Распределитель системы зажигания

Распределитель зажигания – электромеханическое устройство, предназначенное для передачи тока высокого напряжения от катушки зажигания к свечам, поочередно, в определенном порядке. Массово применялся в эпоху контактного зажигания и карбюраторных систем впрыска.

История появления

Первая схема работоспособного контактного зажигания, в составе которой был распределитель, был разработан Чарльзом Кеттерингом из компании Dayton Engineering Laboratories Co. (Delco). Впервые была установлена в автомобили Cadillac 1910 модельного года и воспринималась в то время как настоящее техническое чудо.

Устройство распределителя зажигания

Внутри закрытого крышкой корпуса распределителя установлен вал ротора. На валу закреплен сделанный из диэлектрического материала бегунок, изолированный от металлического вала и кузова автомобиля («массы»).

Сегодня для ТО системы зажигания достаточно купить свечи. Тридцать лет назад в список расходников входили: крышка, бегунок и контактная группа распределителя зажигания

Вал распределителя приводится в движение шестерней, укрепленной на коленчатом валу двигателя. Шестерня входит в зацепление с другой шестерней сложной формы, выточенной на конце приводного вала распределителя зажигания. В процессе развития двигателестроения и эксплуатации автомобилей выяснилось, что распределитель очень "не любит" воды. Чтобы защитить его от влаги, вал делают максимально длинным, чтобы корпус распределителя располагался как можно дальше от дороги.

Роль крышки в работе распределителя

Крышка распределителя попеременно передает ток высокого напряжения от вторичной обмотки катушки зажигания через высоковольтные провода на свечи.

Крышка распределителя сделана из материала, не пропускающего ток. В корпус крышки запрессованы металлические контакты – центральный и боковые электроды. Количество боковых электродов соответствует количеству свечей. С внешней стороны крышки к центральному электроду присоединяется провод от катушки зажигания, а к боковым - высоковольтные провода, идущие к свечам. Центральный контакт, расположенный внутри крышки, снабжен клеммой с подпружиненным контактом из графита, передающим напряжение на центральный контакт ротора распределителя зажигания.

Что такое "бегунок"?

Ротор распределителя зажигания или «бегунок» – пластиковая деталь, закрепленная на валу распределителя. Он служит держателем для центрального контакта, который соединен с боковым контактом через резистор, подавляющий помехи. Ротор жестко зафиксирован на валу распределителя. При вращении вала боковой контакт ротора соприкасается с боковыми клеммами крышки, по очереди передавая импульсы высокого напряжения на высоковольтные провода и далее – на свечи (таким образом появляется «искра» - кратковременный высоковольтный разряд, зажигающий сжатую в камере сгорания смесь).

В крышке распределителя зажигания системы Twin Spark, которую продвигала компания Fiat для четырехцилиндрового двигателя было предусмотрено 8 высоковольтных контактов. Свечей также было 8

Крышка распределителя зажигания крепится к корпусу распределителя при помощи защелок или болтами. Для предотвращения образования конденсата в крышке имеется вентиляционное отверстие. 

Принцип действия распределителя зажигания

К металлическому основанию бегунка подведен высоковольтный провод. Контакт с ротором распределителя реализован в виде подпружиненных пропускающих ток щеток, постоянно касающихся основания бегунка, но не затрудняющих его вращение.

На валу ротора имеется выступ или кулачок, который при вращении надавливает на рычаг механического приспособления, которое называется прерывателем. Когда кулачок вала распределителя раздвигает контакты прерывателя, в катушке зажигания появляется высоковольтный ток, который затем раздается на свечи. Кстати, в автомобильных учебниках распределитель официально называется «распределителем-прерывателем зажигания».

Однако и это еще не все функции, которые выполняет распределитель. В нем реализован механизм, отвечающий за установку опережения зажигания (параметра, необходимого для того, чтобы возгорание топливо-воздушной смеси в каждом цилиндре происходила в оптимальный момент такта сжатия, то есть с небольшим опережением). Механизм опережения зажигания построен на принципе центрифуги – к валу двигателя прикреплен набор грузиков на подвижных рычагах, которые, раскручиваясь, воздействуют на пластину с контактами прерывателя и, двигая ее, увеличивают опережение зажигания, когда коленвал двигателя раскручивается до высоких оборотов. Кроме центрифуги на корпусе распределителя смонтирован вакуумный корректор зажигания, соединенный трубкой с впускным коллектором, который также занимается корректировкой опережения зажигания.

Отремонтировать центробежный механизм механического распределителя зажигания может разве что специалист по починке швейцарских часов. Поэтому распределитель, как правило, меняют целиком

Кроме этих элементов в корпусе распределителя установлен коденсатор, подключенный параллельно контактам прерывателя. Его задача – препятствовать образованию искр на контактах прерывателя, что существенно снижает их обугливание и износ.

В семидесятые годы механический прерыватель постепенно исчезает из конструкции распределителя ввиду общей ненадежности конструкции. В относительно современных карбюраторах его заменил датчик Холла или оптический датчик. Применение этих устройств позволило реализовать бесконтактный прерыватель, конструкция которого на порядок проще. С распространением датчика Холла отпала необходимость следить за состоянием контактов прерывателя, прижимной пружины и кулачка на валу - возможно, самого капризного механизма во всей конструкции автомобильного двигателя.

Распределитель зажигания в эпоху инжекторов

На ранней стадии развития контролируемых электроникой систем распределенного впрыска механический распределитель, хотя и в упрощенном виде, еще долго, до распространения электронных высоковольтных коммутаторов, оставался элементом системы зажигания. Большинство распределителей, применявшихся в системе зажигания инжекторных двигателей, уже были лишены не только механического размыкателя контактов, но и вакуумного корректора опережения зажигания. В конструкции систем зажигания роль октан-корректора взял на себя электронный блок управления двигателем. Применение компьютера позволило выставлять опережение более точно и менять настройки в режиме реального времени, исходя не только из скорости вращения коленвала, но и ряда других параметров, например, из показаний датчика температуры охлаждающей жидкости, объема попадающего в камеру сгорания воздуха, его температуре и так далее.

Распределители зажигания стали более надежными, так как из слабых мест в них остались, по сути, только обгорающие и окисляющиеся щетки ротора распределителя, его электрод и контакты, вмонтированные в крышку распределителя.

Иногда выясняется, что приобрести новый распределитель для не слишком еще "древней" машины просто невозможно. Если такое случилось, отчаиваться не стоит - систему зажигания можно полностью перестроить

В дальнейшем механический распределитель полностью исчез из конструкции автомобилей, и в современных моделях может быть применен лишь ради снижения себестоимости.

Вопросы эксплуатации распределителя зажигания

Для надежной работы распределителя все находящиеся внутри части должны быть чистыми и сухими. Крышка должна быть плотно прижата к корпусу и не пропускть влагу, рассеянную в атмосфере. Тем не менее, соединение крышки с корпусом не обладает полной герметичностью, и по причине резкого изменения погоды под крышкой может образоваться конденсат. Известны случаи, когда из-за образования конденсата двигатель не заводился. Если это произошло, крышку необходимо высушить (иногда бывает достаточно удалить влагу салфеткой). Необходимо регулярно проверять крышку на наличие трещин и состояние электродов. От постоянного и неплотного контакта на них образуется нагар, который  можно счистить небольшим напильником или наждачной бумагой. Использовать наждачную бумагу можно, но перед установкой крышки ее внутреннюю часть следует тщательно очистить от абразивных частиц. Если на контакте ротора появились следы обугливания, его тоже следует зачистить, а если край электрода обуглился сильно, то заменить бегунок.

Нередко в распределителе перегорает помехоподавляющий резистор. Эта неисправность приводит к невозможности запуска двигателя. Если это произошло, его также следует заменить.