Пристрій контактно транзисторної системи запалювання

Робота контактно транзисторної системи заснована на використанні напівпровідникових приладів. Переваги контактно транзисторної системи в порівнянні з батарейній системою запалювання наступні.

через контакти переривника проходить невеликий струм управління транзистора, а не ток (до 8 А) первинної обмотки котушки запалювання (виключається ерозія і знос контактів).
Зростає струм високої напруги і енергія іскрового розряду (це дозволяє збільшити зазор між електродами свічки запалювання, призводить до полегшення пуску двигуна, робить двигун економічніше).

Для початку давайте розберемося, що таке транзистор?

Транзистор - це трьохелектродний прилад, що змінює опір від декількох сот омов (транзистор закритий) до декількох часток ома (транзистор відкритий).

Маючи малий опір у включеному стані і дуже великий опір в вимкненому стані, транзистор цілком задовольняє вимогам що ставляться до переключающим елементам. У контактно-транзисторної системи запалювання транзистор працює в режимі перемикання (режим ключа).

Пристрій контактно транзисторної системи ЗІЛ-130

Пристрій контактно транзисторної системи запалювання

Схема пристрою контактно-транзисторної системи запалювання двигуна ЗІЛ-130 (стрілками вказана ланцюг високої напруги):

а - розташування висновків на транзисторному комутаторі; б - загальна схема системи запалювання; 1 - транзисторний комутатор ТК 102; 2 - резистори; 3 - блок захисту транзистора; 4 - первинна обмотка; 5 - котушка запалювання; 6 - вторинна обмотка; 7 - свічки запалювання; 8 - кришка; 9 - ротор з електродом; 10 - розподільник запалювання; 11 - рухливий контакт; 12 - нерухомий контакт; 13 - кулачок переривника; 14 - додаткові резистори СЕ 117; 15 - вимикач додаткового резистора; 16 - АКБ; 17 - вимикач запалювання; 18 - стабілітрон; 19 - діод; 20 - імпульсний трансформатор; 21 - германієвий транзистор; К, Б, Е - електроди транзистора (колектор, база, емітер).

Контактно транзисторная система ЗІЛ-130 складається з транзисторного коммутатора1, котушки запалювання 5, свічок запалювання 7, розподільника 10, додаткових резисторів 14, вимикача 15 додаткового резистора, АКБ 16 і вимикача запалювання 17.

Котушка запалювання Б114 - Маслонаповнене, виконана по трансформаторною схемою, тобто її первинна та вторинна обмотки пов'язані між собою і між ними існує тільки магнітна зв'язок. Первинна обмотка котушки запалювання має два висновки, розташовані на карболитовой кришці. Один висновок позначений буквою К, інший не має позначення. Один висновок вторинної обмотки приєднаний до корпусу, а інший з'єднаний з проводом високої напруги, укріпленим в центральному отворі кришки котушки запалювання. При установці котушки запалювання її надійно з'єднують з масою так, щоб не було зазорів.

Додаткові резистори СЕ 107. виконані у вигляді двох спіралей, встановлені в окремому кожусі і мають три висновки. ВК-Б, ВК і К. Спіралі виготовлені з константановой дроту, опір якої при нагріванні не змінюється, і в первинній обмотці котушки запалювання підтримується постійна напруга.

Транзисторний комутатор ТК 102 складається з транзистора 21, імпульсного трансформатора 20 і блоку 3 захисту транзистора. У блок захисту входять резистори 2, діод 19, стабілітрон 18 і конденсатор.

Всі прилади комутатора розміщені в алюмінієвому корпусі, що має ребра для кращого відведення теплоти. У транзисторного комутатора є чотири виведення, позначені М, К, Р, і один без позначення. Висновок М надійно з'єднують з масою автомобіля багатожильним неізольованих проводом, висновок До з кінцем первинної обмотки котушки запалювання, висновок без позначення - з другим кінцем первинної обмотки котушки запалювання, Р з рухомим контактом переривника.

Як працює контактно-транзисторна система запалювання?

Якщо вимикач запалювання 17 включений, а контакти переривника розімкнуті, то транзистор 21 замкнений, так як немає струму в його ланцюга управління, тобто в переході емітер - база. Струм не проходить і між емітером і колектором на масу, так як опір цього переходу дуже велике. При замиканні контактів переривника в ланцюзі управління транзистора (емітер-база) проходить струм, в результаті транзистор відкривається. Сила струму управління невелика близько (0,8 А) і зменшується до 0,3 А зі збільшенням частоти обертання кулачка переривника. У контактно-транзисторної системи запалювання є дві ланцюга низької напруги. ланцюг управління транзистора і ланцюг робочого струму.

Ланцюг управління транзистора. позитивний висновок АКБ 16 - вимикач запалювання 17 - висновки ВК-Б і К додаткових резисторів 14 - первинна обмотка 4 котушки запалювання 5 - висновок транзисторного комутатора 1 - електроди переходу емітер - база транзистора 21 - первинна обмотка імпульсного трансформатора 20 - висновок Р - контакти 11 і 12 переривника - маса - негативний висновок АКБ. При проходженні струму управління транзистора через перехід емітер-база значно зменшується опір емітер-колектор, і транзистор відкривається, включаючи ланцюг робочого струму (7-8 А).

Ланцюг робочого струму низької напруги: позитивний висновок АКБ 16 - вимикач запалювання 17 - висновки ВК-Б і К додаткових резисторів 14 - первинна обмотка 4 котушки запалювання 5 - висновок транзисторного комутатора 1 - електроди переходу емітер-колектор транзистора 21 - висновок М - маса - негативний висновок АКБ. При розмиканні контактів переривника припиняється струм в ланцюзі управління транзистора і значно зростає його опір. Транзистор закривається, вимикаючи ланцюг робочого струму низької напруги. Магнітний потік змінюється поля перетинає витки котушки запалювання, индуктируя у вторинній обмотці ЕРС, в результаті чого виникає висока напруга (близько 30000 В), а в первинній обмотці ЕРС самоіндукції (близько 80-100 В).

Ланцюг високої напруги. вторинна обмотка 6 котушки запалювання 5 ротор 9 розподільника 10 - свічки запалювання 7 (відповідно до порядку роботи двигуна) - маса - вторинна обмотка 6 котушки запалювання 5.

Імпульсний трансформатор необхідний для швидкого замикання транзистора. При розмиканні контактів переривника у вторинній обмотці імпульсного трансформатора індукує ЕРС самоіндукції, напрямок якої протилежно напрямку робочого струму на переході база-емітер. Завдяки цьому швидко зникає магнітне поле і струм в первинній обмотці 4 котушки запалювання 5. Діод 19 і стабілітрон 18 в прямому напрямку - мимо первинної обмотки котушки запалювання.

Необхідно пам'ятати, що контакти переривника пропускають і переривають тільки силу струму управління транзистора 0,3-0,8 А. Якщо на них потрапило масло, утворилася масляна плівка або шар окису, то струм управління транзистора не зможе пройти через контакти. Тому контакти переривника промивають бензином і стежать за тим, щоб вони завжди були чистими.