Принцип работы прерывателя распределителя

0
1013

Прерыватель-распределитель зажигания (жарг. трамблёр, от фр. trembler — вибратор, прерыватель) — механизм, определяющий момент формирования низковольтных импульсов в системе зажигания и используется для распределения высоковольтного электрического зажигания по цилиндрам карбюраторных и ранних инжекторных бензиновых двигателей внутреннего сгорания.

Дизельные, компрессионные, калильные, а также двигатели с калильной головкой имеют иной принцип воспламенения топливо-воздушной смеси и прерыватель-распределитель им не нужен. Не имеют прерывателя-распределителя и современные бензиновые двигатели с электронной системой управления, так как момент начала искрообразования в них определяется программно, а оснащение каждой свечи индивидуальной катушкой зажигания делает ненужным распределение высокого напряжения.

В классическом виде устройство включает в себя прерыватель тока низкого напряжения, распределитель тока высокого напряжения, центробежный, вакуумный регуляторы опережения зажигания и октан-корректор.

  1. Контакты прерывателя в определённый момент размыкаются, разрывая первичную цепь обмотки катушки зажигания, что вызывает индуцирование тока высокого напряжения в её вторичной обмотке. Параллельно контактам подключен конденсатор для уменьшения искрения.
  2. Вакуумный регулятор (встроен в корпус) изменяет угол опережения зажигания в зависимости от нагрузки на двигатель, которая пропорциональна разрежению за дроссельной заслонкой. Вакуумный регулятор соединён с задроссельным пространством (впускной коллектор) трубкой.
  3. Центробежный регулятор (встроен в корпус) изменяет угол опережения зажигания соответственно изменению частоты вращения коленчатого вала.
  4. Октан-корректор, установленный на корпусе прерывателя, позволяет вручную корректировать угол опережения зажигания.
  5. Высоковольтное напряжение от вторичной обмотки катушки зажигания по высоковольтному проводу поступает к центральному контакту крышки распределителя.
  6. Через контактный уголёк (щётка, установленная в крышке распределителя) высокое напряжение поступает на бегунок (ротор с токоразносной пластиной)
  7. При прохождении вращающегося бегунка мимо боковых электрических контактов (по числу цилиндров) ток высокого напряжения подаётся по высоковольтным проводам к свечам зажигания соответствующих цилиндров. Токоразносная пластина механически не касается боковых контактов крышки, через зазор проскакивает искра.

В более современной бесконтактной системе зажигания механический прерыватель отсутствует. Он заменён устройством формирования задающих импульсов на эффекте Холла для формирования искры блоком управления зажиганием (коммутатором). Также могут применяться оптические или магнитные датчики, например комплект зажигания «Сонар».

Некоторые инжекторные двигатели с распределителем зажигания не содержат центробежного и (или) вакуумного регулятора коррекции угла опережения зажигания.

Например, на автомобилях «Ока» установлен датчик Холла и двухискровая катушка зажигания, распределитель отсутствует.

По большому счету запись для меня, банально что бы не забыть когда я менял вакуум. Но для тех кому интересно можете почитать немного о том для чего он служит и как диагностировать поломку, И в целом что такое траблер и для чего он. Много БукФ. :))

Собственно вот такой вакуум я сегодня себе установил на замену старого с пробитой диафрагмой, все ето удовольствие стояло 19 грн.

Что такое трамблер в автомобиле, из чего состоит, принцип работы
Для нормальной работы бензинового ДВС необходимо своевременное образование искры. С этой целью используется специальное устройство, обеспечивающее ее появление в момент нахождения поршня в положении ВМТ (верхней мертвой точки), причем в разных цилиндрах искрообразование происходит в разное время. Такое устройство называют прерыватель-распределитель, или по-другому, трамблер. Без него не работает ни один бензиновый ДВС, и долгие годы он был неотъемлемой частью любой системы зажигания, в том числе и автомобилей ВАЗ 2109, 2106, 2107, 2108.

Для чего нужен трамблер
Система зажигания – ответственная часть бензинового мотора. Работа последнего основывается на своевременном сгорании топливно-воздушной смеси (ТВС), для чего специально генерируется высоковольтное напряжение, подающееся затем на свечи. На них происходит формирование искры, вызывающей сгорание ТВС, вследствие чего двигатель совершает полезную работу.
При всех этих процессах нужен трамблер. Если оценивать его роль при работе зажигания, следует отметить, что он:
инициирует начало искрообразования, благодаря размыканию контактов прерывателя (в более современных моделях автомобилей, например, ВАЗ 2109, 2106, 2107, 2108 последних годов выпуска, для этих целей используется датчик Холла);
— направляет сформированное в катушке зажигания высокое напряжение на нужную свечу;
— изменяет начало момента искрообразования в зависимости от режимов движения и используемого топлива, для чего служат вакуумный центробежный регуляторы;
— обеспечивает накопление и разряд энергии в бобине.

Лучше понять, для чего служит и как работает трамблер, позволит функциональная схема зажигания:

Основой работы является связь трамблера с коленчатым валом двигателя. Когда поршень в первом цилиндре занимает положение, соответствующее ВМТ, размыкаются контакты прерывателя, в катушке зажигания появляется высокое напряжение, направляемое через бегунок, расположенный в крышке трамблера, на свечу первого цилиндра.

Там происходит сгорание ТВС, и коленчатый вал продолжает свое вращение. Оно, кроме перемещения поршней, вызывает вращение кулачка прерывателя. Когда в другом цилиндре другой поршень занимает положение, соответствующее ВМТ, в этот момент в трамблере опять размыкаются контакты прерывателя, в катушке зажигания генерируется высоковольтное напряжение, поступающее на нужную свечу.

Такое совместное вращение коленчатого вала, кулачка прерывателя и бегунка трамблера обеспечивает появление искры, где надо и когда надо. Однако это не охватывает всех аспектов того, как работает трамблер. Для понимания его работы требуется коснуться таких понятий, как угол замкнутого состояния контактов (УЗСК) и угол опережения зажигания (УОЗ)

УЗСК
Такое понятие, как УЗСК, характеризует время, когда контакты прерывателя замкнуты. По сути дела – это опосредованная характеристика накопления в катушке энергии после окончания формирования искры. УЗСК прямо отражается на количестве энергии, идущей на искрообразование и, соответственно, на работе двигателя.

В тех случаях, когда между контактами расстояние маленькое, катушка не накопит необходимой энергии и энергия искры окажется мала, что приведет к перебоям в работе мотора. Большой зазор также приводит к перебоям, так как время разрыва контактов уменьшается, и катушка не успевает полностью разрядиться.

У каждой системы зажигания существует свой оптимальный УЗСК, для обеспечения которого, при необходимости, надо проверить и отрегулировать трамблер.

УОЗ
Это понятие затрагивает момент воспламенения ТВС. Дело в том, что ее сгорание происходит не мгновенно, и зачастую, для обеспечения оптимальных условий такого процесса, оно должно начинаться раньше, чем поршень займет положение ВМТ. УОЗ и характеризует время, на величину которого появление искры опережает появление поршня в положении ВМТ.

Оно постоянно меняется, и его величина полностью зависит от работы мотора в конкретных условиях, т.е. от нагрузки, скорости авто, качества и типа используемого топлива. Для обеспечения оптимального сгорания ТВС, трамблер содержит центробежный регулятор, а также связан с вакуумным регулятором.

Из чего состоит трамблер
Такое устройство, как трамблер, включает в свой состав большое число разнообразных деталей. Рассматривать их назначение не входит в задачу данного материала, но ознакомиться, из каких узлов состоит трамблер, можно на приведенном ниже рисунке

Центробежный регулятор
Такое устройство определяет момент начала сгорания ТВС в цилиндрах двигателя. Как уже отмечалось, изначально искра появляется, когда поршень занимает положение ВМТ, именно под этот момент и настраивается первоначально трамблер. Однако необходимо учесть два момента:

— Сгорание ТВС происходит с постоянной скоростью, начинаясь от свечи и затем распространяясь дальше по объему цилиндра. Горение происходит не мгновенно, а наибольшая эффективность работы бензинового ДВС достигается, когда поршень миновал ВМТ и пошел к НМТ (нижней мертвой точке).
— При работе мотора число оборотов коленвала меняется, его увеличение уменьшает время, необходимое на эффективное сгорание ТВС.
Для устранения этого противоречия и вводится понятие УОЗ, что подразумевает начало сгорания топлива до достижения ВМТ поршнем. Устройство, обеспечивающее формирование УОЗ – центробежный регулятор, показано на рисунке, он состоит из грузиков, соединенных пружинами, и пластины.

Подобную регулировку момента воспламенения ТВС имеет трамблер от разных производителей, в том числе и в автомобилях ВАЗ 2109, 2106, 2107, 2108.

Вакуумный регулятор
Подобное устройство предназначено для изменения УОЗ при изменении нагрузки мотора, определяемой положением дроссельной заслонки. Как это осуществляется, поможет понять рисунок:

Таким образом, трамблер в зависимости от нагрузки на мотор, изменяет момент искрообразования, влияя на характеристики двигателя. Такая регулировка присутствует во всех автомобилях ВАЗ 2109, 2106, 2107, 2108, а совместная работа описанных регуляторов, способна обеспечить эффективную работу мотора во всем диапазоне нагрузок и числа оборотов коленвала.
Для того что бы проверить исправен ли вакуумный регулятор достаточно снять конец трубки с карбюратора и потянуть к себе воздух. Исправный регулятор должен держать разряжённость воздуха внутри. Если же разряжённость пропадает, то мембрана вашего вакуума пробита, и такой регулятор работать не будет. От этого ваш двигатель будет работать с неровностями, тупить при разгоне и дергаться при плавной езде с сталой скоростью.

Октан-корректор
Это устройство позволяет механически изменять УОЗ в зависимости от используемого топлива (октанового числа) или его качества. Увидеть корректор можно на приведенном рисунке.

Бесконтактные системы и датчик Холла в трамблере
Тот трамблер, что описан выше, является классическим вариантом и долгие годы использовался на всех авто, и семейства ВАЗ в том числе, таких как 2109, 2106, 2107, 2108. Однако по мере развития электроники стали появляться коммутаторы напряжения, в которых сигнал прерывателя применялся не для коммутации катушки зажигания, а для управления электроникой. В дальнейшем трамблер лишился механического прерывателя, ему на смену пришел датчик Холла.

Используемый датчик Холла имеет достаточно простую конструкцию. Да, надо напомнить, что датчик Холла – это элемент, который реагирует на магнитное поле. Поэтому конструкция датчика с использованием элементов Холла основывается на этом принципе. Для этого на пластине располагается непосредственно датчик Холла, на другой стороне – постоянный магнит, а между ними – вращающийся металлический экран, в котором сделаны специальные щели.

В свое время подобная система была реализована во многих машинах, ВАЗ 2109, 2106, 2107, 2108 не составили исключения.

Как проверить трамблер
Самые распространенные проявления неисправности зажигания будут такими:
— плавающий холостой ход;
— незапускающийся двигатель;
— глохнущий на ходу мотор.
Чаще всего причиной этого может быть трамблер. Наиболее просто проверить работоспособность зажигания, в том и числе трамблера, можно следующим образом. Для этого выкручивают свечу, подносят ее к двигателю и запускают его, наблюдая появление искры. Если ее нет, то надо проверить работоспособность проводов высокого напряжения. Если искры опять нет, то диагноз однозначный – отказал трамблер.

В этом случае надо проверить визуально состояние бегунка, состояние контактов и крышки трамблера. Подгоревшие контакты зачищают и удаляют пыль и мусор с внутренних поверхностей трамблера. В условиях мастерской или гаража, проверить работоспособность зажигания и трамблера можно с использованием измерительных приборов и индикаторов.

Трамблер появился на автомобиле практически одновременно с бензиновым двигателем, и долгие годы оставался почти неизменным, в том числе и на отечественных машинах семейства 2109, 2106, 2107, 2108. И только после появления современной элементной базы, к числу которой можно отнести и датчик Холла, уступил место бесконтактным, а потом микропроцессорным системам зажигания.

Назначение, устройство и работа прерывателя-распределителя.

Прерыватель-распределитель необходим для прерывания тока низкого напряжения и распределения тока высокого напряжения по цилиндрам двигателя.
Прерыватель-распределитель состоит из корпуса (10), приводного валика (11), подвижного и неподвижного дисков, кулачка (6) и регуляторов опережения зажигания. На подвижном диске (15) размещены изолированный рычажок (5) с подвижным контактом (7) и неподвижный контакт (8) со стойкой. Контакты прерывателя наплавлены тугоплавким металлом-вольфрамом. Подвижный контакт прерывателя прижимается к неподвижному пластинчатой пружиной.
Вращающийся кулачок (6) нажимает выступом на изолированный рычажок прерывателя и за один оборот размыкает контакты столько раз, сколько выступов на кулачке. Число выступов на кулачке равно числу цилиндров двигателя.
Сверху на корпусе прерывателя установлен распределитель. Он состоит из ротора (4) и крышки (1).Ротор изготовлен из карболита, а сверху в него вмонтирована контактная пластина. Он закреплен на выступе кулачка. На наружной части по окружности выполнены гнёзда с зажимами (2) для проводов высокого напряжения к искровым свечам зажигания. В центре крышки расположено центральное гнездо для крепления центрального провода высокого напряжения от катушки зажигания. Внутри крышки против центрального гнезда помещён угольный контакт (3) с пружиной для соединения провода с пластиной ротора, а против каждого гнезда по окружности расположены боковые контакты.

Ротор распределителя, вращаясь вместе с кулачком, соединяет центральный контакт поочередно с боковыми, подавая ток высокого напряжения в искровые свечи зажигания.

Кулачок (6) прерывателя соединён с приводным валиком (11) через центробежный регулятор. Валик приводится в действие от распределительного вала. Центробежный регулятор снабжён грузиками (19), на выступах которых размещается пластина (9) с косыми прорезями. С увеличением частоты вращения коленчатого вала, грузики регулятора расходятся, штифты грузиков перемещаясь в прорезях пластины, поворачивают её и соединённый с ней кулачок в сторону вращения ведущего валика. В результате кулачок размыкает контакты прерывателя, и угол опережения зажигания увеличивается.

В зависимости от условий работы должен быть выбран оптимальный угол опережения зажигания, который влияет на тепловой режим, мощность и экономичность двигателя. В прерывателе-распределителе, кроме центробежного, установлен вакуумный регулятор. Он служит для изменения угла опережения зажигания в зависимости от нагрузки двигателя.
Для изменения угла опережения зажигания вручную в зависимости от октанового числа топлива предназначен октан-корректор (8). Им изменяют угол зажигания в пределах ± 12? по углу поворота коленчатого вала.
Таким образом, в прерывателе-распределителе действуют независимо три устройства по изменению угла опережения зажигания: центробежный регулятор поворачивает кулачок, вакуумный регулятор – подвижный диск прерывателя и октан-корректор – корпус.

2.2 Технические условия на сборку прерывателя-распределителя.

Все трущиеся поверхности перед сборкой должны быть смазаны смазкой.
Грузики центробежного регулятора должны свободно проворачиваться на своих осях. На оси и кронштейны пружин грузиков центробежного регулятора должны быть надеты две пружины. Характеристики пружин приведены в таблице 1.

Биение шейки валика под втулку кулачка относительно шейки под втулку в корпусе не должно превышать 0,03 мм.
Перед завёртыванием винта крепления втулки кулачка резьба должна быть смазана натуральной олифой. Под головку винта должна быть положена пружинная шайба. Продольный люфт втулки не должен превышать 0,75…1,0 мм.
Вращение шарикового подшипника должно быть свободным, без заеданий. Люфт наружной обоймы относительно внутренней допускается не более 0,05мм. Шариковый подшипник должен быть заполнен смазкой.
Фильц должен быть изготовлен из фетра и пропитан машинным маслом. Количество смазки в фильце должно быть в пределах

0,18…0,22 г.
Ось рычага прерывателя-распределителя не должна иметь качки в месте крепления к пластине. Рычаг прерывателя-распределителя не должен иметь качки на оси. Подбором текстолитовых шайб должно быть обеспечено совпадение осей контактов с точность до 0,25 мм.
Контакты прерывателя должны иметь гладкие шлифованные поверхности, параллельные между собой. Толщина слоя вольфрама контактов должна быть не менее 0,5 мм.
Длина гибкого проводника «на массу» должна обеспечивать свободный ход пластины без натяжения. Длина проводника должна составлять 93…97 мм (расстояние между центрами отверстий наконечников).
В кольцевую канавку крышки распределителя должна быть установлена на клею пробковая прокладка.
Конденсатор должен иметь ёмкость 0,15…,25 мкФ. Допускаются незначительные вмятины корпуса конденсатора, не вызывающие нарушения герметичности и повреждения диэлектрика.
Штуцер вакуумного регулятора должен быть плотно затянут, и иметь уплотнительную шайбу.
Валик прерывателя-распределителя должен свободно вращаться во втулках корпуса. Перед установкой в корпус валик должен быть смазан консистентной смазкой. Этой же смазкой должна быть заполнена маслёнка прерывателя-распределителя.
Соединительный проводник одним концом должен быть соединён с изолированной пластиной прерывателя-распределителя, а другим – с выводной изолированной клеммой на корпусе.

В наибольшей мере технического обслуживания требует контактная система зажигания. При ТО рекомендуется проверить крепление прерывателя-распределителя, осмотреть и очистить сухой тряпкой от грязи, пыли и масла. Также стоит проверить, есть ли трещины и следы выгорания на его элементах, состояние контактов прерывателя, и при необходимости отрегулировать зазор между ними и протереть контакты мягкой ветошью, смоченной в бензине или спирте