Реле-регулятор
Реле обратного тока и регулятор делаются в одном корпусе. Реле-регулятор РР-31 устанавливается на мотоциклах М-72 (рис. 51).
Рис. 51. Реле-регулятор.
В его корпусе установлено реле обратного тока. О его устройстве и работе мы рассказали выше. В нижней части помещен регулятор напряжения, у которого есть сердечник. Сердечник имеет не одну, а несколько обмоток. Обмотки повышают его чувствительность и четкость работы. Под сердечником с обмотками расположены якорь и контакты. В этом реле имеется два сопротивления — угольное и металлическое.
Реле-регулятор на мотоцикле М-1-М не устанавливается. Как же здесь обстоит дело с регулированием напряжения? Эту работу выполняет выпрямитель. Он не только превращает переменный ток в постоянный, но и защищает батарею, т. е. выполняет обязанности реле обратного тока. Он пропускает ток определенной величины и только в одном направлении. Поэтому здесь исключена возможность попадания тока из батареи в генератор. Вот почему на этом мотоцикле нет реле обратного тока и регулятора напряжения.
Как видите, генератор обслуживается целой группой приборов. Генератор и батарея аккумуляторов дают ток низкого напряжения. Напряжения этого вполне достаточно для того, чтобы нормально работали приборы освещения и сигнализации. Но его совершенно недостаточно для того, чтобы получить искру, необходимую для воспламенения горючей смеси.
Молнии в цилиндре
Мы уже знаем, что сжатая в цилиндре горючая смесь воспламеняется электрической искрой. Но не всякая искра может воспламенить смесь. Только искра, получаемая от тока высокого напряжения, может справиться с этой задачей. Получением искры, необходимой для воспламенения горючей смеси, ведает целый ряд приборов, которые образуют систему зажигания.
В цилиндре двигателя в течение только одной минуты происходит 2000–3000 вспышек, подобных грому и молнии. Искра в цилиндре двигателя обладает большой энергией — напряжение достигает 20 000 вольт. Искра обладает большой тепловой энергией и способна быстро воспламенить смесь.
Свеча зажигания — прибор, в котором появляется искра, состоит из стального корпуса с резьбой на наружной части (рис. 52).
Рис. 52. Свеча зажигания.
При помощи резьбы свеча ввертывается в головку цилиндра. В нижней части корпуса расположен боковой электрод. Через корпус свечи проходит изолятор. Он сделан из особой глины — уралита. Внутри изолятора проходит металлический стержень — центральный электрод. Конец этого электрода выведен к боковому электроду, так что расстояние между ними составляет 0,5–0,7 мм. К верхнему концу электрода присоединен провод высокого напряжения.
Есть свечи разборные, есть неразборные.
Свечи бывают горячие и холодные. Когда двигатель работает, то нижний конец свечи нагревается. Он может нагреться до такой степени, что горючая смесь, соприкасаясь с ним, немедленно воспламенится даже без появления искры — может произойти калильное зажигание. Однако, чтобы свеча могла нормально работать, температура ее нижней части не должна быть ниже 500 или 600°. Если температура будет 200–300°, масло, попадающее на свечу, не сгорит. На свече образуется нагар. Он быстро заполнит зазор между электродами, и свеча искры не даст. А что может произойти, если температура свечи будет, например, 800°? Отчего же зависит, что одна свеча нагревается больше, а другая меньше? Оттого, насколько она отводит теплоту. Та свеча, которая меньше отводит теплоту, всегда более горячая, чем свеча, хорошо отводящая теплоту. Способность отводить теплоту зависит от длины нижней части изолятора (юбки). Горячие свечи имеют более длинную юбку, и эти свечи чаще всего применяются на тихоходных двигателях. А вот на спортивных и гоночных мотоциклах применяются холодные свечи. У этих свечей юбка короче. Она лучше отводит теплоту.
Когда к центральному электроду подводится ток высокого напряжения, он в виде искры проскакивает в зазор между боковым и центральным электродами. Искра, пробивая зазор, выделяет большое количество теплоты, которое воспламеняет горючую смесь. Так получается воспламенение. Но для получения искры необходим ток высокого напряжения. Кроме того, искру надо подать в строго рассчитанный момент, когда будет закончено сжатие смеси.
Основные приборы
Для этой цели служит ряд приборов, образующих систему зажигания. Получить ток низкого напряжения можно при помощи батареи аккумуляторов и генератора (рис. 53).
Рис. 53. Схема батарейного зажигания.
Но ток низкого напряжения недостаточен, чтобы пробить зазор между электродами свечи. С этой задачей может справиться только ток высокого напряжения. Нужен прибор, который превратил бы ток низкого напряжения в ток высокого напряжения. Таким прибором является катушка зажигания. Но мало иметь ток высокого напряжения. Надо в нужный момент подать его к свечам. Это делает распределитель. Кроме того, в системы зажигания входят прерыватель, конденсатор, выключатель зажигания и провода.
Катушка зажигания. Катушка зажигания представляет собой железный сердечник, состоящий из отдельных листков мягкого железа, изолированных друг от друга (рис. 54).
Рис. 54. Катушка зажигания.
Если сделать сердечник из целого куска металла, он будет сильно нагреваться. Дело в том, что при работе катушки ее сердечник все время пересекается магнитным полем, и в нем образуются вихревые токи, которые нагревают сердечник. Если же сердечник сделан из тонких листков, изолированных друг от друга, вихревые токи будут иметь маленькие цепи и не вызовут большого нагревания.
На сердечнике имеется две обмотки: первичная и вторичная. Первичная обмотка состоит из 300–350 витков толстой медной проволоки и изолирована лаком. Вторичная обмотка делается из тонкой медной проволоки и также изолируется лаком. Она имеет около 15 000 витков. Первичная обмотка обычно наматывается на вторичную. Концы первичной обмотки выведены к контактам. Вторичная обмотка одним концом припаяна к первичной, а вторым выведена к центральному гнезду провода высокого напряжения. Если включить зажигание, ток от положительного полюса батареи через массу пойдет к прерывателю, а затем попадет в первичную обмотку. Пройдя первичную обмотку по проводу через выключатель зажигания, ток возвратится в батарею через отрицательный полюс.
Проходя по первичной обмотке катушки, ток создает сильное магнитное поле, которое сгущается железным сердечником. Магнитное поле пересекает витки вторичной обмотки, и в них возникает напряжение. Но для того, чтобы в проводнике мог возникнуть ток, надо пересекать его в магнитном поле все время. Для этого надо периодически размыкать первичную цепь. Можно было бы все время вручную включать и выключать зажигание — магнитное поле в катушке в этом случае то появлялось бы, то исчезало. Но практически решить такую задачу невозможно. Для этой работы в первичную цепь включен специальный механизм — прерыватель, который все время размыкает первичную цепь. В результате этого во вторичной цепи и возникает ток высокого напряжения — до 20 000 вольт.
Прерыватель. Прерыватель, установленный на мотоцикле М-1-М, состоит из кулачка, пластмассового рычажка с пружинкой и неподвижного контакта. Кулачок установлен на конце якоря генератора. Неподвижный контакт и рычажок установлены на пластинке, которая крепится к крышке генератора. На одном конце рычажка имеется контакт, который при помощи медной ленты соединен с зажимом генератора. Через зажим рычажок соединен с первичной обмоткой катушки зажигания. Неподвижный контакт крепится к основанию пластинки и таким образом соединяется с массой. В катушку зажигания ток проходит в тот момент, когда контакты замкнуты. С массы он поступает на неподвижный контакт, переходит на подвижный и дальше идет в первичную обмотку. Вращаясь, якорь генератора вращает и кулачок. Кулачок набегает на рычажок и размыкает контакты. В момент размыкания во вторичной обмотке возникает ток высокого напряжения. Чтобы прерыватель работал хорошо, между его контактами должен быть зазор 0,4–0,6 мм (рис. 55).