В систему зажигания мотоцикла Урал входят источник питания (аккумулятор или генератор), катушка зажигания, прерыватель с автоматом опережения зажигания, две свечи зажигания, центральный переключатель (выключатель источника питания), провода высокого и низкого напряжения.
Система зажигания мотоцикла Урал, устройство, электрическая схема, принцип действия, выбор свечей зажигания, установка момента опережения зажигания.
Работа системы зажигания на всех мотоциклах Урал в принципе одинакова и не зависит от напряжения источника питания (6 В или 12 В). Отличаются только обмоточные данные катушек зажигания Б-201 (6 В) и Б-204 (12 В). Из-за меньшего напряжения величина тока в 6-вольтовой системе зажигания в два раза больше. Это приводит к повышенному обгоранию контактов прерывателя.
Катушка зажигания Б-201 и Б-204.
Катушка зажигания Б-201 и Б-204, по существу, является не чем иным, как трансформатором. Она собрана на сердечнике из электротехнической стали. Вокруг сердечника навиты обмотки:
— Первичная из нескольких сот витков толстого провода.
— Вторичная, из нескольких тысяч витков тонкого провода.
Конец первичной обмотки соединен с началом вторичной. Эта общая точка и начало первичной обмотки выведены к клеммам на корпусе катушки зажигания. Второй конец вторичной обмотки соединен с центральным выводом высокого напряжения. Начало первичной обмотки через замок зажигания (центральный переключатель) соединено с аккумуляторной батареей, а ее конец через контакты прерывателя замкнут на «массу».
Прерыватель ПМ302 с автоматом опережения зажигания.
Прерыватель с автоматом опережения зажигания ПМ302 состоит из:
— Корпуса с крышкой.
— Кулачка с центробежным регулятором.
— Подвижного и неподвижного контактов.
— Конденсатора.
— Войлочной подушечки (фильца) для смазки кулачка.
Корпус прерывателя крепится к картеру тремя винтами и может поворачиваться на некоторый угол, за счет чего можно установить требуемый момент опережения зажигания. Неподвижный контакт прерывателя соединен с «массой». Для регулирования зазора между ним и подвижным контактом может перемещаться с помощью эксцентричного регулировочного винта.
Подвижный контакт, расположенный на рычажке прерывателя, изолирован от «массы» и под действием пластинчатой пружины стремится замкнуться с неподвижным контактом. Кулачок, расположенный на переднем конце распределительного вала и получающий от него вращение через автомат опережения зажигания, воздействует на рычажок и, преодолевая усилие пружины, размыкает контакты. Кулачок имеет два выступа и две впадины. Вследствие чего за один оборот дважды размыкает контакты прерывателя.
Конденсатор.
Конденсатор одним выводом соединен с «массой», вторым — с подвижным контактом прерывателя. Таким образом, он подсоединен параллельно контактам прерывателя.
Свечи зажигания А11Н или А14В.
Согласно заводской инструкции для мотоциклов М67-36 рекомендуются свечи А11Н или А14В по ГОСТ 2043-74. Для мотоциклов более ранних выпусков рекомендовались другие свечи (по ГОСТ 2043-54). Свечи отличаются геометрическими размерами, тепловыми параметрами и размером под ключ и выпускаются с резьбой М14Х1,25 и М18Х1,5 и длиной резьбовой части 11, 12 и 19 мм.
Выбор свечей зажигания для двигателя мотоцикла Урал.
Тепловая характеристика свечи имеет решающее значение при подборе свечи для данного двигателя. Различают свечи «горячие» и «холодные». Горячие свечи в процессе работы нагреваются сильнее. При этом масло, попадающее на свечу, быстро сгорает, не нарушая процесса искрообразования. Однако нагревание может быть настолько сильным, что воспламенение смеси произойдет не от искры, а от раскаленной свечи.
Наступит так называемое калильное зажигание, которое:
— Нарушит нормальный рабочий процесс.
— Приведет к потере мощности.
— Может вызвать поломку двигателя.
Холодные свечи в процессе работы нагреваются меньше и не вызывают калильного зажигания. Однако ввиду малой температуры свечи масло на ней не сгорает. Это вызывает перебои в искрообразовании. Таким образом, свечу надо подобрать так, чтобы ее температура была оптимальной для данного двигателя. Обеспечивала сгорание масла, но не вызывала калильного зажигания.
Тепловые характеристики свечи обозначаются калильным числом. Калильное число — величина условная. Чем больше калильное число, тем свеча «холоднее». И наоборот. Внешним показателем тепловой характеристики свечи является длина юбки изолятора центрального электрода. Свечи с короткими юбками более холодные, с длинными — более горячие.
Условное обозначение свечи зажигания мотоцикла Урал содержит:
— Обозначение резьбы: А-М14х1,25; М-М18х1,5.
— Калильное число: 8; 11; 14; 17; 20; 23; 26.
— Длину резьбовой части: Н-11 мм, Д-19 мм (12 мм без буквы).
— Наличие выступания теплового конуса (юбки) изолятора за торец корпуса свечи В.
Таким образом, обозначение свечи расшифровывается так:
— А11Н — свеча зажигания с резьбой М14х1,25, калильным числом 11 и длиной резьбовой части 11 мм.
— А14В — свеча зажигания с резьбой М14х1,25, калильным числом 14, длиной резьбы 12 мм и выступающим тепловым конусом.
При подборе свечей зажигания мотоцикла Урал следует исходить из следующего:
— Свеча зажигания должна иметь резьбу М14х1,25 и длину резьбы 11 или 12 мм.
— В малофорсированных двигателях, особенно в холодное время, рекомендуется применять более горячие свечи с калильным числом 8 или 11.
— В последних моделях с двигателями мощностью 26 кВт, особенно в жаркое время или при плохих условиях охлаждения, целесообразно использовать более холодные свечи с калильным числом 14 или 17.
— А в холодное время года желательно использовать свечи с выступающим тепловым конусом.
Сейчас в продаже имеется огромное количество всевозможных свечей зарубежного производства. Среди них немало аналогов, вполне пригодных для использования на мотоциклах Урал. Найти эти аналоги можно по каталогам.
Работа системы зажигания мотоцикла Урал.
Работает система зажигания мотоцикла Урал следующим образом. Поворачивая ключ в замке зажигания (центральном переключателе), водитель подключает источник питания к системе зажигания. Кулачок прерывателя получает вращение либо за счет самого двигателя, либо с помощью кикстартера при запуске.
При вращении кулачка в некоторый момент контакты прерывателя замыкаются и через цепь низкого напряжения начинает протекать ток. От аккумулятора через центральный переключатель, первичную обмотку, замкнутые контакты прерывателя и через «массу» обратно к аккумулятору. Ток, протекающий через первичную обмотку, создает магнитное поле, которое намагничивает сердечник.
Суммарное магнитное поле первичной обмотки и сердечника воздействует на вторичную обмотку, но во вторичной обмотке напряжение отсутствует, так как магнитное поле постоянное. Известно, что переменное магнитное поле, воздействуя на проводник, создает в нем напряжение, причем тем большее, чем быстрее изменяется магнитное поле. Для получения переменного магнитного поля контакты прерывателя размыкают с помощью кулачка.
Электрическая схема системы зажигания мотоцикла Урал.
При этом размыкается первичная цепь и ток в ней исчезает. Одновременно исчезает, а следовательно, изменяется и магнитное поле, которое создавал ток первичной обмотки. Причем размыкание первичной цепи и изменение магнитного поля происходит почти мгновенно. Переменное магнитное поле воздействует на вторичную обмотку и создает в каждом ее витке напряжение в несколько вольт, а так как число витков вторичной обмотки составляет несколько тысяч, то и напряжение во вторичной обмотке равняется 12 000-15 000 В.
Под действием магнитного поля в первичной обмотке также возникает напряжение, которое будет гораздо меньше (300-500 В) вследствие меньшего числа витков. Однако и это напряжение вызывает искрение на контактах прерывателя. Искрение является причиной обгорания контактов прерывателя, а искра, являясь проводником тока, замедляет процесс размыкания первичной цепи и уменьшает напряжение во вторичной обмотке.
Для уменьшения этих вредных явлений параллельно контактам прерывателя подключен конденсатор. Энергия первичной обмотки расходуется на заряд конденсатора, вследствие чего искрение на контактах уменьшается. При «пробое» конденсатора первичная цепь не размыкается даже при размыкании контактов, так как параллельно контактам первичную цепь будет замыкать конденсатор. Напряжение во вторичной обмотке при этом отсутствует.
Ток высокого напряжения из вторичной обмотки по проводам высокого напряжения одновременно подводится к двум свечам. В свече образуется искра, являющаяся проводником электрического тока.
Таким образом, создается замкнутая цепь высокого напряжения:
— От вторичной обмотки к свече.
— Через искру на «массу».
— Через «массу» ко второй свече.
— И через вторую искру и свечу — к вторичной обмотке.
Если по какой-либо причине на одной свече не будет искры (например, соскочил колпачок со свечи), то вторичная цепь разомкнется и не будет искры и на второй свече. При этом высокое напряжение вторичной обмотки может вызвать пробой изоляции. Для предотвращения этого около выводов вторичной обмотки предусмотрены разрядники. Если искра не будет образовываться на одной из свечей, то искра появится между выводом вторичной обмотки и разрядником и замкнет вторичную цепь.
Но так как зазор в разряднике довольно большой, то процесс искрообразования будет затруднен. Вот почему при регулировке карбюратора, когда один цилиндр отключается, рекомендуют замыкать колпачок его свечи на «массу». При этом потребуется создать искру только на одной свече, процесс искрообразования в этом случае будет более надежным.
Процесс сгорания желательно организовать так, чтобы он заканчивался при подходе поршня к ВМТ.
Скорость распространения пламени на разных режимах меняется незначительно, поэтому время, отводимое на сгорание, на разных режимах почти одинаково. За это время при малой частоте вращения коленчатого вала поршень проходит небольшой путь, а при высокой — значительный. Поэтому при малой частоте вращения смесь воспламеняется от свечи при небольшом удалении поршня от ВМТ, а при высокой — на большом удалении поршня от ВМТ.
Угол поворота коленчатого вала от начала искрообразования до подхода поршня к ВМТ называется углом опережения зажигания. Угол опережения зажигания на мотоциклах Урал изменяется автоматически. При увеличении частоты вращения коленчатого вала двигателя грузики автомата опережения зажигания под действием центробежных сил поворачиваются и поворачивают кулачок. При этом кулачок раньше размыкает контакты прерывателя и угол опережения зажигания увеличивается.
Грузики автомата начинают расходиться при частоте вращения распределительного вала 550 мин-1 и при частоте вращения 2500 мин-1 поворачивают кулачок на максимальный угол 16 градусов. Таким образом, угол опережения зажигания по углу поворота коленчатого вала изменяется на 32 градуса и достигает максимального значения 40° до ВМТ.
Обслуживание системы зажигания мотоцикла Урал.
В системе зажигания мотоцикла Урал периодически (через 4000 км пробега) надо проверять зазоры между электродами свечей зажигания и контактами прерывателя. Зазор между электродами свечей регулируется подгибанием бокового электрода. Для проверки зазора в контактах прерывателя необходимо снять переднюю крышку картера и крышку прерывателя. Затем зачистить контакты мелким тонким надфилем. Небольшие раковины на поверхности контактов не нарушают искрообраэования.
После зачистки контактов, вращая коленчатый вал кикстартером, устанавливают его так, чтобы рычажок прерывателя был на вершине кулачка. В таком положении устанавливают зазор между контактами в пределах 0,4-0,6 мм.
Установка момента опережения зажигания мотоцикла Урал.
Иногда (например, при замене прерывателя) может потребоваться установка момента опережения зажигания. Для облегчения этой операции на маховике нанесены метки. Чтобы видеть их, слева на картере имеется отверстие, закрытое резиновой пробкой. Возле отверстия нанесены риски с надписями «ВМТ» справа и «РЗ» слева. Соответственно на маховике нанесены две стрелки: одна — влево, другая вправо.
Для установки момента опережения зажигания мотоцикла Урал необходимо стрелку на маховике, направленную влево, совместить с риской около надписи «РЗ». Это будет соответствовать положению поршня в цилиндре при раннем опережении зажигания (40° до ВМТ). Если совместить стрелку на маховике, направленную вправо, с риской около надписи «ВМТ», поршень будет находиться в верхней мертвой точке.
Далее необходимо ослабить винты крепления корпуса прерывателя к крышке распределительной коробки и повернуть его до упора по ходу вращения распределительного вала. Против часовой стрелки. Включить зажигание и к сердечнику катушки зажигания приложить легкий стальной предмет (например, ключ 7х8). Который должен удерживаться у сердечника.
Затем одной рукой нужно развести на полный угол грузики автомата опережения зажигания и, удерживая их в таком положении, вращать по часовой стрелке корпус прерывателя до начала размыкания контактов прерывателя. Который соответствует моменту искрообразования. При размыкании контактов ток в катушке исчезает, сердечник размагничивается, стальной «индикатор» падает.
В этот момент вращение корпуса прерывателя надо прекратить и закрепить корпус винтами. Предмет, прикладываемый к сердечнику, не должен намагничиваться. В противном случае он будет удерживаться у сердечника даже при отсутствии тока в катушке. После этого желательно проверить правильность установки момента опережения зажигания при размыкании контактов одним и другим кулачком.
Для этого необходимо выполнить следующее:
— Вращая коленчатый вал кикстартером, установить маховик так, чтобы стрелка, направленная влево, совпала с риской около метки «РЗ».
— Приложить к сердечнику катушки стальной предмет.
— Развести рукой грузики автомата опережения зажигания до упора, «индикатор» должен упасть.
— Повернуть коленчатый вал на 1 оборот и вновь совместить стрелку маховика с риской около метки «РЗ».
— Вновь приложить «индикатор» к сердечнику катушки и развести грузики автомата опережения зажигания. Теперь контакты прерывателя будут размыкаться вторым кулачком прерывателя.
— Падение сигнального ключика должно произойти при таком же положении грузиков автомата, как и в первом случае. Допускается отклонение в 1-1,5 градуса.
При большей разнице в отклонении положения грузиков необходимо выяснить причину этого. Возможными причинами могут быть несимметричность кулачка или изгиб переднего конца распределительного вала. Можно попробовать развернуть кулачок на 180 градусов и повторить проверку. При отсутствии положительных результатов надо проверить, исправен ли кулачок.