Знакомьтесь - автомобиль

Возьмем для примера двигатель «Волги». Допустим, в первом цилиндре поршень идет к верхней мертвой точке, сжимая горючую смесь. С некоторым опережением контакты прерывателя размыкаются, во вторичной обмотке катушки зажигания индуцируется ток высокого напряжения, причем он должен поступить именно в свечу первого цилиндра. Искра воспламенит горючую смесь. В первом цилиндре начнется рабочий ход, поршень устремится вниз.

В этот момент поршень второго цилиндра пойдет вверх, производя сжатие горючей смеси. Он еще не достигнет верхней мертвой точки, как снова с опережением сработает прерыватель. Теперь возникший в катушке зажигания ток высокого напряжения должен поступить обязательно в свечу второго цилиндра. Во время следующего такта искра понадобится в четвертом цилиндре.

Порядок работы «Москвича», как мы знаем, иной: 1-3-4-2. Поэтому здесь после первого цилиндра искра поступает не во второй, а в третий цилиндр, затем в четвертый и уже потом во второй.

Словом, задача тока высокого напряжения – посещать свечи по очереди, в строгом соответствии с порядком работы двигателя. Ведает очередью специальный прибор – распределитель. Он как бы распределяет ток по цилиндрам. Скомпонован распределитель заодно с прерывателем – в приборе, получившем название прерывателя-распределителя. В крышке прибора имеются неподвижные контакты по числу цилиндров. Они соединены со свечами.

 

Детали прерывателя-распределителя

 

На валике прерывателя крепится так называемый ротор из пластмассы с контактом, к которому подводится ток от катушки зажигания.

Работа прерывателя и распределителя согласована. Вращается валик прерывателя, вращается и ротор. Причем его контакт поочередно подходит к неподвижным контактам. В момент, когда во вторичной обмотке катушки зажигания возникает ток высокого напряжения, контакт ротора замыкается с боковым электродом. Ток сразу же устремится к центральному электроду соответствующей свечи. Преодолев сопротивление воздуха в зазоре между электродами свечи, ток произведет искру, затем через массу возвратится в первичную обмотку катушки зажигания, а оттуда – во вторичную обмотку.

И так всякий раз. Лишь только контакт ротора подходит к боковому контакту распределителя, ток устремляется к свече.

Ведь порядок работы двигателя 1-2-4-3. И надо ток подводить сначала к свече первого цилиндра, затем второго, потом четвертого и, наконец, третьего. А потом все повторять сначала. Но если бы мы такую последовательность применили к «Москвичу», то двигатель работать не смог бы. Вы спросите почему? Да потому, что порядок работы двигателя этой машины совершенно другой: 1-3-4-2. Вот в чем и разница.

 

На помощь идут резервы

Мощность двигателя прямо зависит от скорости горения смеси и полноты сгорания. На больших оборотах, как раз когда требуется наибольшая мощность, время для сгорания минимальное. И все же имеется возможность обеспечить полное сгорание.

Скорость горения зависит от ряда причин. Например, от того, когда воспламенится горючая смесь.

Можно воспламенить ее в момент достижения поршнем верхней мертвой точки. Тогда на горение останется время движения поршня до нижней мертвой точки, то есть совсем малая доля секунды.

А если попробовать подать искру чуть раньше, еще до того, как поршень придет в верхнюю мертвую точку? Попробовали. И оказалось все хорошо, мощность двигателя повысилась. С одной стороны, за счет большего времени горения, а значит, и лучшего сгорания. А с другой стороны, за счет того, что начало горения происходило в меньшем объеме и газы получили большую упругость, с большей силой давили на поршень.

Итак, решено: воспламенять смесь надо с опережением. Но с каким? Оказывается, не каждое опережение на пользу. Тут надо чувство меры. Слишком рано подведешь искру, и значительная часть горючего может сгореть еще до достижения поршнем верхней мертвой точки. В результате поршень, двигаясь вверх, встретит сопротивление газов. Детали двигателя станут стучать, ускорится их износ, мощность двигателя упадет. Явление неприятное.

Установлено, что наиболее экономично воспламенять смесь с таким расчетом, чтобы самая бурная стадия горения наступила в момент прихода поршня в верхнюю мертвую точку. В этом случае давление в цилиндре достигнет самого высокого значения, а двигатель даст наибольшую мощность.

Но ведь число оборотов двигателя может меняться в больших пределах – от четырехсот до пяти тысяч в минуту. И чем быстрее вращается коленчатый вал, тем меньше времени для сгорания смеси. Очевидно, с изменением оборотов следует менять и опережение.

Оно и меняется автоматически, с помощью центробежного регулятора опережения. Устройство его довольно простое. На валике прерывателя сидит фланец с грузиками. Грузики находятся на осях и прижаты к фланцу пружинами.

 

Схема центробежного регулятора