Контактное зажигание

Название "контактное зажигание" напоминает о механической коммутации передачи высоковольтного тока на свечи зажигания. В этой, в наши дни почти забытой системе, подача напряжения на первичную обмотку катушки зажигания и отключение напряжения осуществляется контактами, находящимися внутри корпуса распределителя зажигания.

История контактного зажигания

Первая дееспособная система батарейного контактного зажигания была разработана Чарльзом Кеттерингом из компании Delco (продолжающей поставлять электронные компоненты и по сей день). Система была установлена на Cadillac 1910 года и вызвала бурный восторг у автомобилистов.

В дизельных двигателях система контактного зажигания никогда не применялась

 В наше время система контактного зажигания уступила свое место простому и надежному бесконтактному зажиганию с микропроцессорным управлением. В нашей стране система контактного зажигания использовалась гораздо дольше, чем в Европе, США или Японии. Контактное зажигание устанавливалась на «классические» автомобили ВАЗ примерно до 2000 года.

Компоненты системы контактного зажигания

Чтобы смесь топлива с воздухом воспламенилась в камере сгорания, в ней необходимо установить запал. В бензиновых двигателях роль запала выполняют свечи зажигания, которые на заре автомобилизма, кстати, и назывались запальными. Чтобы высоковольтный ток попал на свечу и воспламенил топливо, его необходимо, во-первых, сгенерировать, а во-вторых, передать.

Владельцы "классических" автомобилей ВАЗ с контактным зажиганием самостоятельно устанавливали комплекты электронного зажигания от ВАЗ 2108

Для генерирования высоковольтного тока необходим источник питания. В автомобиле источника тока два - генератор и аккумулятор, и оба они выдают ток низкого напряжения в 12 Вольт. Для воспламенения смеси этого недостаточно, и низковольтное напряжение напряжение подается на катушку зажигания, то есть, трансформатор. Поскольку после повышения вольтажа ток по цепи не должен передаваться постоянно в системе есть "переключатель" - механический распределитель высокого напряжения в сочетании с механическим прерывателем низкого напряжения. Механический распределитель состоит из ротора (в обиходе «бегунок») и крышки распределителя. В крышку вмонтированы центральные и боковые контакты. При помощи этих элементов высоковольтный ток от катушки зажигания передается по очереди на все свечи.

Принцип работы контактного зажигания

При замыкании контактов прерывателя, то есть в момент, когда поворачивается ключ в замке зажигания, токи низкого напряжения начинают течь по первичной обмотке катушки зажигания. Когда вы включаете стартер и запускаете двигатель, начинает работать распределитель высокого напряжения, объединенный в едином корпусе с механическим прерывателем низкого напряжения. Распределитель-размыкатель приводится в движение шестерней, укрепленной на коленчатом валу. В момент включения стартера коленчатый вал начинает вращаться, приводя в движение механизм распределителя. Внутри распределителя в этот момент начинают попеременно смыкаться и размыкаться контакты, отвечающие за передачу напряжения на тот или иной цилиндр. Когда контакт разомкнут, во вторичной обмотке катушки зажигания образуются токи высокого напряжения, которые текут по центральному высоковольтному проводу, проложенному от катушки к крышке распределителя. В момент замыкания очередного контакта напряжение подается на соответствующую свечу и происходит воспламенение топливо-воздушной смеси.

В более современной бесконтактной системе зажигания механический прерыватель заменен датчиком Холла

После вспышки в одном из цилиндров механический прерыватель размыкает цепь низкого напряжения, отключая на короткий промежуток времени катушку от питания. При этом высокое напряжение на вторичной обмотке сохраняется. Для исключения скачков напряжения при отключении питания и обеспечения защиты механических контактов крышки распределителя и бегунка от обгорания в схему распределителя введен конденсатор, накапливающий ток и отдающий его в те мгновения, когда цепь разомкнута.

Роль центробежного регулятора в системе контактного зажигания

Центробежный регулятор, который также находится внутри корпуса распределителя, изменяет угол опережения зажигания в соответствии с количеством оборотов коленчатого вала двигателя, от которого распределитель зажигания приводится в движение. Для полного сгорания вспышка должна происходить небольшим заданным опережением, то есть еще чуть раньше прихода поршня в верхнюю точку внутри цилиндра. Корректировка угла опережения необходима для того, чтобы избежать вредных для двигателя явлений - детонации, калильного зажигания и дизелинга.

Особенности эксплуатации контактного зажигания

Первое и главное преимущество системы контактного зажигания – ее простота. Небольшое количество компонентов и понятный даже далекому от автоэлектрики человеку принцип работы дает ему шанс в экстренной ситуации отремонтировать зажигание своими силами, даже в полевых условиях.

На автомобили «Ока» устанавливали оригинальную систему зажигания с двухискровой катушкой зажигания, делавшей механический распределитель лишней деталью

Но контактные системы зажигания имеют и слабые стороны. По мере износа механических частей в процессе эксплуатации стабильность разряда на свечах, то есть искры, ухудшается. Кроме того, для работы на высоких оборотах механическая контактная группа далеко не оптимальное устройство.

Как и во всех механизмах с трущимися элементами, в системе контактного зажигания в первую очередь выходят из строя соприкасающиеся элементы. Самая проблемная деталь контактного зажигания - кулачок размыкателя. Дело в том, что верхняя часть приводного вала распределителя имеет несколько граней (количество их равно количеству цилиндров). Грани вала, "набегают" на кулачок, толкающий подпружиненный контакт и обеспечивая его размыкание. Нет ничего удивительного в том, что небольшой кулачок достаточно быстро стирается. При возникновении проблем с контактным зажиганием начинать диагностику следует именно с него.