки зазора между контактами.  На рис. 106 показан прерыватель генератора Г-36М1 с молоточком автомобильного типа, имеющим короткоплечий рычаг. Этот прерыватель применяется (весьма мало отличаясь по конструкции) на мотоциклах ИЖ «Юпитер», ИЖ «Планета», «Ковровец- 175В», М-104 и др. Основание 9 прерывателя прикреплено к корпусу генератора винтами 10 и может смещаться на небольшой угол для регулировки опережения зажигания. На нем установлены ось 13 молоточка 4 и эксцентрик 1, служащий для реулировки зазора. На оси закреплены основание 14 наковальни с неподвижным контактом 8 и молоточек 4 с контактом 7. Молоточек текстолитовой подушкой 5 (в которой имеется отверстие для оси) скользит по кулачку 11, смазываемому фильцем 12. Ток подводится к винту 6 и идет к контактам по пружине 3.
Регулировку зазора между контактами производят перемещением эксцентрика 1 отверткой при ослабленном винте 2. Опережение зажигания устанавливают повертыванием основания 9 прерывателя при ослабленных винтах 10.
Кулачок 11 прерывателя закреплен на коленчатом валу неподвижно на шпонке. При центробежном регуляторе кулачок имеет скользящую посадку. На отечественных мотоциклах с двухтактными двигателями центробежный регулятор опережения применялся на мотоциклах ИЖ прежних выпусков и мотороллере Т-200. В настоящее время центробежный регулятор не применяется, так как он усложняет конструкцию двигателя, что, однако, не оправдывается соответствующим улучшением его работы.
У прерывателя ПМ-05 (рис. 107, а), применяемого на мотоциклах М-61, К-750, М- 72 и др., имеется молоточек 2 с длинноплечим рычагом. Вокруг оси молоточек поворачивается на текстолитовой втулке. Ток подводится к молоточку по пружине от винта 12 контактной стойки, к которой также подключен конденсатор 1. Наковальня прикреплена к основанию 8 винтом 6, Регулировку зазора между контактами 3 производят перемещением наковальни 5 эксцентриком 7. Фильц 10 (фетровая подушка, пропитанная маслом) смазывает кулачок 9, который находится на конце распределительного вала и имеет два выступа.
Управление опережением зажигания осуществляется поворотом основания 8. Оно может поворачиваться на 15—20°, что соответствует 30—40° угла поворота коленчатого вала. Трос 13 соединяет основание с рычажком 14 опережения зажигания, расположенным на руле. При натягивании троса опережение зажигания уменьшается. При отпускании троса основание прерывателя под воздействием пружины 11 поворачивается в обратную сторону, соответствующую увеличению опережения зажигания. С помощью эксцентрика 4, имеющего прорезь под отвертку, ограничивают максимальный угол опережения зажигания. При повороте эксцентрика из одного крайнего положения в другое уменьшается или увеличивается максимальное опережение зажигания на 10° по углу поворота коленчатого вала.  Распределитель состоит из карбодитовых ротора (рис. 107, в) и крышки (рис. 107, б) с гнездами для проводов высокого напряжения. Провода высокого напряжения имеют резиновую или пластмассовую изоляцию. Ротор закреплен на цилиндрическом конце кулачка 9 винтовым зажимом. Крышка распределителя прикреплена к корпусу прерывателя пружинным зажимом. Внутри крышки распределителя находятся угольные щетки 17 и 19. Щетка 17 соединена с центральным гнездом 16, а две щетки 19 — с боковыми гнездами 15. Центральное гнездо 16 крышки проводами высокого напряжения соединено со вторичной обмоткой катушки зажигания, а боковые гнезда 15 — со свечами. Токоразносная медная шина 18 ротора, непосредственно соединенная с центральной угольной щеткой крышки, при вращении ротора подходит то к левой, то к правой угольным щеткам и замыкает цепь высокого напряжения.
У распределителей других типов на месте боковых угольных щеток находятся медные электроды, и токоразносная шина ротора не касается их; зазор между шиной и электродом составляет примерно 0,3 мм. Через этот зазор легко проходит ток высокого напряжения.
Конденсатор
Две обкладки 1 (рис. 108, а) конденсатора представляют собой ленты станиоля или алюминиевой фольги, изолированные одна от другой тонкой парафинированной бумагой 3 (диэлектриком). Обкладки с бумажной изоляцией скатаны в рулон и помещены в защитный металлический корпус 4 (рис. 108, б). Одна обкладка внутренними выводами 2 соединена с корпусом; другая выведена гибким проводом 5 или имеет винтовой зажим для присоединения к прерывателю.
Свеча зажигания. Свеча зажигания (рис. 109) состоит из стального корпуса 3 с резьбовой нижней частью для установки в головку цилиндра, изолятора 1, металлического электрода 6, расположенного в центре изолятора, и бокового электрода 5, установленного на торце резьбовой части корпуса. Нижняя часть центрального электрода и боковой электрод сделаны из специальной стали. На верхней части центрального электрода нарезана резьба для присоединения провода высокого напряжения. Между центральным и боковым электродами имеется зазор, в котором проскакивает искра.  Выпускают неразборные и разборные свечи. На мотоциклах в настоящее время устанавливают неразборные свечи, а раньше широко применялись разборные свечи. Свеча, в особенности ее изолятор, подвергается в цилиндре двигателя переменному воздействию температуры, достигающей при сгорании рабочей смеси 2000° С и понижающейся, когда в цилиндр поступает свежая горючая смесь, температура которой не превышает 60° С.
Рабочая температура нижней части изолятора и центрального электрода равна в среднем 500—600° С. Давление в камере сгорания достигает 25—40кГ/см2. В таких условиях не должно быть пробоя изолятора при токе напряжением 15000—20000 в. Нижняя часть изолятора, окружающая центральный электрод, называется юбкой 4. Ее длина оказывает большое влияние на тепловые свойства свечи. Очень хорошим изолятором, применяемым для свечей массового производства, является уралит. Для двигателей гоночных мотоциклов используют свечи с изолятором из боркорунда, синтекорунда, корундиза и других керамических материалов и слюды.
Стержень центрального электрода герметично установлен внутри изолятора. Изолятор завальцован в корпус свечи с уплотняющими прокладками 2 из красной меди, которые обеспечивают герметичность свечи, сохраняющуюся при высокой температуре. У разборной свечи изолятор закреплен в корпусе гайкой.
В головке цилиндра свеча установлена на медно-асбестовых прокладках или прокладках из красной меди. Прокладки из красной меди улучшают охлаждение свечи.
Размер свечи характеризуется диаметром ее резьбового конца. Этот диаметр стандартизирован. Для мотоциклов чаще всего применяют свечи с резьбой диаметром 14 мм (шаг 1,25 м) и 10 мм (шаг 1 мм). Свечи с резьбой диаметром 18 мм (шаг 1,5 мм) выходят из употребления. Свечи малого размера быстрее нагреваются до рабочей температуры. Внутренняя полость таких свечей меньше искажает форму камеры сгорания, что существенно при установке свечи на двигатель с малым рабочим объемом цилиндра. Длина резьбового конца свечи должна соответствовать глубине отверстия под свечу в головке цилиндра. На рис. 110 показаны три случая установки свечи. Свеча, утопленная в отверстии (рис. 110, а), недостаточно нагревается. Кроме того, возможно замасливание свечи и появление на ней копоти. Свеча, торец которой расположен заподлицо с отверстием в камере сгорания (рис. 110, б), установлена правильно. Свеча, выступающая внутрь камеры сгорания (рис. 110, и), воспринимает очень много тепла; выступающая часть резьбы со временем покрывается нагаром, отчего при отвертывании свечи повреждается резьба в головке цилиндра. Юбка изолятора и электроды свечи должны при работе двигателя достаточно нагреваться, чтобы попадающее на них масло сгорало без остатка. Если температура нагревания будет недостаточной, то скапливающееся на юбке изолятора и электродах масло с копотью замкнут на массу центральный электрод. При чрезмерном нагревании юбки изоляторов и электродов масло сгорит очень быстро, но смесь воспламенится до появления искры, т. е. произойдет калильное зажигание. У такой свечи на юбке изолятора и электродах могут образоваться даже каплеобразные бугорки — следы оплавления. Свеча для двигателя выбрана правильно, если юбка изолятора и электроды нагреваются только до температуры, необходимой для сжигания осаждающихся на них частиц масла и копоти. У нормально работающей свечи юбка изолятора должна быть сухой и желтоватого цвета. Если юбка влажная и закопченная, то это означает, что свеча слишком холодная, если юбка белого цвета — слишком горячая.   На корпусе свечи выбиты обозначения, характеризующие тепловые свойства свечи, по которым их подбирают к цилиндру двигателя. Свечи отечественного производства могут иметь на корпусе такие обозначения: А14У, А11У, А8У и др. В этих обозначениях число указывает длину юбки изолятора в миллиметрах. Чем она длиннее, тем свеча горячее, и наоборот.
Например, из указанных свечей самой горячей будет свеча А14У, а наиболее холодной— свеча А8У.
У некоторых свечей, выпускаемых в ГДР, ЧССР и Венгерской Народной республике, на корпусе свечи выбито так называемое калильное число. Калильное число является условным; оно указывает, через сколько секунд при определенных условиях в работающем двигателе произойдет калильное зажигание. Чем больше число, тем свеча холоднее. Для дорожных мотоциклов можно применять свечи с калильным числом от 125 до 240. На двигателях дорожных мотоциклов часто устанавливают свечи с калильным числом 175. Чехословацкие мотоциклетные свечи имеют и такое обозначение: Z-5, Z-7 и др., что соответствует калильным числам 95— 195 и 225—240.
Свечи с калильным числом 175 и широкодиапазонная свеча Z-5 немного холоднее свечи А11У, тепловые свойства которой соответствуют калильному числу 165. Эти свечи можно применять на большинстве двигателей вместо свечи А11У. У некоторых свечей, например чехословацкого производства, в обозначении которых имеется буква Р (свечи типа ПАЛ 7-RZ), внутри изолятора размещено сопротивление, уменьшающее помехи радиоприему. Наконечник для таких свечей не должен иметь подавительного сопротивления, потому что при наличии двух таких сопротивлений катушка зажигания выйдет из строя.
Водонепроницаемая свеча (рис. 111) подбирается к двигателю так же, как и обычные свечи. В корпусе 7 свечи завальцован стальной экран 6. Изолятор 4 в верхней части полый. Провод 1 высокого напряжения, закрепляемый гайкой 3 с уплотнительной резиновой втулкой 2, соединяется с центральным электродом пружинным контактом 5.Однако такая свеча требует дополнительного ухода.
Наконечник свечи обычно изготовлен из карболита, внутри его размещено сопротивление, уменьшающее помехи радиоприему.
продолжение следует...
|
