1 ≫
-
Разновидности систем зажигания
Благодаря системе зажигания авто в определенный момент работы двигателя производится подача на свечи зажигания искрового разряда. Данная схема системы зажигания применяется в бензиновых моторах. В дизельных двигателях система зажигания работает следующим образом, в момент сжатия происходит впрыск топлива. Существуют некоторые марки американских автомобилей, в которых система зажигания, а точнее ее импульсы подаются непосредственно в блок управления погружаемым топливным насосом.
Все существующие системы зажигания разделяются на три вида:
- Контактная схема, в которой импульсы создаются непосредственно во время работы на разрыв контактов;
- Бесконтактная схема, где при помощи электронно-транзисторного устройства (коммутатора) создаются управляющие импульсы. Коммутатор нередко еще называют генератором импульсов.
- Микропроцессорная схема, в которой электронное устройство управляет моментом зажигания.
В двухтактных двигателях без внешнего источника питания применяется система зажигания типа "магнето". Принцип работы "магнето" заключается в создании ЭДС, в момент вращения в катушке зажигания постоянного магнита по заднему фронту импульса.
Все описанные типы систем зажигания отличаются только способом создания управляющего импульса.
Устройство системы зажигания
На рисунке представлена система зажигания, которая применяется в бензиновых автомобилях.
Рассмотрим более подробно устройство и схему системы зажигания авто.
- источник питания (аккумуляторная батарея и автомобильный генератор);
- накопитель энергии;
- выключатель зажигания;
- блок управления накоплением энергии (микропроцессорный блок управления, прерыватель, транзисторный коммутатор);
- блок распределения энергии по цилиндрам (электронный блок управления, механический распределитель);
- свечи зажигания;
- высоковольтные провода.
Источником питания для системы зажигания выступает аккумуляторная батарея непосредственно в момент запуска мотора, и генератор во время работы двигателя.
Накопитель применяется для аккумуляции и преобразования достаточного количества энергии, которая используется на создание электрического разряда в электродах свечи зажигания. Современная система зажигания автомобиля может применять емкостной или индуктивный накопитель.
Индуктивный накопитель представляет собой катушку зажигания (автотрансформатор), первичная обмотка у которой, подключается к полюсу плюсовому, а минусовой полюс подключается через устройство разрыва. В процессе работы устройства разрыва, возьмем для примера кулачки зажигания, в первичной обмотке наводится напряжение самоиндукции. В это время во вторичной обмотке создается повышенное напряжение, необходимое для пробоя на свече воздушного зазора.
Емкостной накопитель представлен в виде емкости, которая заряжается при помощи повышенного напряжения. В нужный момент отдает всю энергию на свечу зажигания.
Блок управления накоплением энергии предназначен для определения начального момента накопления энергии, а также момента его передачи на свечу зажигания.
Выключатель зажигания – электрический или механический контактный блок для подачи в систему зажигания напряжения. Выключатель зажигания многим автомобилистам известен, как "замок зажигания". Ему отводится две функции: подача напряжения непосредственно на втягивающее реле стартера и подача напряжения в бортовую сеть автомобиля.
Устройство распределения по цилиндрам применяется для подачи в определенный момент энергии к свечам зажигания от накопителя. Данный элемент системы зажигания двигателя состоит из блока управления, коммутатора и распределителя.
Автомобилистам наиболее известно это устройство, как "трамблер", который является распределителем зажигания. Трамблер распределяет по проводам высокое напряжение на свечи цилиндров. Как правило, в распределителе присутствует кулачковый механизм.
Свеча зажигания – устройство с двумя электродами, которые находятся друг от друга на определенном расстоянии от 0.15 до 0,25 мм. Свеча состоит из фарфорового изолятора, который плотно насажен на металлическую резьбу, электродом служит центральный проводник, а вторым электродом выступает резьба.
Высоковольтные провода представляют собой одножильные кабеля с усиленной изоляцией. Проводник может быть выполнен в виде спирали, что поможет избавиться от помех в радиодиапазоне.
Принцип работы системы зажигания
Разделим работу системы зажигания на следующие этапы:
- аккумуляция электрической энергии;
- трансформация (преобразование) энергии;
- разделение по свечам зажигания энергии;
- образование искры;
- разжигание топливно-воздушной смеси.
На примере классической системы зажигания рассмотрим принцип работы. В процессе вращения вала привода трамблера приводятся в действие кулачки, подаваемые на обмотку первичную автотрансформатора напряжение 12 вольт.
В момент подачи напряжения на трансформатор, наводится ЭДС самоиндукции в обмотке и вследствие этого, возникает высокое напряжение до 30000 вольт на вторичной обмотке. После чего в распределитель зажигания (бегунок) подается высокое напряжение, который в момент вращения подает напряжение на свечи. 30000 вольт достаточно, чтобы пробить воздушный зазор свечи искровым зарядом.
Система зажигания автомобиля должна быть идеально отрегулирована. Если будет позднее или раннее зажигание, то двигатель внутреннего сгорания может потерять свою мощность или появится повышенная детонация, а это очень не понравится вашей шестерке (ВАЗ 2106).
Также на эту тему вы можете почитать:
Alex S Октябрь 12th, 2013
2 комментария
Машину вожу, но в такие тонкости не вдавалась. Спасибо за статью, очень полезно было прочитать.
Сколько раз мне объясняли, как работает зажигание, но все равно тонкости я так и не могу запомнить. Видимо, автомобили разбирать — явно не мое ????
Тест-драйвы 2017 года
Популярные записи:
Контакты
По вопросам размещения рекламы и материалов используйте форму обратной связи.
Материалы: http://avto-all.com/avtolyubitelyam-na-zametku/sistema-zazhiganiya-ochen-vazhna-dlya-avtomobilya
2 ≫
-
В этой статье вы найдёте:
Материал ориентирован на начинающего автолюбителя, но люди с богатым опытом и глубоким знанием теории могут внести свои поправки и дополнения, отписавшись в комментариях под статьей.
Пожалуй, из всех систем автомобиля зажигание эволюционировало в наименьшей степени. Нельзя сказать, что в зажигание не вносились усовершенствования, более того, многие из них помогли выйти бензиновым моторам на качественно новый уровень, но принципиальных прорывов не случалось вплоть до появления микропроцессорного управления двигателем. Но и тогда многие, к примеру, американские машины еще долго имели в конструкции старый добрый механический распределитель зажигания.
Если у вас в системе зажигания все исправно, и вы просто ищите информацию о том, как настроить зажигание в Волге, а рассказы о том, как оно устроено вам не интересны, прочтите только первый блок. Если же вы новичок, прочтите текст до конца. Надеюсь он снимет многие ваши вопросы в дальнейшем.
Для настройки нам потребуется: кривой стартер, ключ на 10, бумажка и свечной ключ. Этим вполне обойдемся.
В случае, если мы выставляем зажигание после снятия и установки привода трамблера, порядок действий следующий.
- Ставим машину на ручник.
- Выворачиваем свечу первого цилиндра, плотно затыкаем отверстие в головке бумажкой.
- Теперь, проворачивая коленчатый вал двигателя кривым стартером или за лопасти вентилятора (делаем это осторожно, чтобы их не обломить), ждем пока нашу бумажную пробку не выбьет. При этом метка на шкиве коленвала должна примерно совпасть с третьей меткой на передней крышке двигателя. Теперь мы точно знаем, что первый цилиндр достиг верхней мертвой точки в конце такта сжатия.
Обратите внимание: на шкиве двигателя ЗМЗ 21А есть риска и отверстие. Меткой является именно отверстие. Меткой на двигателе является штифт.
- Снимаем крышку трамблера и убеждаемся, что бегунок у нас смотрит на контакт первого цилиндра. Если это так, привод трамблера установлен верно, можно перейти к настройке. Если бегунку больше глянулся четвертый цилиндр, значит при сборке мы поставили валик привода трамблера с поворотом на 180° от правильного положения. Отпустим крепеж и просто развернем его, как положено.
- Завернем свечу на ее место. Теперь ослабляем болтик на крепежной пластине трамблера и выставляем его положение с незначительным опережением.
- Слегка подтягиваем болтик.
- Заводим двигатель.
- 8. Снова отпускаем болт фиксации, слегка поворачивая трамблер в сторону опережения, при этом обороты будут расти. Пробуем резко открыть дроссель.
Добиваемся такого положения трамблера, когда резкое открытие дросселя не будет вызывать остановку мотора, но будет к нему максимально приближенным.
Теперь ходовая подстройка.
Разгоняемся до скорости 40 км/ч на прямой передаче, выравниваем скорость, а потом резко нажимаем на педаль акселератора. Двигатель должен на доли секунды начать детонировать и перейти к уверенному разгону. Если детонации не было, зажигание позднее, поправляем трамблер в сторону опережения. Если двигатель заглох или детонировал долго и потом нехотя перешел к набору оборотов, значит доворачиваем угол в позднюю сторону.
Вот и вся настройка. Окончательно подтягиваем болтик-фиксатор и с удовольствием ездим.
Конечно, можно настроить зажигание и по стробоскопу на стенде, но это путь не для настоящего волговода.
Как мы уже установили, мотор не может работать в двух случаях: нечему гореть или нечем поджечь. И если с топливной системой все более или менее понятно, зажигание многих автолюбителей, немного пугает. Вся проблема в том, что они просто не понимают как это вообще работает.
Попробуем разобраться с самого начала.
Задача системы зажигания — в нужный момент подать высокое напряжение на свечу соответствующего цилиндра. Напряжение приходит на центральный электрод свечи и проскакивает искрой на ее боковой электрод, соединенный с массой. Это и есть та самая живительная искра, что воспламеняет топливо. За распределение искры отвечает трамблер, а высокое напряжение обеспечивает катушка. Здесь все понятно. Так от чего некоторые не могут победить неисправности в такой простой системе и вынуждены обращаться в автосервисы, в которых, к слову, уже и не помнят, что такое трамблер?
Придется копнуть немного глубже, аж до школьного курса физики.
Для многих ответ очевиден — высокое напряжение «делает» катушка. Черт побери, его действительно «делает» именно она… Но как?
Катушка представляет из себя автотрансформатор. Получает низкое напряжение и отдает высокое. В чем же тут вопрос? А вопрос в том,что трансформатор может работать лишь с переменным напряжением, а в бортовой сети автомобиля оно постоянное.
А работает это так:
В распределителях зажигания для контактных систем имеется очень хитрый узел, именуемый прерывателем. На валу трамблера расположен кулачок, который вращаясь воздействует на подвижный контакт, заставляя его замыкать и размыкать цепь первичной обмотки катушки зажигания. Так получается псевдопеременное, напряжение на входе катушки. И вот оно уже наводит требуемое нам напряжение до 25 Кв во вторичной обмотке катушки. Для того, чтобы контактная группа прерывателя не искрила, в схему включен конденсатор. К слову, именно его наличие на корпусе скажет вам о том, что данный трамблер предназначен именно для контактной системы зажигания.
Такая схема достаточно надежна и проста, но требует периодического обслуживания. Нужно следить за чистотой контактных площадок прерывателя, и при настройке добиваться их правильного взаиморасположения (при касании площадки должны быть параллельны). Часто причиной слабой искры бывает неисправный конденсатор. При пробое он просто замыкает цепь через себя, и катушка получает на вход постоянное напряжение. При его обрыве, искра начинает образовываться между контактами прерывателя, и часть энергии теряется. Катушка получает слишком низкое напряжение, в результате на свечках у вас искра очень слабая. Кроме того, контакты прерывателя начинают очень быстро обгорать.
С развитием радиоэлектроники, от механического прерывателя в трамблере отказались. Теперь его роль выполняет коммутатор с оптическим, индукционным или датчиком холла.
Традиционно на автомобилях ГАЗ используется индуктивная система.
На валу распределителя зажигания закреплен магнит, который, вращаясь внутри обмоток катушки, формирует на ее выходе переменное напряжение номиналом 3В. По сути, это самый обыкновенный генератор переменного тока.
Далее это напряжение поступает на вход коммутатора (клемма Д). Коммутатор усиливает это напряжение и в виде прямоугольных импульсов через силовой транзистор подает его на клему «К» катушки зажигания
Наиболее распространенный коммутатор для автомобилей Волга и ГАЗель 13.3734 или 131.3734
Это система с нерегулируемой продолжительностью накопления энергии. Она достаточно проста и надежна, однако имеет два заметных недостатка:
- при изменении частоты вращения коленчатого вала изменяется форма и величина напряжения на выходе датчика, что влияет на искрообразование;
- при росте количества оборотов коленчатого вала вторичное напряжение снижается.
Этих недостатков лишена система, построенная на базе датчика Холла. Здесь продолжительность накопления энергии жестко задается, что позволяет получить более равномерные характеристики.
Работа самого датчика основана на одноименном эффекте. Через полупроводниковую пластинку протекает ток питания, если к ней поднести магнит, то в направлении, перпендикулярном протеканию тока питания, также возникает ЭДС.
В трамблере расположен магнит и на некотором расстоянии от него — датчик холла. Между ними расположен вращающийся стакан экрана с четырьмя окнами. При нахождении окна между магнитом и полупроводником датчик формирует импульс для коммутатора.
В отличии от индуктивных систем, здесь уже с самого датчика импульс имеет прямоугольную форму и, поступая в коммутатор, обрабатывается таким образом, чтобы форма выходного напряжения не зависела от частоты вращения коленчатого вала. Соответственно, более стабильно искрообразование и ровнее работа двигателя.
Конечно, и здесь есть свои недостатки:
- коммутатор более сложен и крайне чувствителен к всплескам напряжения. По этой причине в его конструкции достаточно много разнообразных схем защиты;
- более высокая стоимость.
Также бывают системы с оптическим датчиком. По конструктиву они схожи с зажиганием на датчике Холла.
За формирование искры отвечает свеча зажигания. Она представляет из себя два электрода, между которыми и проскакивает искра. Прибор простой и, вроде, совершенно понятный, но отчего одни свечи хороши, а другие плохи?
Начнем с того, как работает свеча. Высокое напряжение приходит на ее центральный электрод, второй же электрод (боковой) завязан на массу автомобиля. Так как напряжение достаточно высокое, его энергии хватает на то, чтобы преодолеть расстояние между электродами и создать как бы замыкание в воздухе. Именно поэтому, расстояние между электродами называется искровым промежутком, и промежуток этот должен быть строго заданной величины, которая определяется не только в зависимости от отдачи катушки, но и от степени сжатия двигателя. Именно поэтому, простая установка свечей от «хорошей» иномарки, часто не только не дает положительного эффекта, но и иногда приводит к ухудшению работы мотора. По той же причине, шарлатанством являются разнообразные упражнения по сверлению бокового электрода и прочие мероприятия по «улучшению» свечей.
Еще некоторые твердо уверены, что свеча с длинной резьбовой частью (юбкой), подает искру в более правильно е место — типа, ближе к центру камеры, и оттого делает сгорание смеси более эффективным. Это тоже миф. Единственное, что вы действительно заметите после такого тюнинга — сложность выворачивания свечей. Нагар просто забьет выступающую в камеру сгорания резьбовую часть.
Еще один важный момент — калильное число свечи. Этот показатель зависит от используемого бензина. Для моторов на А-72, свечи нужны холодные, например А11, их центральный электрод почти целиком спрятан в изоляторе, а под А-92, нужны свечи типа А17 с сильно выступающим электродом. Если свеча для мотора слишком горячая, вы столкнетесь с, так называемым, дизелингом или калильным зажиганием, когда двигатель отказывается глохнуть при выключении зажигания.
Свеча, всего-навсего, должна быть качественной, иметь предусмотренный для данного мотора искровой промежуток, правильную длину юбки и соответствовать калильному числу.
Так как свечей сейчас производится огромное количество, в том числе и многолепестковых, с улучшенным искрообразованием, ориентируйтесь на применяемость, указанную изготовителем.
Свечка от Chevrolet ZR1, не сделает из вашей машины суперкар. Не пытайтесь обмануть физику.
Высоковольтные провода на вид, пожалуй, даже проще свечей, однако и тут есть несколько тонкостей.
Изначально, никаких особенных требований к проводам никто не предъявлял. Все, что от них требовалось — надежная изоляция, выдерживающая на пробой несколько киловольт, и хорошая проводимость. Именно на этом и были сосредоточены производители. Затем машины стали усложняться, и в них появилось оборудование, чувствительное к высокочастотным помехам, а старые добрые свечные провода, как раз были чудным источником именно таких наводок. Приемники шумели, электронные блоки сбоили… В общем, для того, чтобы как-то нивелировать эти неприятные эффекты, было решено ввести в систему помехогасящие сопротивления. Расположили их прямо в свечных колпачках. Стало лучше. Затем появились специальные свечи с уже встроенным резистором. Их легко опознать по символам «P» или «R» в окончании индекса. Также помехогасящий резистор есть в бегунке самого распределителя зажигания.
А со временем, появились силиконовые провода. Они куда долговечнее, не каменеют на морозе, в конце концов, оживляют подкапотное пространство веселыми расцветками. И вот именно здесь нас ждет интересное.
Вроде бы, ставим отличные, фирменные провода, а мотор работает как-то неровно и даже немного хуже, чем с самыми обыкновенными дубовыми проводами в полиэтиленовой изоляции. И дело тут не в том, что вам продали подделку — провода нормальные. Просто они не подходят к вашему набору других узлов в зажигании.
А секрет тут в том, что такие провода имеют, так называемое распределенное сопротивление. Такое решение, с точки зрения борьбы за чистоту радиоэфира, является более эффективным. То есть, сам по себе кабель имеет значительное сопротивление, которое тем больше, чем длиннее у вас провод. Для разных марок проводов этот показатель разный, у некоторых сопротивление достигает значений в 25 кОм на метр. Соответственно, при слишком высоком сопротивлении, напряжения на вашей катушке просто не хватает для формирования нормальной искры.
Итак, с одной стороны, мы знаем, что низкое сопротивление хорошо, так как мы не имеем потерь высоковольтного напряжения, а с другой стороны, есть требования к помехозащищенности, что тоже не совсем глупость. Поэтому, покупая силиконовые провода, нужно обязательно ставить свечи без помехогасящего резистора, бегунок трамблера заменить на обычный, безрезистивный, а сами кабели выбирать с как можно меньшим сопротивлением. Так как надписям на коробках верить не стоит, вам поможет самый обыкновенный мультиметр. Нас вполне устроит сопротивление в пределах 6 кОм на метр.
Разумеется, провода должны хорошо фиксироваться в гнездах на трамблере и на самих свечах.
Обратите внимание — на части старых автомобилей катушка зажигания имеет винтовой зажим провода. Здесь силиконовые провода поставить не получится. Как минимум, центральный, нужно будет ставить обыкновенный медный.
Роль распределителя в классическом трамблере играет бегунок, жестко закрепленный на валу трамблера. С катушки зажигания через скользящий контакт на него приходит ток высокого напряжения, и разносится по боковым контактам, соединенным высоковольтными проводами со свечами зажигания. И если в крышке нет трещин, бегунок не имеет подгораний на контактах, уголек в норме и нет нагара на контактах крышки, искать неисправности под крышкой смысла нет. Остается только проверить наличие радиального люфта вала. И если таковой имеется, вы нашли причину нестабильной работы мотора на холостых оборотах. У вас просто постоянно плавает опережение зажигания.
В трамблере есть два автомата опережения зажигания. Они работают таким образом, чтобы на высоких оборотах у вас угол опережения смещался в сторону ранней искры, а при режиме максимальных нагрузок — поздней. Дело в том, что с ростом числа оборотов коленвала растет и скорость движения поршней, то есть, такты проходят за более короткий промежуток времени, а вот скорость сгорания смеси при этом остается неизменной. Соответственно, чтобы смесь успевала догорать к началу такта выпуска, момент зажигания должен быть чуть раньше, и чем выше обороты, тем сильнее должно быть смещение.
Но это не все, так как, мы знаем, что более богатая смесь горит быстрее, а значит при большем открытии дросселя и большем обогащении смеси, искру нужно подать позже.
Во времена суровых водителей, опережение регулировалось вручную, для чего в салон был выведен специальный регулятор, но сейчас все отдано автоматике.
- Центробежный автомат опережения зажигания. Для того, чтобы до него добраться, нам нужно снова заглянуть в корпус распределителя. Здесь мы увидим два подпружиненных грузика, которые расходятся в стороны при увеличении оборотов, смещая угол в сторону опережения. Из неисправностей бывает чисто механический износ и поломка или соскакивание пружинок.
- Вакуумный автомат опережения зажигания. Его хорошо видно. Он стоит на боковой стенке трамблера, закрепленный двумя винтами М4. Представляет собой герметичный сосуд, закрытый мембраной, на которую закреплена тяга, смещающая зажигание при возникновении в сосуде разряжения. Само разряжение создает карбюратор, в задроссельном колодце которого имеется отверстие, соединенное вакуумной трубкой с автоматом опережения. Проверить автомат очень просто. Достаточно его снять и, потянув в себя воздух из его входной трубки, убедиться в наличии перемещения штока. Деталь не ремонтопригодная, в случае выхода из строя просто меняется в сборе.
Вариатором называется дополнительное сопротивление в системе зажигания. Оно ограничивает напряжение на входе катушки зажигания во время работы двигателя и отключается в момент запуска. Сделано это для того, чтобы в момент пуска сделать искру поярче, а после запуска дать катушке работать в щадящем режиме. В современных коммутаторах эта функция реализована электроникой, и в добавочном резисторе нужды уже нет. Есть и катушки, которые в ограничении напряжения не нуждаются.
В последние три десятилетия на рынке запчастей и тюнинга появилось несколько интересных и весьма полезных устройств.
- Усилители искры. Эти приставки устанавливались в разрыв низковольтной цепи катушки зажигания. Их работа была в усилении низкого напряжения на входе первичной обмотки. С появлением бесконтактного зажигания они стали неактуальными, но в прежние времена здорово упрощали жизнь водителям при зимней эксплуатации автомобиля.
- Электронные корректоры зажигания. Их плюсом можно считать отсутствие механических зависимостей в работе.
- Электронные корректоры опережения зажигания с датчиком детонации. Система имела выносной датчик, крепящийся на блоке или головке и подающий сигнал на смещение угла опережения при возникновении детонации. Как результат — более плавная работа мотора в переходных режимах и лучшая приемистость.
Как видим, разобраться здесь не очень сложно. Зажигание автомобилей ГАЗ, в принципе, достаточно надежная система, и при своевременном обслуживании проблем вам доставлять не должна.
Материалы: http://gaz-autoclub.ru/lifegaz/2015/10/21/sistema-zazhiganiya/
3 ≫
-
- Принцип работы системы зажигания
- 1. Особенности системы зажигания
- 2. Устройство системы зажигания
- 3. Как работает система зажигания?
Одним из основных условий успешного запуска двигателя есть наличие исправной системы зажигания, отвечающей за воспламенение топливовоздушной смеси путем искрообразования в нужном цилиндре силового агрегата. Учитывая всю важность указанной системы, знание ее устройства и принципов работы пригодится любому автолюбителю, чтобы в случае необходимости можно было самостоятельно устранить возникшую неисправность.
1. Особенности системы зажигания
Основными требованиями, которые обычно предъявляются к системе зажигания, есть:
1. Необходимость образования искры в цилиндре (находящемся на такте сжатия) соответственно общему порядку работы цилиндров;
2. Обеспечение своевременного момента зажигания, то есть искра должна появляться в конкретный момент, который соответствует оптимальному углу его опережения (при текущих рабочих условиях мотора) и зависит как от оборотов двигателя, так и от нагрузки на него;
3. Снабжение искры достаточной энергией, то есть тем ее количеством, которое необходимо для возгорания рабочей смеси (на этот показатель оказывает влияние состав, плотность и температура рабочей смеси);
4. Рабочая надежность, выражающаяся в непрерывном искрообразовании.
На сегодняшний день существует несколько видовых вариантов системы зажигания, среди которых выделяют контактную, бесконтактную и электронную. Все они имеют ряд общих особенностей. Например, в данных системах отсутствует традиционный распределитель, а его место занимает четырехвыводная катушка зажигания, в состав которой входят две двухвыводные, объединенные в один блок.
В первичных обмотках зажигания, управление током осуществляется с помощью специального контроллера, который получает информационные данные от соответствующих датчиков. Положительной особенностью системы зажигания есть отсутствие в ней подвижных деталей, благодаря чему она не нуждается в постоянном обслуживании или регулировках, а в рабочих целях используется метод распределения искры, который еще часто именуют «методом холостой искры». Цилиндры силового агрегата объединены в пары – 1 с 4, а 2 с 3, причем образование искр проходит сразу в двух цилиндрах: в том, где заканчивается такт сжатия, и в том, где проходит такт выпуска.
Учитывая, что ток в обмотках катушек имеет постоянное направление, образование искры на одной свече всегда проходит от центрального электрода на боковой, а на второй – наоборот, от бокового на центральный. Процесс управления зажиганием выполняется специальным контролером. Датчик положения коленвала передает ему некий опорный сигнал, исходя из которого, контроллер проводит расчет последовательности срабатывания катушек модуля зажигания, а для того чтобы управление было точным, устройству нужна следующая информация:
- частота вращения коленвала силового агрегата;
- нагрузка, которую испытывает мотор автомобиля;
- температура охлаждающей жидкости системы;
2. Устройство системы зажигания
Несмотря на некоторое конструктивное различие разных систем зажигания, можно выделить следующие, общие элементы всех устройств:
1. Источник питания – бортовая сеть автомобиля, вместе со своими источниками, представленными в виде аккумуляторной батареи и генератора;
3. Устройство, отвечающее за управление накопителем энергии. В его задачу входит определение момента начала накопления и момента передачи энергии на свечу зажигания, то есть определение самого момента зажигания. Исходя из конструктивных особенностей системы зажигания конкретного автомобиля, данное устройство может иметь разный вид.
Механический прерыватель – осуществляет непосредственное управление процессом накопления (первичной цепью) и отвечает за замыкание/размыкание питания первичной обмотки. Контакты прерывателя можно увидеть, заглянув под крышку распределителя. Пластичная пружина подвижного контакта прижимает его к недвижимому контакту. Их размыкание выполняется только на короткий срок, а конкретно в момент, когда набегающий кулачок валика привода оказывает давление на молоточек подвижного контакта.
Параллельно контактам включен и конденсатор, который предотвращает их обгорание в момент размыкания. Это стало возможным благодаря поглощению большей части электроразряда, из-за чего существенно уменьшается искрение. Однако, это еще не все полезное влияние конденсатора. Вторая половина преимущества его присутствия базируется на создании в цепи низкого напряжения обратного тока, что положительно влияет на скорость исчезновения магнитного поля. Чем быстрее это произойдет, тем больший ток появится в цепи высокого напряжения. Если конденсатор выйдет из строя – мотор не сможет нормально работать, ведь силы напряжения во вторичной цепи не хватит, чтобы обеспечить стабильное искрообразование.
Прерыватель находится в том же корпусе, что и распределитель высокого напряжения, из-за чего последний получил название прерывателя-распределителя, а саму систему стали называть «классической системой зажигания».
Вместе с прерывателем-распределителем в корпусе находится еще одна важная деталь - центробежный регулятор опережения зажигания, использующийся с целью изменения момента образования искры в соответствии со скоростью вращения коленвала. Менять момент возникновения искры между электродами свечей способен и вакуумный регулятор опережения зажигания, только он делает это в зависимости от нагрузки на мотор автомобиля.
Если механический прерыватель оборудован транзисторным коммутатором, то в этом случае он управляет только ним, а тот, в свою очередь, отвечает за управление процессом накопления энергии. Такая конструкция существенно превосходит аналогичные устройства без транзисторного коммутатора, так как здесь контактный прерыватель более надежный, чему способствует протекание сквозь него тока меньшей силы, а значит, пригорание контактов во время размыкания практически полностью исключается. Соответственно, конденсатор, параллельно подключенный к контактам прерывателя, тут просто не нужен, а в остальном – система полностью идентична классическому варианту. Обе системы, имеющие механический прерыватель, обладают общим названием - «контактные системы зажигания».
Системы с транзисторным коммутатором, оборудованные бесконтактным датчиком (импульсным генератором), могут быть индуктивного типа, основанными на эффекте Холла или относиться к оптическому типу. В данном случае место механического прерывателя занимает импульсный датчик-генератор с преобразователем сигналов, который посредством транзисторного коммутатора осуществляет управление накопителем энергии. Как правило, датчик-генератор расположен внутри распределителя, конструкция которого ничем не отличается от конструкции аналогичной детали в контактной системе, поэтому указанный узел получил название «датчика-распределителя».
Одна из вариаций такой системы, оборудованная распределителем механического вида и катушкой зажигания, размещенной отдельно от распределителя и коммутатора, называется «бесконтактной системой зажигания». Конечно, существует много ее вариантов, предусматривающих применение одного или нескольких соответствующих датчиков.
Также, на основе управления зажиганием выделяют еще один вариант систем – микропроцессорные системы зажигания, которые оборудованы микропроцессорным блоком зажигания (или блоком управления работой мотора с подсистемой управления зажигания), а также имеют датчики и коммутатор. В таком случае, блок управления получает данные о работе силового агрегата (количестве оборотов, положении коленвала, положении распредвала, нагрузках на мотор и температуре охлаждающей жидкости) от датчиков, и уже исходя из результатов их алгоритмической обработки, осуществляет управление коммутатором, который, в свою очередь, управляет накопителем энергии. Процесс регулировки опережения зажигания реализован в блоке управления программно.
В системе зажигания электронного типа, в роли устройства управления накопителем энергии, выступает электронный блок управления (ЭБУ), который является главной составной частью такой системы. Его работа базируется на сборе информации, получаемой от различных датчиков (положения коленвала, положения распредвала, датчика детонации, датчика угла открытия дросселя), на расчете оптимального момента зажигания и времени зарядки катушки, а также через коммутатор – он отвечает за управление первичной цепью катушки.
На выпускаемых сегодня автомобилях блок управления зажиганием объединен с блоком, отвечающим за впрыск топлива.
4. Накопители энергии, которые, в зависимости от типа системы, могут разделяться на две группы:
- С накоплением энергии в катушке (катушках) зажигания, где энергия собирается в первичной обмотке, а при размыкании первичной цепи, во вторичной образуется высокое напряжение, подающееся впоследствии на свечи зажигания. Такой вариант системы есть наиболее распространенным.
- С накоплением энергии в конденсаторе, после чего, в нужный момент, она проходит через катушку зажигания. Во второй цепи также проходит индуцирование высокого напряжения, которое позже подается на свечи. Устройство накопителя энергии такого типа часто называют «зажиганием от разряда конденсатора» или «конденсаторным зажиганием», обозначая аббревиатурой CDI (Capacitor Discharge Ignition). Такая система хоть и не часто, но встречается на автомобилях, правда большее распространение она получила на мотоциклах, гидроциклах и скутерах. Ее главная отличительная черта в том, что энергия искры не зависит от оборотов мотора.
5. Система распределения зажигания. На транспортных средствах может применяться один из двух типов такой системы: система оборудована механическим распределителем или же система статистического распределения.
- Системы, обладающие механическим распределителем энергии, как правило, работают посредством трамблера, который и распределяет напряжение по свечам цилиндров силового агрегата. В системах зажигания контактного типа он, зачастую, объединен с прерывателем, а в бесконтактных – с импульсным датчиком. В более модернизированных системах трамблер либо вообще отсутствует, либо совмещен с катушкой зажигания, коммутатором и датчиками различных систем (CID, HEI, CIC).
- Системы, основывающиеся на статическом распределении энергии, пришли на смену классическому распределителю. Они получили свое название из-за того, что у них отсутствуют движущиеся части, которые обычно входят в конструкцию распределителя. Системы такого рода обозначают аббревиатурой DLI (DistributorLess Ignition) и DIS (DistributorLess Ignition System), что означает "система без распределителя", и DI (Direct Ignition), подразумевающие "систему прямого, или непосредственного зажигания". DLI – имеет отношение ко всем системам без высоковольтного распределителя; DI - относится только к тем, в которых присутствуют индивидуальные катушки, а DIS – это системы синхронного зажигания, обладающие двухвыводными катушками. Возможно, такой подход и не совсем верный, но именно он чаще всего употребляется.
6. Высоковольтные провода. Выступают в роли соединительного элемента между накопителем энергии и ее распределителем (или свечами), а также соединяют распределитель со свечами зажигания. В системах зажигания типа COP («катушка на свече») данный элемент отсутствует.
7. Свечи зажигания. Применяются с целью создания искрового разряда и последующего воспламенения рабочей смеси, находящейся в камере сгорания. Свечи зажигания располагаются в головке цилиндра, и как только на них попадает импульс тока высокого напряжения, между их электродами тут же проскакивает искра, воспламеняющая рабочую смесь.
На большинстве транспортных средств обычно установлено по одной свече в каждый цилиндр, но иногда встречаются и более сложные системы, обладающие двумя свечами, причем они не всегда срабатывают одновременно. Например, при малых оборотах двигателя сначала срабатывает та свеча, которая находится ближе к впускному клапану, а за ней уже вторая, которая обеспечивает более быстрое и полное сгорание топливовоздушной смеси.
3. Как работает система зажигания?
Несмотря на то, к какому типу относится та или иная система зажигания, все они имеют несколько общих рабочих этапов, предусматривающих накопление нужного заряда, его высоковольтное преобразование, распределение, образование на свечах искр и возгорание топливной смеси. Любой из них требует слаженной и точной работы, а значит, стоит выбирать только проверенные устройства, доказавшие свою надежность. В этом плане наилучшим вариантом принято считать электронную систему зажигания, где всем рабочим процессом (подачей искры и ее распределением по свечам) управляет электроника.
Электронная система зажигания – это не отдельный, самостоятельный компонент, а составляющая часть системы управления мотором, которая основывается на работе датчика положения коленвала, датчика, фиксирующего частоту его вращения и датчика массового расхода воздуха. Получив от них нужную информацию, ЭБУ принимает решение касательно момента подачи искры и распределения зажигания. Естественно, в блоке управления уже прописаны определенные команды, выполняющиеся после получения и анализа данных с упомянутых датчиков.
В такой системе воспламенения топливной смеси, полностью исключены механические движущиеся части, а благодаря специальным датчикам и особому блоку управления, образование и подача искры проходят намного быстрее и надежнее, нежели у аналогичных систем контактного и бесконтактного типа. Этот факт позволяет улучшить работу мотора, увеличив его мощность и снизив потребление топлива. Более того, нельзя не отметить высокую рабочую надежность устройств данного типа.
Бесконтактное зажигание отличается тем, что не зависит напрямую от размыкания контактов, а главную роль в процессе образования искры здесь выполняет транзисторный коммутатор и специальный датчик. Отсутствие прямой зависимости от качества и чистоты поверхности контактной группы гарантирует более эффективное искрообразование. Однако, как и в контактном варианте системы зажигания, здесь также используется прерыватель-распределитель, отвечающий за своевременную передачу тока на свечу зажигания. Рабочий принцип бесконтактной системы предусматривает выполнение следующих действий.
Когда коленвал двигателя приходит в движение, датчик-распределитель формирует соответствующие импульсы напряжения и направляет их на транзисторный коммутатор, задача которого – создавать импульсы тока в первичной обмотке катушки зажигания. В момент прерывания во вторичной обмотке катушки проходит индуцирование тока высокого напряжения. Он подается на центральный контакт распределителя, а оттуда, посредством проводов высокого напряжения, поступает на свечи зажигания. Последние и осуществляют воспламенение топливовоздушной смеси.
В случае увеличения оборотов коленвала, за регулировку угла опережения зажигания отвечает центробежный регулятор, а при изменении нагрузки на силовой агрегат эта задача возлагается на вакуумный регулятор опережения зажигания.
Принцип работы контактного зажигания несколько отличается от вариантов, приведенных выше. Когда контакт прерывателя пребывает в замкнутом состоянии, ток низкого напряжения проходит по первичной обмотке катушки. В процессе их размыкания, во второй катушке происходит индуцирование тока высокого напряжения, и посредством высоковольтных проводов он передается на крышку распределителя, после чего расходится по свечам зажигания с определенным углом опережения зажигания.
Как только обороты коленвала увеличиваются, возрастают и обороты вала прерывателя-распределителя, вследствие чего грузики центробежного регулятора начинают расходиться, перемещая подвижную пластину вместе с кулачками прерывателя. Это приводит к тому, что размыкание контактов происходит несколько раньше, из-за чего увеличивается угол опережения зажигания. С уменьшением оборотов коленвала угол опережения зажигания тоже уменьшается.
Более модернизированным типом контактной системы является ее контактно-транзисторный вариант. Он отличается наличием транзисторного коммутатора в цепи первичной обмотки катушки, управление которым выполняется посредством контактов прерывателя. За счет его использования, удалось добиться снижения силы тока в цепи первичной обмотки, что положительно сказалось на длительности эксплуатации контактов прерывателя.
Подписывайтесь на наши ленты в Facebook, Вконтакте и Instagram: все самые интересные автомобильные события в одном месте.
- © 2017 Auto.Today
- Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
- Конфиденциальность
- Реклама на сайте
- Редакция
Редакция портала может не разделять мнение автора и не несет ответственности за авторские материалы, за достоверность и содержание рекламы
Материалы: http://auto.today/bok/3387-princip-raboty-sistemy-zazhiganiya.html