Катушка зажигания состоит из сердечника (рис. 53) с надетой на него изолирующей втулкой, на которую наматывается вторичная и поверх нее первичная обмотки, фарфорового изолятора, карболитовой крышки с клеммами и корпуса с магнитопроводом. Снаружи на корпусе катушки устанавливают резистор, являющийся дополнительным сопротивлением (двигатели «Москвич» и МеМЗ) и включенный последовательно в цепь первичной обмотки и уменьшающий ее нагрев при работе двигателя с малой частотой вращения коленчатого вала. На автомобиле ВАЗ-2105 катушка зажигания не имеет дополнительного резистора. Внутренняя полость катушки заполняется трансформаторным маслом, улучшающим изоляцию обмоток и охлаждение катушки.
Когда по первичной обмотке протекает ток низкого напряжения, сердечник намагничивается и вокруг обеих его обмоток создается сильное магнитное поле. При размыкании контактов прерывателя ток в первичной обмотке прекращается и исчезает созданное им магнитное поле, пересекая витки вторичной обмотки, в которой наводится ЭДС индукции. Величина этой ЭДС пропорциональна скорости изменения магнитного потока, пронизывающего обмотки катушки.
Благодаря большому количеству витков во вторичной обмотке и большой скорости исчезновения магнитного поля напряжение во вторичной обмотке достигает 24 тыс. В. Одновременно происходит пересечение магнитными силовыми линиями витков первичной обмотки, в которой индуктируется электродвижущая сила самоиндукции величиной до 300 В, и сердечника, в котором появляются вихревые токи, вызывающие его нагрев. Для уменьшения нагрева сердечник делают из отдельных тонких стальных пластин, изолированных друг от друга окалиной.
При работе двигателя с малой частотой вращения контакты прерывателя находятся в замкнутом состоянии более длительный период, и ток в первичной цепи успевает достигнуть своего максимума. В результате включенный в эту цепь резистор нагревается, вследствие чего увеличивается его сопротивление и общее сопротивление первичной цепи, а следовательно, сила тока в ней снижается, что уменьшает нагрев катушки зажигания.
При увеличении частоты вращения коленчатого вала время замкнутого состояния контактов прерывателя уменьшается, ток в первичной обмотке не успевает достигнуть максимальной величины, поэтому температура дополнительного резистора становится меньше и общее сопротивление первичной цепи снижается, вследствие чего ток в первичной цепи катушки несколько усиливается. Во время пуска двигателя стартером с помощью реле стартера дополнительный резистор закорачивается.
ЭДС самоиндукции, которая наводится в первичной обмотке катушки зажигания, при размыкании контактов прерывателя вызывает искрение между контактами, что приводит к их окислению и обгоранию. Также эта ЭДС стремится поддержать ток в первичной обмотке, препятствуя быстрому исчезновению магнитного поля. В результате этого во вторичной обмотке будет индуктироваться недостаточная ЭДС (всего лишь до 5000 В).
Для предупреждения обгорания контактов прерывателя и увеличения ЭДС во вторичной обмотке катушки зажигания параллельно контактам включается конденсатор.
Конденсатор состоит из двух обкладок, представляющих собой тонкие слои олова и цинка, напыленного на бумажные ленты, или двух лент из алюминиевой фольги, изолированных друг от друга парафинированной бумагой. Обкладки свертываются в рулон и помещаются в корпус. Одна обкладка через корпус конденсатора соединяется с «массой», а от другой выводится изолированный проводник для присоединения к изолированной клемме подвижного контакта прерывателя.
В начальный момент размыкания контактов конденсатор заряжается током самоиндукции, за счет чего уменьшается искрение между ними. При полном размыкании контактов конденсатор разряжается через первичную обмотку катушки зажигания, создавая в ней импульс тока обратного направления, вследствие чего ускоряется уничтожение магнитного поля, создаваемого первичной обмоткой, и значительно повышается ЭДС, индуктируемая во вторичной обмотке катушки.
Прерыватель - распределитель зажигания служит для периодического размыкания цепи низкого напряжения и распределения тока высокого напряжения по свечам зажигания в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя.
На автомобиле ВАЗ-2105 он включает в себя: прерыватель, распределитель, вакуумный и центробежный регуляторы опережения зажигания, конденсатор и октан-корректор.
Прерыватель состоит из корпуса, приводного валика с четырехгранным кулачком, подвижного диска, помещенного в нижней части корпуса на шариковом подшипнике и соединенного тягой с вакуумным регулятором опережения зажигания (рис. 54, а). На подвижном диске установлены контакты (неподвижный, соединенный с массой, и подвижный — молоточек, изолированный от массы и соединенный проводником с изолированной клеммой низкого напряжения), а также фетровая вставка для смазки кулачка. Для регулирования зазора между контактами подвижная пластина с неподвижным контактом может перемещаться при помощи отвертки, устанавливаемой в специальный паз. На шлицах верхнего конца приводного валика под ротором установлена опорная пластина с подвижными грузиками центробежного регулятора опережения зажигания. Смазка втулок приводного валика прерывателя осуществляется через капельную масленку (рис. 54, б) маслом для двигателя.
Распределитель (см. рис. 54, а) состоит из ротора 8 с разносной пластиной, на которой укреплен резистор для подавления радиопомех, карболитовой крышки с боковыми клеммами и центральной клеммой с контактным угольком. Ротор прикреплен двумя винтами к опорной пластине кулачка и вращается вместе с ним.
В центральную клемму вставляется наконечник провода высокого напряжения, идущий от катушки зажигания. От боковых клемм провода высокого напряжения с наконечниками присоединяются к свечам зажигания в порядке работы цилиндров двигателя по направлению вращения ротора.
Ток высокого напряжения от катушки зажигания поступает через контактный уголек 12 на разносную пластину ротора, затем через воздушный зазор (0,4 ... 0,8 мм) на боковую клемму и по проводу высокого напряжения на свечу зажигания.
Для ручной корректировки угла опережения зажигания на корпусе прерывателя устанавливается октан - корректор (рис. 54, б). Он состоит из диска с делениями и обозначениями «+» и «—», который закрепляется стопорной пластиной при помощи шпильки с гайкой.
Прерыватель-распределитель зажигания Р-147А (рис. 55) автомобиля «Москвич-2140» отличается от прерывателя-распределителя ВАЗ-2105 в основном компоновкой составных частей, конструкцией распределителя, отсутствием октан-корректора, а также, креплением хвостовика корпуса при помощи хомута, стягиваемого удлиненной гайкой (рис. 55, а).
Пластина центробежного регулятора опережения зажигания закреплена на приводном валике не на верхнем конце, а в нижней части корпуса и над ним уже расположен неподвижный опорный диск и подвижный диск (на шариковом подшипнике) с контактной группой прерывателя, соединенный с тягой вакуумного регулятора опережения зажигания (рис. 55, б).
Контактная группа прерывателя устроена и работает так же, как и у ВАЗ-2105.
В центральной клемме крышки распределителя помещается угольный контакт и подавительный резистор. Внутри ротора имеется срез, с помощью которого он фиксируется в определенном положении на кулачке прерывателя и вращается вместе с ним (рис. 55, б).
На автомобиле ЗАЗ-968М прерыватель-распределитель Р-114Б несколько отличается устройством прерывателя и октан-корректора от рассмотренных выше.
Рычажок (рис. 56, а) подвижного контакта прерывателя проводником соединен с изолированной клеммой. Пластина с неподвижным контактом закреплена стопорным винтом. При ослабленном винте она может перемещаться поворотом регулировочного винта, что обеспечивает регулировку зазора между контактами прерывателя.
Смазка приводного валика прерывателя осуществляется литолом при помощи колпачковой масленки.
Октан-корректор (рис. 56, б) распределителя состоит из поводка, закрепленного гайкой на подвижной пластине, зафиксированной на хвостовике распределителя болтом и неподвижной пластины с делениями, закрепленной гайкой.