Для работы двигателя необходим какой-нибудь способ инициации сгорания в строго определенный момент каждого рабочего цикла, Наиболее общепринятым способом является использование кратковременной высоковольтной искры. Высоковольтная искра проскакивает с изолированного электрода в центре запальной свечи на массу(заземление на корпус) через небольшой воздушный промежуток. К неотъемлемым элементам любой системы зажигания относятся следующие. Во-первых, необходимо найти способ получения электрической энергии для питания системы Даже несмотря на то, что во многих случаях источником энергии служит батарея, следует обеспечить ее подзарядку, в противном случае система скоро перестанет работать в связи с тем, что батарея разрядилась. Питание от батареи или от отдельной обмотки питания подводится к катушке зажигания. Это устройство преобразует ток небольшого напряжения и большой силы ("низковольтный") в ток большого напряжения и низкой силы ("высоковольтный'), необходимый для образования искры на электродах Обычно в современных системах приходится говорить о преобразовании напряжения 12 вольт в напряжение порядка 40 киловольт. Для управления и изменения момента искрообразования требуется какой-нибудь коммутатор механического типа в виде контактного прерывателя или его электронного аналога - индуктивного датчика, или датчика угла поворота коленчатого вала в сочетании с блоком электронного управления (ECU). Кроме того, необходим способ изменения момента новообразования (опережения и запаздывания), механически или при помощи электроники оптимизирующий угол опере¬жения зажигания на всех частотах вращения двигателя. Здесь рассматриваются основные теории, принципы и методы, связанные с образованием искры и управлением моментом искрообразования
Вопросы получения электрической энергии подробно описываются в разделе электрооборудование. Следует отметить, что для питания системы зажигания требуется постоянное низковольтное напряжение, благодаря которому можно получить искру для воспламенения.
В наиболее простой форме питание системы зажигания осуществляется от обмотки зажигания, расположенной в основном генераторе. Главное преимущество такой системы - в независимости источника питания от нагрузок в электрической системе машины. Единственный существенный недостаток состоит в том. что при низких частотах вращения двигателя, преобладающих при его работе, энергия, отдаваемая обмоткой питания, может быть недостаточна для образования мощной искры. На практике конструкторы гарантируют, что эта проблема не возникнет при нормальных условиях, разве что только из-за старой проводки, да еще загрязненной или плохо отрегулированной свечи зажигания воз¬растет потребление энергии, способное создать некоторые затруднения.
Альтернативой вышеописанному подходу может служить система, в которой питание поступает из общей системы электрооборудования. Этот подход чаще всего встречается на машинах, которые оснащены полноценной системой электрооборудования с аккумуляторной батареей, обеспечивающей питание при неработающем двигателе или при запуске. Это позволяет избежать всевозможных проблем с запуском, связанных с низкой энергоотдачей. свойственной системам непосредственного эажигания. Тем на менее,проблемы, связанные с проводкой и свечами зажигания, все еще остаются. Кроме того, для обеспечения питанием системы зажигания и работы электростартера батарея всегда должна быть полностью заряжена.
Основная статья: Катушка зажигания
Катушка системы зажигания двигателя (часто называемая «бобина») — элемент системы зажигания, который служит для преобразования низковольтного напряжения, поступающего от аккумуляторной батареи или генератора, в высоковольтное. Основная функция катушки зажигания — генерация высоковольтного электрического импульса на свече зажигания.
Основная статья: Свеча зажигания
Свеча зажигания предназначена для под¬вода высоковольтного импульса от свечного наконечника к центральному, или положительному электрод в виде искры и потом отвода его на массу (заземление). Свеча зажигания - неремонтопригодная деталь системы зажигания, предназначенная для работы в течение определенного периода, по окончании которого (когда она изнашивается и разрушается) ее выбрасывают и заменяют новой. Свеча зажигания великолепно подходит под эти требования, как с точки зрения низкой стоимости, так и ответственной роли, которую она надежно исполняет. Фактически, низкая стоимость свечи зажигания вводит в заблуждение. поскольку это - деталь прецизионного исполнения, но в значительной степени она связана с громадными объемами производства свечей. Изменяющиеся требования, предъявляемые к свечам зажигания, а также разнообразные и неблагоприятные условия, при которых они должны работать на двигателях различного типа, привели к тому, что свечи производятся в запутанном сочетании размеров, длин резьб и характеристик теплоотвода.
Выбор момента времени воспламенения топливовоздушной смеси, то есть точки рабочего цикла двигателя, в которой образуется искра, является чрезвычайно важным. Момент искрообразования должен быть рассчитан так. чтобы топливовоздушная смесь могла полностью сгореть, с учетом достижения максимального давления (а следовательно, и максимальной работы цикла)в строго заданный момент по отношению к положению поршня. Нет ничего хорошего в том, что к моменту окончания сгорания поршень все еще будет двигаться к ВМТ или уже пройдет половину своего хода от ВМТ к НМТ. Время, за которое происходит процесс сгорания топливовоздушной смеси до его полного окончания, очень незначительно. Однако сгорание топливоеоэдушной смеси - это не мгновенный взрыв, а управляемое сгорание. В идеала процесс сгорания должен начаться непосредственно перед достижением поршнем ВМТ (то есть перед ВМТ) так, чтобы пик процесса сгорания и большая часть получаемой энергии пришлись на момент времени, когда поршень начинает двигаться вниз, то есть непосредственно за ВМТ. Если максимальное количество энергии концентрируется в камере сгорания сразу после того, как ее объем был минимален (поскольку это была ВМТ), то сипа, с которой газы давят на поршень, будет максимальной. Однако оптимальный момент зажигания при одной частоте вращения двигателя, при другой частоте уже не будет соответствовать оптимальному моменту воспламенения. Это связано с тем, что при повышении частоты вращения двигателя количество времени, отводимого для сгорания топливовоздушной смеси, уменьшается. В идеале момент искрообразования при увеличении частоты вращения двигателя должен сдвигаться от ВМТ.
В разделе о фазах газораспределения подробно освещаются ограничения, налагаемые на двигатель в отношении использования его мощности в широком диапазоне частот вращения, так как большинства мотоциклов имеет постоянные фазы газораспределения. Это приводит к компромиссу, в результате чего двигатель должен быть спроектирован под определенные характеристики (исходя из высокого крутящего момента при низких частотах вращения, за счет потери мощности в диапазоне высоких частот вращения и наоборот). Огромное преимущество момента искрообразования по сравнению с фазами газораспределения состоит в том, что его можно относительно легко изменять. "Опережение" и "запаздывание"- термины, употребляемые для описания изменения момента искрообразования.
При повышении частоты вращения двигателя опережение зажиганияувеличивается, то есть искрообраэовэние происходит раньше, а по мере снижения частоты вращения до оборотов холостого хода происходит "запаздывание" момента искрообразования, до тех пор, пока не будет достигнут исходный угол опережения зажигания. Опережение зажигания измеряется в градусах поворота коленчатого вала до ВМТ, так же, как и фазы газораспределения, следовательно, угол перед ВМТ, при котором на свече образуется искра, называется величиной опережения зажигания.
На ранних двухтактных двигателях небольшого объема с небольшими камерами сгорания, в связи с ограничениями в самой конструкции системы зажигания, допускалось использование постоянного угла опережения зажигания или его изменение в ограниченных пределах. Однако, в поиске способов улучшения характеристик, наряду с развитием многоцилиндровых четырехтактных машин, необходимость более точного управления углом опережения зажигания привела к развитию более совершенных систем зажигания, обеспечивающих изменение опережения. Для управления углом опережения зажигания ранее использовались механические центробежные устройства, но сейчас они уступают место электронным системам управления зажиганием, в том числе осуществляющим функцию изменения угла опережения зажигания.
Необходимо очень тщательно устанавливать угол опережения зажигания. Слишком большой угол опережения зажигания может служить причиной детонации. Этот эффект часто сопровождается звонким металлическим стуком (хотя детонация - не единственная его причина, при возникновении калильного зажигания возможны подобные симптомы). Поскольку это явление происходит в момент, когда поршень находится перед ВМТ и продолжает двигаться вверх, нагрузка на двигатель настолько велика, что продолжение работы двигателя с подобными проявлениями может привести к дорогостоящим повреждениям в виде прогара поршней и разрушения подшипников. Если угол опережения зажигания меньше оптимального, работа, получаемая в результате сгорания топлива, расходуется впустую, в результате чего снижается мощность и возрастает расход топлива.
Основная статья: Системы зажигания с маховичным генератором (магдино)
Система зажигания с маховичным генераторам (магдино)
Система зажигания с маховичным генератором (магдино), по-видимому, представляет собой самый простой способ получения искры.Она была популярна в течение многих лет на небольших двигателях. Преимуществом та¬кой системы является возможность подвода напряжения непосредственно от отдельной обмотки питания, из чего следует, что для запуска двигателя с такой системой необходимость в аккумуляторной батарее отпадает. Маховичный генератор это, по сути, небольшой генератор переменного тока с вращающимся постоянным магнитом. Он состоит из легкосплавного ротора, в который при изготовлении залиты постоянные магниты. Ротор устанавливается на одной из цапф коленчатого вала и вращается вместе с ним, выполняя роль дополнительного маховика. Внутри ротора, на отдельной неподвижной круглой пластине, называемой статором, располагаются обмотки питания цепей освещения и системы зажигания. При вращении ротора магнитное поле, создаваемое постоянными магнитами многократно проходит через обмотки катушек и. таким образом, индуцирует ток. Как следует из названия, генератор переменного тока вырабатывает переменный ток (АС). Это связано с постоянным изменением полярности магнитов относительно обмоток, что, в свою очередь, означает следующее; ток, индуцированный в катушках, сначала имеет одно направление, а потом полностью изменяет его и течет в обратную сторону. Можно предположить, что существует некая мертвая точка между этими крайними случаями, в которой ток отсутствует, но поскольку эти колебания происходят достаточно быстро, то это не имеет большого значения, конечно, в рамках того, что позволяет система освещения. Те, кто были владельцами машин с маховичным генератором, без сомнения, знают, в чем выражаются эти колебания: на холостом ходу происходит незначительное мигание приборов освещения.
Основная статья: Батарейные системы зажигания
Система магдино (до появления электронного управления), не позволяла достичь необходимого диапазона изменения опережения зажигания для получения удовлетворительных характеристик во всем диапазоне частот вращения двигателя. Это связано с тем, что момент размыкания контактов соответствовал бы периоду времени, когда обмотка питания не обеспечивает максимальной энергоотдачи, так что было необходимо другое (постоянное] питание. Новым источником питания служила не обмотка, а основная система электрооборудования машины. В батарейной системе маховичный генератор заменяется более существенным генератором переменного тока (альтернатором), при этом вырабатываемый им переменный ток выпрямляется (преобразуется в постоянный ток, (DC) и регулируется (поддерживается в определенных пределах] так, чтобы соответствовать предъявляемым к нему требованиям. Батарея выполняет функцию накопителя энергии для поддержания постоянного энергоснабжения при низких частотах вращения и не работающем двигателе. В этом преимущество батареи,требующей системы электрооборудования постоянного тока.
Слабая сторона обеих описанных систем - наличие механических частей. Трудно достичь точности производства таких узлов, как контактный прерыватель или автоматический регулятор опережения зажигания. Точность обеспечивала бы надежную работу, но даже если она будет достигнута, со временем, в процессе эксплуатации, сказывается влияние износа. Вначале вышеописанные проблемы были частично решены в контактно-транзисторных системах зажигания. Это первое устройство, уменьшающее электрическую нагрузку на контактах прерывателях за счет применения транзистора, выполняющего функцию ключа для тока первичной обмотки катушки зажигания: тем на менее, прерыватель по прежнему необходим, для того чтобы включать и выключать транзистор. Это более или менее устраняет проблему эрозионного изнашивания контактов, но означает, что они все еще необходимы Работа многих ранних систем основывалась на этом принципе, но теперь их полностью вытеснили электронные системы.
Электронные системы зажигания делятся на два типа:
Основная статья: Системы управления двигателем
К числу параметров, определяющих мощность и характеристики двигателя, относятся: правильные пропорции и объем топливовоздушной смеси для любой данной ситуации, а также оптимальное время ее воспламенения, обеспечивающее полное сгорание. Раздельные системы не в состоянии связать функции подачи топлива и зажигания, и, несмотря на цифровое управление, не обеспечивают получение оптимальных мощности, КПД и токсичности отработавших газов.
Решение возможно в случае применения системы контроля двигателя, управляющей необходимыми двигателю подачей топлива и зажиганием, способной автоматически изменять свои выходные сигналы для соответствия всем условиям и, таким образом, обеспечивать оптимальную характеристику и бесперебойную работу двигателя. В блоке управления двигателем (ECU) данные содержатся в виде карт, позволяющих согласовывать характеристику с различными условиями работы, а в некоторых случаях имеется возможность изменения этих данных.Компания Bosch одной из первых опробовала преимущества объединения цифрового управления системами зажигания и впрыска топлива, а их система Motronic впервые появилась на машинах BMW 16v серии К. Затем последовали другие системы управления двигателем от компаний Sagem, Denso, Mareili и PGM-F1 от компании Honda.
ru.motorcycle.wikia.com
Самым ответственным моментом при эксплуатации автомобиля является пуск двигателя. Особенно актуален этот вопрос в зимнее время года, когда на улице стоят большие морозы. Все смазочные материалы, в том числе и масло в картере двигателя внутреннего сгорания, теряют вязкость, и создают чрезмерную дополнительную механическую нагрузку на стартер.
Рекомендаций по решения этой проблемы в Интернете представлено великое множество, от подогрева масла в картере двигателя дополнительным нагревателем, до впрыскивания в цилиндры двигателя перед пуском легко воспламеняющихся веществ. Совершенствуются коммутаторы системы зажигания, делают много искровой режим зажигания, оптимизируют взаимное расположение и форму электродов свечей.
Но все это не дает максимального эффекта по одной простой причине, во время пуска двигателя напряжение бортовой сети автомобиля падает до 9,5 V и соответственно значительно падает величина высокого напряжения на выходе катушки зажигания. Предложенная доработка системы зажигания позволяет устранить этот недостаток.
Рассмотрим часть схемы электрооборудования автомобиля, составляющую систему зажигания. От аккумулятора напряжение положительной полярности, через предохранитель поступает на контакты замка зажигания и реле зажигания.
Когда ключ из замка зажигания автомобиля вынут, все контакты в замке зажигания разомкнуты, и напряжение на систему зажигания не подается. Если ключ вставить в замок зажигания и повернуть его по часовой стрелке на один сектор, контакты в замке зажигания замкнутся и напряжение поступит на обмотку реле зажигания, по обмотке потечет ток, создаст магнитное поле, которое притянет якорь реле.
Контакты реле замкнутся, напряжение питания поступит на низковольтную обмотку катушки зажигания и через нее на коллектор транзистора VT коммутатора. Пока вал двигателя не вращается, на базу транзистора не поступают открывающие импульсы управления, и он закрыт, ток дальше не течет. В применяемых в настоящее время схемах зажигания автомобилей, элементов начерченных синим цветом (диод VD1 и конденсатор С1) нет.
Для пуска двигателя необходимо повернуть ключ в замке зажигания по часовой стрелке еще на один сектор. Стартер начнет вращаться и на коммутатор с датчика вращения поступят управляющие импульсы. Транзистор VT на время 1-2,5 мс откроется и через низковольтную обмотку катушки зажигания пойдет ток. Сердечник катушки начнет намагничиваться, и создаст в высоковольтной обмотке катушки зажигания высокое напряжение. Величина напряжения будет зависеть от соотношения количества витков в катушках.
Для надежной работы двигателя система зажигания должна создавать высокое напряжение с запасом, величиной не менее 25 кВ. Напряжение, при котором происходит пробой (образуется искра) между электродами в свече составляет 14-17 кВ. Таким образом, должен обеспечивается запас по высокому напряжению около 7 кВ, что гарантирует стабильную искру в свечах при любых условиях запуска двигателя.
При работе двигателя, за счет работы генератора, напряжение в бортовой сети автомобиля обычно составляет 14,1±0,2 В. На первичную обмотку катушки зажигания, за вычетом падения напряжения (1,2 В) на транзисторе VT, поступают импульсы величиной 14,1 В-1,2 В=12,9 В. В этом режиме величина импульсов на вторичной обмотке катушки зажигания для образования искры в свечах составляет 27 кВ.
В момент пуска двигателя напряжение на выводах заряженного аккумулятора может снижаться до 9,5 В, если аккумулятор заряжен не полностью, то напряжение может быть и меньше. Тогда с учетом падения напряжения на транзисторе VT, величина напряжения на первичной обмотке катушки составит 9,5 В-1,2 В=8,3 В, это на 35% меньше, чем напряжение при работающем двигателе. При этом величина высокого напряжения тоже уменьшится на 35% и составит 17 кВ. Новая свеча создает искру при напряжении 12-17 кВ. Если установлены свечи с напряжением пробоя 17 кВ, то в таком случае искрообразование может быть нестабильным. Расчеты показали, что даже для нового автомобиля с узлами и деталями системы зажигания, находящимися в исправном состоянии, запаса по высокому напряжению может и не быть.
Что же тогда говорить о системе зажигания автомобиля, находящегося в эксплуатации не один год. Происходит старение изоляции свечей и выгорание ее электродов. В высоковольтных проводах и катушке зажигания тоже происходит старение изоляции, что приводит к дополнительным потерям. Несколько лет эксплуатируемый аккумулятор тоже вносит свою лепту. Путь тока от аккумулятора к катушке зажигания проходит по проводам через контакты предохранителя, реле зажигания, соединительные колодки и клеммы. На них тоже происходит падение напряжения.
В дополнение для устойчивого возникновения искры в зазоре свечи при сильно охлажденной воздушно бензиновой смеси требуется подавать на нее более высокое напряжение. Таким образом, запуск двигателя старого автомобиля с первой попытки при больших морозах существующая схема зажигания обеспечить с гарантией не может. Последующие попытки запуска двигателя могут полностью разрядить аккумулятор, с чем большинству автолюбителей доводилось сталкиваться.
С проблемой запуска двигателя в дни с большими морозами я столкнулся давно, когда ездил на автомобиле «Ока». Так как двигатель у «Оки» двух цилиндровый, то запустить его, из-за наличия мертвой точки, гораздо сложнее, чем четырех цилиндровый. Менял датчик холла, коммутатор, катушку зажигания, высоковольтные провода, свечи, но достичь уверенного запуска двигателя в морозы так и не получилось.
Проанализировав электрическую схему зажигания, пришел к выводу, что если подключить электролитический конденсатор к выводу катушки зажигания, на который подается +12 В, то все плохие контакты, через которые подается питающее на катушку напряжение наоборот, буду играть положительную роль, так как будут уменьшать разряд конденсатора. Сначала я установил только конденсатор С1, не хотелось резать провода для впайки диода VD. Пуск двигателя значительно улучшился. После установки диода, который не позволяет разряжаться конденсатору в электропроводку автомобиля при пуске двигателя, «Ока» стала с первого раза, на удивление многим, заводится даже при 25 градусном морозе.
Работает схема следующим образом. Когда вставляется ключ зажигания и поворачивается до первого фиксированного положения, конденсатор С1 через диод VD быстро зарядится от аккумуляторной батареи с учетом падения напряжения на диоде около 1,2 В, до напряжения 11,5 В. При пуске двигателя, на катушку зажигания будет подано не напряжение с аккумулятора величиной 9,5 В, а напряжение с заряженного конденсатора 11,5 В. Таким образом высокое напряжение упадет не на 35%, а всего на 20% и высокое напряжение составит не менее 23 кВ, что вполне достаточно для уверенного возникновения в свечах искры.
Эффективность работы схемы можно еще улучшить, если поставить дополнительно автомобильное реле, подключить его обмотку параллельно реле пуска стартера, а пару нормально замкнутых контактов параллельно диоду. Тогда, когда стартер будет выключен, напряжение с аккумулятора на катушку зажигания будет подаваться, минуя диод. Если в реле стартера есть свободная пара нормально замкнутых контактов, то можно использовать их и не устанавливать дополнительное реле. Замыкание с помощью реле выводов диода еще повысит высокое напряжение на выходе катушки зажигания на несколько киловольт.
Диод VD1 подойдет любого типа, рассчитанный на ток не менее 8 А и обратное напряжение не менее 25 В. Еще лучше применить диод Шоттки, например 90SQ045 (45 В, 9 А). Тогда необходимость в установке дополнительного реле отпадет, так как падение на диоде Шоттки составит всего 0,2 В, что и без установки дополнительного реле увеличит высокое напряжение на несколько киловольт. Такие диоды используют в низковольтном выпрямителе блоков питания компьютеров.
Электролитический конденсатор подойдет любого типа, рассчитанный на напряжение не менее 25 В и емкостью не менее 20000 мкф. Конденсатор должен быть рассчитан на работу в широком диапазоне температур, минус 30-65 градусов Цельсия. Лучше всего подходит конструкция конденсатора с выводами, рассчитанными на винтовое подключение. Я устанавливал конденсатор как на фото.
Если нет подходящего по емкости конденсатора, то можно подключить параллельно, соблюдая полярность, несколько конденсаторов меньшей емкости. При параллельном соединении плюсовые выводы конденсаторов соединяются с плюсовыми, а минусовые с минусовыми. Общая емкость тогда составит сумму всех соединенных параллельно конденсаторов.
Например, есть 4 конденсатора емкостью 4700 мкФ, соединив их параллельно, получим конденсатор емкостью 18800 мкФ.
Что касается реле, то можно применить любое автомобильное реле, имеющее нормально замкнутые контакты.
Конденсатор желательно установить в непосредственной близости с катушкой зажигания, но, для предотвращения его перегрева, на максимально возможном удалении от двигателя. Место установки должно не допускать попадания влаги на выводы конденсатора во время движения автомобиля. Предложить готовое решение по размещению диода и конденсатора сложно, так как каждая марка автомобиля имеет оригинальную конструкцию, и место установки деталей приходится выбирать индивидуально.
Вместо конденсатора можно применить кислотный аккумулятор небольшой емкости, например от UPS компьютера. Это еще более лучший вариант, чем установка конденсатора. Дополнительный аккумулятор будет при работе двигателя постоянно подзаряжаться и благодаря тому, что система зажигания будет питаться от двух аккумуляторов, дополнительный аккумулятор всегда будет полностью заряжен. При пуске двигателя на систему зажигания будет всегда подаваться напряжение питания более 12 В.
Для безотказного запуска двигателя автомобиль перед наступлением холодов должен быть подготовлен к зимней эксплуатации. Необходимо залить масло в двигатель и коробку передач, предназначенное для работы при низких температурах. Необходимо в обязательном порядке заменить свечи и фильтры, масляный, воздушный и бензиновый. И конечно самое главное это техническое состояние аккумулятора. Даже если аккумулятор новый, его обязательно нужно зарядить от внешнего зарядного устройства. Если все эти требования заблаговременно выполнены, то с пуском двигателя в холодное время года проблем не будет.
Двигатель автомобиля рекомендуется запускать в следующем порядке:
ydoma.info
Принцип действия любого автомобильного двигателя внутреннего сгорания основан на использовании энергии, получающейся вследствие динамичного расширения воспламенённой топливной смеси.Момент воспламенения топлива в цилиндре (цилиндрах) влияет на мощностные характеристики мотора, а также на то, запустится ли он вообще.Именно своевременность вспышки топливной смеси и является сутью определений «раннее» и «позднее» зажигание. Рассмотрим подробнее, как момент зажигания влияет на работу ДВС, а также, как определить раннее или позднее зажигание по характеру работы двигателя.
Содержание статьи
Схема раннего зажигания (детонация)
Раннее зажигание вызывает ударную волну сгоревшего топлива, что негативно влияет на всю поршневую систему.
Прежде всего нужно сказать, что споры о том, какое зажигание лучше – раннее или позднее – в принципе не имеют смысла, потому что только своевременное воспламенение смеси позволяет добиться максимальной «отдачи» от двигателя.Посмотрим, что происходит при слишком ранней вспышке горючего (признаки раннего зажигания).Поршень двигается к верхней мёртвой точке (ВМТ), сжимая смесь газов. И тут, когда до ВМТ ещё далеко, происходит вспышка – по сути, взрыв. Поршень, движимый силами инерции (а при движении авто, вдобавок, они многократно возрастают), продолжает «подъём», преодолевая сопротивление встречной ударной волны.Это сопротивление уже вызывает потерю мощности. При этом возникает сильная детонация, которая ещё и разрушительно действует на детали двигателя.Детали кривошипно-шатунной группы работают согласованно с газораспределительным механизмом, поэтому чересчур ранняя вспышка вызовет и «выстрел» во впускной коллектор.Итак, симптомами раннего зажигания являются:
Признак позднего зажигания
Смоделируем теперь ситуацию, когда вспышка топливной смеси произошла позже, чем необходимо – когда он уже находится в ВМТ или миновал её.
Позднее зажигание снижает мощность двигателя и увеличивает расход топлива — сгоревшее топливо идет на «обогрев отмосферы».
В этом случае топливная смесь не будет сгорать не совсем вовремя. То есть в момент, когда поршень уже миновал нижнюю мёртвую точку в процессе такта рабочего хода, смесь будет продолжать гореть. И в результате остатки сгорающего топлива будут вытолкнуты поршнем в выпускной коллектор. Понятно, что энергия сгоревшего горючего не будет при этом реализована по назначению целиком – часть её пойдёт на обогрев атмосферы.И в результате симптомами позднего зажигания явятся:
Это общее описание влияния угла опережения зажигания на работу двигателя. Речь идёт именно об опережении, потому что оптимальное время вспышки – не тот момент, когда поршень находится в ВМТ, а именно чуть раньше – т.е. зажигание «опережает» работу механической части мотора – кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов.На разных ДВС регулировка угла опережения осуществляется по-разному. Рассмотрим основные моменты более подробно.
Регулировка зажигания поворотом трамблера
Она производится поворотом корпуса распределителя зажигания (трамблёра), вал которого приводится в движение путем передачи крутящего момента от двигателя через промежуточные шестерни. На двигателях семейства ВАЗ 2108 вал трамблёра приводится во вращение путём непосредственного зацепления за распредвал, но это не имеет принципиального значения. Самое главное – точная согласованность системы зажигания с механикой ДВС.
Вращением трамблера регулируется желаемый момент зажигания. Устанавливать позднее или раннее зажигание это дело каждого и зависит от желания экономить топливо или манеры вождения.
Вне зависимости от того, какой трамблёр установлен – контактный или бесконтактный (с датчиком Холла), поворот его корпуса против направления вращения ротора увеличивает угол опережения зажигания. То есть, чтобы сделать зажигание «пораньше», нужно определить, в какую сторону вращается ротор – можно снять крышку с распределителя и провернуть коленвал. Куда крутить трамблёр для раннего зажигания – будет видно наглядно.Но не всегда требуемый угол опережения зажигания определяется заданными заводом характеристиками двигателя. На его величину также влияет октановое число топлива.
Очень наглядно это видно при использовании газобаллонного оборудования на авто с карбюраторными моторами. При первом переключении с бензина на газ машина отказывается разгоняться. Чтобы добиться нормальной работы двигателя, приходится не просто поставить зажигание пораньше, а повернуть трамблёр до предела против хода. И наоборот, при переключении обратно на бензин такое опережение зажигания будет излишним – об этом «скажет» стук поршневых пальцев, вызванных детонацией.Это объясняется большой разницей октановых чисел газа и бензина.Очень простой, но эффективный способ проверки точности установки угла опережения – это испытание работы мотора в движении. При резком нажатии педали газа в набирающем обороты двигателе должен появиться лёгкий кратковременный стук поршневых пальцев.
Признаки позднего зажигания на инжекторе те же, что и на карбюраторном двигателе. Но в этом случае самостоятельную регулировку угла опережения не сделать.Дело в том, что работой систем зажигания и впрыска топлива управляет электронный блок управления. Он подаёт управляющие импульсы системам после обработки сигналов от датчика положения распределительного вала и датчика коленвала. Корректировка момента искрообразования производится также с учётом сигнала от датчика детонации.Чтобы определить точную причину сбоев в работе, необходима профессиональная диагностика. Допустим, что прозвонка ДПРВ мультиметром не выявила неисправности. Но осциллограф может показать, что характеристики сигнала, исходящего от датчика, не соответствуют нормам. Сделать более раннее зажигание на инжекторе можно, изменив программу ЭБУ, то есть «перепрошив» «мозги».
Топливный насос высокого давления дизельного двигателя
Применительно к дизельным двигателям говорить о раннем или позднем зажигании можно лишь для того, чтобы рассматривать сходные процессы в привычных терминах. На этих моторах воспламенение топлива происходит в результате сильного сжатия топливовоздушной смеси. Поэтому ни свечей зажигания, ни вообще системы зажигания на них нет.Если Вы ранее не интересовались более плотно дизелями, а только слышали, что работают они на другом топливе – солярке, то, возможно, знаете, что свечи там всё-таки есть. Но это – свечи накаливания и предназначены они для прогрева камеры сгорания, а не для воспламенения топливной смеси.
Для запуска дизеля в зимнее время и мороз не только выставляют ранний впрыск, но и ставят предпусковые подогреватели Вебасто, Гидроник, Бинар и другие.
Говоря о, скажем, признаках позднего зажигания на дизеле, имеют в виду момент впрыска топлива в камеру сгорания. Именно его своевременность и оказывает влияние на работу двигателя. А симптомы того, что впрыск произошёл раньше или позже, чем необходимо, будут такими же, как и на бензиновых моторах. Правда, при «позднем зажигании» дизель будет страшно дымить – гораздо сильнее и «ароматней» своего бензинового собрата.На дизелях более ранних конструкций установить на дизеле более раннее зажигание можно, повернув корпус топливного насоса высокого давления (ТНВД). Это объясняется тем, что ТНВД в таких моторах объединял в себе сразу несколько насосов – для каждой форсунки свой насос (плунжерная пара). Особенно актуальным для дизеля «раннее» зажигание становится в мороз – зимой запуск мотора проблематичен и требует тщательной настройки подачи топлива.
Впрыск топлива более современных дизелей организован несколько иначе. ТНВД создаёт давление топлива в единой топливной магистрали, а оттуда оно распределяется по цилиндрам. Такие системы получили название Common rail – в переводе с английского «общая магистраль».Такая организация впрыска топлива позволяет сделать качество воспламенения независимым от угла поворота коленвала. Если такой дизель при работе и проявляет признаки «неправильного зажигания», то это значит, что система впрыска нуждается в тщательной диагностике и ремонте. В заключение можно сказать, что неправильная (не по меткам) установка звёздочек или шестерен ГРМ может повлиять на работу двигателя так же, как и неправильный угол опережения зажигания.
mytopgear.ru
Engineering: engine ignition
Универсальный русско-английский словарь. Академик.ру. 2011.
ЗАЖИГАНИЕ — воспламенение рабочей смеси в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания от электрической искры свечи зажигания … Большой Энциклопедический словарь
ЗАЖИГАНИЕ — система воспламенения горючей смеси в цилиндрах двигателя. В современных карбюраторных и газовых двигателях осуществляется электрической искрой, источником которой являются аккумулятор, динамо машина или магнето. Самойлов К. И. Морской словарь. М … Морской словарь
зажигание — я; ср. 1. к Зажигать. Долго провозился с зажиганием костра из за дождя. 2. Приспособление для воспламенения горючей смеси в двигателях внутреннего сгорания. Включить з. Замок зажигания. Повернуть ключ от зажигания. * * * зажигание воспламенение… … Энциклопедический словарь
Зажигание — Система зажигания это совокупность всех приборов и устройств, обеспечивающих появление искры в момент, соответствующий порядку и режиму работы двигателя. Зажигание ханукии Зажигание меноры … Википедия
Зажигание — в двигателях внутреннего сгорания (ДВС), принудительное воспламенение рабочей смеси в камере сгорания ДВС. Получили распространение две системы З. батарейное и от Магнето. При батарейном З. (рис.) электрический ток низкого напряжения (6… … Большая советская энциклопедия
зажигание — в двигателях внутреннего сгорания, принудительное воспламенение горючей смеси в камере сгорания двигателя. В бензиновых и газовых двигателях зажигание происходит от искры, возникающей между электродами свечи зажигания при электрическом разряде. В … Энциклопедия техники
Зажигание — (в двигателях внутреннего сгорания), воспламенение рабочей смеси в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания от электрической искры свечи зажигания … Автомобильный словарь
Пусковая система двигателя внутреннего сгорания — Запрос «Кикстартер» перенаправляется сюда; О сайте см. Kickstarter. Двигатель внутреннего сгорания любого типа не создаёт вращающего момента в неподвижном состоянии. Прежде чем он начнёт работать, его нужно раскрутить с помощью внешнего источника … Википедия
Запуск двигателя внутреннего сгорания — Содержание 1 Мускульная сила человека 2 Электростартёр 3 Вспомогательный ДВС … Википедия
Пусковая система двигателя — Содержание 1 Мускульная сила человека 2 Электростартёр 3 Вспомогательный ДВС … Википедия
Калильное зажигание — Двухтактный авиамодельный калильный двигатель … Википедия
universal_ru_en.academic.ru
Систе́ма зажига́ния — это совокупность всех приборов и устройств, обеспечивающих появление электрической искры, воспламеняющей топливовоздушную смесь в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания в нужный момент. Эта система является частью общей системы электрооборудования.
В первых двигателях (например, двигатель Даймлера, а также так называемый полудизель) смесь топлива с воздухом воспламенялась в конце такта сжатия от раскалённой калильной головки — камеры, сообщающейся с камерой сгорания (синоним — калильная трубка).
Перед запуском калильную головку надо было разогреть паяльной лампой, далее её температура поддерживалась сгоранием топлива при работе двигателя. В настоящее время по такому принципу работают калильные двигатели, используемые в различных моделях (авиа-, авто-, судомодели). Калильное зажигание в данном случае выигрывает своей простотой и непревзойдённой компактностью.Дизельные двигатели также не имеют систему зажигания, топливо воспламеняется в конце такта сжатия от сильно нагретого в цилиндрах воздуха.
Не нуждаются в системе зажигания компрессионные карбюраторные двигатели, топливовоздушная смесь воспламеняется от сжатия. Данные двигатели также применяются в моделизме.[1]
Но по-настоящему на бензиновых моторах прижилась искровая система зажигания, то есть система, отличительным признаком которой является воспламенение смеси электрическим разрядом, пробивающем воздушный промежуток между электродами свечи зажигания.
В настоящее время существуют три системы зажигания: с использованием магнето, батарейное зажигание с автомобильным аккумулятором и система зажигания без аккумулятора с использованием мотоциклетного генератора переменного тока.
Можно выделить: схемы без использования радиоэлектронных компонентов («классические») и электронные.
Схемы с электронным зажиганием разделяются на:
Одной из первых появилась система зажигания на основе магнето. Магнето — специализированный генератор переменного тока, вырабатывающий электроэнергию только для свечи зажигания. Конструкция представляет собой постоянный магнит, получающий вращение от коленчатого вала бензинового двигателя и неподвижную генераторную обмотку с малым количеством витков толстого провода (катушка индуктивности). На общем магнитопроводе с генераторной обмоткой находится высоковольтная (с большим количеством витков тонкого провода). Генерируемое низковольтное напряжение трансформируется в высоковольтное, способное «пробить» искровой промежуток свечи накаливания. Один из выводов каждой катушки связан с «массой» (корпусом двигателя), другой вывод высоковольтной обмотки присоединяется к центральному электроду свечи зажигания. Если магнето контактное — параллельно другому выводу низковольтной обмотки на «массу» подключён прерыватель с параллельно подключенным конденсатором (необходим для уменьшения искрения и подгорания контактов). В нужный момент времени (момент опережения зажигания) кулачок размыкает контакты прерывателя и на свече проскакивает искра. В электронных бесконтактных магнето прерыватель отсутствует, имеется управляющая катушка, в нужный момент генерируется управляющий импульс на электронный блок. Транзисторы или тиристоры открывается, ток поступает на высоковольтную катушку. Энергия дополнительно накапливается в конденсаторах или в катушках индуктивности, что повышает мощность искры.
Достоинством магнето является простота, компактность и лёгкость, низкая стоимость, аккумуляторная батарея не нужна. Магнето всегда готово к работе. Применяется в основном на малогабаритной технике — например, на бензопилах, газонокосилках, переносных бензогенераторах и др. Магнето также применялось на поршневых авиационных двигателях.
Классическая (контактная) батарейная система зажигания Второй, наиболее распространённой системой является батарейная система зажигания. В этом случае электропитание осуществляется от автомобильной аккумуляторной батареи, а когда двигатель работает — электроэнергию вырабатывает автомобильный генератор, подключенный параллельно аккумулятору.
Последовательно источникам тока подключен выключатель зажигания, прерыватель и первичная обмотка катушки зажигания с добавочным сопротивлением.
Катушка зажигания представляет собой импульсный трансформатор. Основная функция катушки зажигания — трансформирование низкого (12 вольт) напряжения в высоковольтный (десятки тысяч вольт) импульс, способный «пробить» искровой промежуток на свече.
Цепь высокого напряжения — вторичная обмотка катушки зажигания, распределитель, высоковольтные провода и свечи зажигания.
Если двигатель одноцилиндровый — тогда высоковольтный распределитель отсутствует, он также не нужен на двухцилиндровых двигателях при применении двухискровых катушек зажигания. В последнее время становится катушка на каждый цилиндр (что позволяет разместить катушку непосредственно на свече как наконечник и отказаться от высоковольтных проводов) или двухискровая катушка на пару цилиндров.
Принцип действия основан на законе электромагнитной индукции.
От аккумуляторной батареи при включенном зажигании и замкнутых контактах прерывателя ток низкого напряжения проходит по первичной обмотке катушки зажигания, образуя вокруг неё магнитное поле. Размыкание контактов прерывателя приводит к исчезновению тока в первичной обмотке и магнитного поля вокруг неё. Исчезающее магнитное поле индуктирует во вторичной обмотке высокое напряжение (около 20—25 киловольт). Распределитель поочерёдно подводит ток высокого напряжения к высоковольтным проводам и свечам зажигания, между электродами которых проскакивает искровой заряд, топливовоздушная смесь в цилиндрах двигателя воспламеняется.
Исчезающее магнитное поле пересекает не только витки вторичной, но и первичной обмотки, вследствие чего в ней возникает ток самоиндукции напряжением около 250—300 вольт. Это приводит к искрению и обгоранию контактов, кроме того, замедляется прерывание тока в первичной обмотке, что приводит к уменьшению напряжения во вторичной обмотке. Поэтому параллельно контактам прерывателя подключен конденсатор (как правило, ёмкостью 0,25 мкф).
Последовательно первичной обмотке катушки зажигания включается добавочное сопротивление (или дополнительный резистор). На низких оборотах контакты прерывателя оказываются бо́льшую часть времени в замкнутом состоянии и через обмотку протекает ток, более чем достаточный для насыщения магнитопровода. Избыточный ток бесполезно нагревает катушку. При запуске двигателя добавочное сопротивление шунтируется контактами реле стартера, тем самым повышается энергия электрической искры на свече зажигания.
На лёгких мотоциклах (например, мотоциклы «Минск», «Восход»), мопедах и подвесных лодочных моторах устанавливаются генераторы переменного тока с самовозбуждением (с вращающимся постоянным магнитом). Одна из статорных обмоток генерирует электроэнергию для свечи зажигания, остальные — для питания электрооборудования транспортного средства (фары, ходовые огни маломерного судна, освещение каюты). Статорная обмотка может быть совмещена с катушкой зажигания, а сам генератор — с узлом прерывателя. Аккумуляторная батарея на транспортном средстве не нужна (но на судне может присутствовать для освещения на стоянке, заряжается генератором на ходу, при работе лодочного мотора).
Блок электронного зажигания, СССР, 1980-е годы. Самостоятельно подключался к «классической» батарейной системе зажигания автомобиля. Тумблером электроннное зажигание могло быть отключено, переменным резистором водитель регулировал опережение зажигания (например, уменьшал при запуске холодного двигателя). Через контакты прерывателя «классической» системы зажигания протекает большой ток, вызывающий их быстрый износ, а также сила тока низкого напряжения зависит от частоты вращения коленчатого вала двигателя. После появления полупроводниковых элементов (тиристоров и транзисторов) стали выпускаться электронные системы зажигания, вначале контактные, как дополнение к «классической», затем бесконтактные.
В контактной электронной системе зажигания через прерыватель проходит малый ток, собственно прерыватель вызывает срабатывание электронной схемы коммутатора, формирующей импульс в первичной обмотке катушки зажигания. Благодаря электронным компонентам напряжение в первичной обмотке может быть повышено, при запуске двигателя коммутатор может выдавать несколько импульсов подряд, облегчая воспламенение топливной смеси, водитель может со своего места легко регулировать момент зажигания.
Так, на автомобилях ЗИЛ-130, ЗИЛ-131 и ГАЗ-53 штатно устанавливалась контактно-транзисторная система зажигания. В СССР в продажу поступали блоки электронного зажигания («Ока», «Искра», «Искра-2» и др.), которые автолюбители самостоятельно устанавливали на свои «Запорожцы», «Жигули» и «Москвичи». Блок электронного зажигания мог быть легко отключен при его неисправности.
Системы с накоплением энергии в индуктивности (транзисторные) занимают доминирующее положение в технике. Принцип действия — при протекании электрического тока от внешнего источника через первичную обмотку катушки зажигания катушка запасает энергию в своём магнитном поле, при прекращении этого тока ЭДС самоиндукции генерирует в обмотках катушки мощный импульс, который снимается со вторичной (высоковольтной) обмотки, и подаётся на свечу. Напряжение импульса достигает 20—40 тысяч вольт без нагрузки. Реально, на работающем двигателе напряжение высоковольтной части определяется условиями пробоя искрового промежутка свечи зажигания в конкретном рабочем режиме, и колеблется от 3 до 30 тысяч вольт в типичных случаях. Прерывание тока в обмотке долгие годы осуществлялось обычными механическими контактами, сейчас стандартом стало управление электронными устройствами, где ключевым элементом является мощный полупроводниковый прибор: биполярный или полевой транзистор.
Системы с накоплением энергии в ёмкости (они же «конденсаторные» или «тиристорные», CDI) появились в середине 1970-х годов в связи с появлением доступной элементной базы и возросшим интересом к роторно-поршневым двигателям. Конструктивно они практически аналогичны описанным выше системам с накоплением энергии в индуктивности, но отличаются тем, что вместо пропускания постоянного тока через первичную обмотку катушки к ней подключается конденсатор, заряженный до высокого напряжения (типично от 100 до 400 вольт). То есть обязательными элементами таких систем являются преобразователь напряжения того или иного типа, чья задача — зарядить накопительный конденсатор, и высоковольтный ключ, подключающий данный конденсатор к катушке. В качестве ключа, как правило, используются тиристоры. Недостатком данных систем является конструктивная сложность, и недостаточная длительность импульса в большинстве конструкций, достоинством — крутой фронт высоковольтного импульса, делающий систему менее чувствительной к забрызгиванию свечей зажигания, характерному для роторно-поршневых двигателей.
Принципиальная схема транзисторного электронного контактного зажигания. При размыкании контактов прерывателя S1 электронная схема формирует импульс электрического тока в первичной обмотке катушки зажигания Важнейшим параметром, определяющим работу системы зажигания, является так называемый момент зажигания, — то есть время, в которое система поджигает искровым разрядом сжатую рабочую смесь. Определяется момент зажигания как положение коленвала двигателя в момент подачи импульса на свечу опережением относительно верхней мёртвой точки в градусах (типично от 1 градуса до 30).
Это связано с тем, что для сгорания рабочей смеси в цилиндре требуется некоторое время (скорость распространения фронта пламени около 20-30 м/с). Если поджигать смесь в положении поршня в верхней мёртвой точке (ВМТ), смесь будет сгорать уже на такте расширения и частично на выпуске и не обеспечит эффективного давления на поршень (попросту говоря, догоняя поршень, вылетит в выхлопную трубу). Поэтому (оптимальный) момент зажигания подбирают таким образом (опережают относительно ВМТ), чтобы максимальное давление сгоревших газов приходилось на ВМТ.
Оптимальный момент (опережения) зажигания зависит от скорости движения поршня (оборотов двигателя), степени обогащения/обеднения смеси и немного от фракционного состава топлива (влияет на скорость горения смеси). Для автоматического приведения момента зажигания к оптимальному применяются центробежный и вакуумный регуляторы, или электронный блок управления.
Следует отметить, что на нагрузочных режимах в бензиновых двигателях при оптимальных (по скорости горения смеси) углах зажигания часто возникает детонация (взрывное горение смеси), поэтому, для её избежания, реальный угол опережения зажигания делают чуть больше, до порога возникновения детонации (подводом начального угла опережения вручную, или электроникой блока управления — автоматически, в движении).
Как «позднее зажигание», так и «раннее зажигание» (относительно оптимального) приводит к падению мощности двигателя и снижению экономичности из-за снижения КПД, а также избыточному нагреву и нагрузкам на детали двигателя. «Раннее зажигание», кроме того, приводит к сильной детонации, особенно при резком нажатии на педаль газа. Регулировка опережения зажигания на автомобилях обычно заключается в выставлении наиболее раннего момента зажигания, еще не приводящего к детонации при разгоне.
Бесконтактная электронная система зажигания; распределитель совмещён с катушкой зажигания, виден вакуумный регулятор и высоковольтные провода со свечными наконечниками. В старых двигателях использовался вращающийся кулачок и контактная группа (прерыватель), разрывающая цепь при определённом положении вала. Это упрощало низковольтную электрическую схему системы зажигания до двух проводов — от аккумулятора до катушки, и от катушки до прерывателя. Недостатком этой системы была низкая надёжность контактов прерывателя и параллельно им подключенного конденсатора (возможно, самое ненадёжное место в двигателе как целом), уязвимость контактов для нагара и влаги.
С развитием электроники от прерывателя отказались, заменив его бесконтактными датчиками — индуктивными, оптическими, либо наиболее распространёнными датчиками Холла, основанными на эффекте изменения проводимости полупроводника в магнитном поле. Преимущество бесконтактных схем — отсутствие необходимости в периодическом обслуживании, — за исключением замены свечей зажигания. В таком случае, для выдачи резкого фронта/спада напряжения на катушку необходима электронная схема, делающая это на основании сигнала с датчика. Отсюда происходит название такого варианта: «бесконтактное электронное зажигание». Электронная схема обычно исполнена в виде единого; зачастую — неремонтопригодного узла, известного в просторечии как «коммутатор».
На советских лодочных[2] и мотоциклетных[3] двигателях бесконтактное электронное зажигание применялось с 1970-х годов; на автомобилях — начиная с ВАЗ-2108 (1984).
В современных автомобилях на его смену пришли датчик положения коленвала и датчик фаз. Точный момент искрообразования вычисляется электронным блоком управления в зависимости от показаний многих иных датчиков (датчик детонации, датчик положения дроссельной заслонки и т. п.) и в зависимости от режима движения и работы двигателя.
Центробежный регулятор — устройство, изменяющее положение шторки бесконтактного датчика или кулачка контактного (а значит, и момент зажигания) в зависимости от оборотов двигателя.
Состоит из грузиков (обычно — двух), которые, с увеличение оборотов двигателя, расходятся, преодолевая сопротивление пружинок, поворачивая при этом часть вала со шторкой или кулачком вперёд (увеличивая опережение зажигания при увеличении оборотов).
Вакуумный регулятор — устройство, изменяющее положение датчика относительно начального (а, значит, и момент зажигания) в зависимости от разрежения во впускном коллекторе, то есть от степени открытия дроссельных заслонок и оборотов двигателя. Обычно включает в себя шланг от узла прерывателя/датчика до карбюратора или впускного коллектора. На прерывателе разрежение воздействует на мембрану, которая, преодолевая сопротивление пружины, сдвигает датчик (контакты прерывателя) навстречу движению кулачка (шторок), то есть, увеличивая опережение зажигания при большом разрежении во впускном коллекторе (в этом случае смесь горит дольше, это режимы малых нагрузок при высоких оборотах двигателя).
Центробежный и вакуумный регуляторы позволяют добиться оптимального момента зажигания во всех режимах работы двигателя. В современных двигателях они уже не используются, — поскольку задача определения оптимального момента искрообразования переложена на микропроцессор (в электронном блоке управления, или контроллере), учитывающий в вычислениях также положение дросселей, обороты двигателя, сигналы датчика детонации и т. п.
Схема включения двухискровой катушки зажигания Катушка зажигания (часто называется «бобина») — импульсный трансформатор, преобразующий резкий фронт/спад напряжения от прерывателя/коммутатора в высоковольтный импульс. В одноцилиндровых двигателях (лодочные, мотоциклетные) используется по одной катушке на каждый цилиндр, соединённой со свечой высоковольтным проводом. В многоцилиндровых двигателях традиционно использовалась одна катушка и распределитель; однако в большинстве современных двигателей используется несколько катушек зажигания, либо объединённых в едином корпусе с электронными коммутаторами (т. н. «модуль зажигания»), при этом каждая катушка обеспечивает искру в конкретном цилиндре, либо в группах цилиндров, что позволяет отказаться от распределителя зажигания, либо отдельные катушки устанавливаются непосредственно на каждую свечу; при этом, катушки выполнены в виде надеваемых на свечи наконечников, конструктивно объединяющих собственно высоковольтный трансформатор и силовой ключ управления, что позволяет отказаться также и от высоковольтных проводов. Нередко — в случае большеобъёмных двигателей или двигателей, работающих на обеднённых смесях, — используют двух- или многоточечный по́джиг для уменьшения фазы горения смеси или для повышения надёжности (авиадвигатели). В этом случае устанавливается либо два комплекта катушек зажигания и распределителей, либо используется схема с индивидуальными катушками (например, двигатели Honda серии LxxA). Также, в двигателях с четным числом цилиндров часто применяется схема с двухискровой катушкой зажигания, содержащей выводы от обоих концов высоковольтной обмотки и соответственно питающей две свечи зажигания, находящихся в цилиндрах, циклы в которых сдвинуты друг относительно друга так, чтобы ненужная в данный момент искра попадала на такт выпуска или продувки. Преимущество: позволяет упростить схему зажигания; причём, в случае двухцилиндровых двигателей — кардинально. Двухискровые катушки зажигания применяются на автомобилях «Ока», мотоциклах «Днепр».
Прерыватель-распределитель в сборе Распределитель зажигания (обиходное название — «трамблёр») — высоковольтный переключатель, бегунок которого получает вращение от распределительного вала двигателя, подключает катушку зажигания к нужной в данный момент свече. Обычно исполняется в одном корпусе и на одном валу с прерывателем/датчиком положения вала. Состоит из подвижного контакта (бегунка) и крышки, к которой подключаются один высоковольтный провод от катушки и несколько — далее к свечам.
Вполне надёжен, но требует периодической чистки; также, трещины крышки часто приводят к неработоспособности двигателя, — особенно во влажную погоду. Бегунок имеет тенденцию к подгоранию.
В современных двигателях распределитель не используется, уступив место модулям зажигания, использующим отдельные катушки для отдельных групп свечей, или катушкам установленным непосредственно на свечи.
Высоковольтные провода соединяют катушку зажигания с центральным контактом крышки распределителя и боковые контакты распределителя со свечами зажигания. Если двигатель одноцилиндровый или применяется двухискровая катушка зажигания — тогда провод идёт от катушки непосредственно к свече. Высоковольтный провод — это многожильный провод, окружённый многослойной изоляцией, способной выдержать разность потенциалов до 40 киловольт. Характеризуются распределённым активным сопротивлением (порядка нескольких килоом на метр), либо так называемым «нулевым сопротивлением» (порядка нескольких ом на метр). В последнее время стала применяться изоляция из силикона, как более надёжная и долговечная. Также применяются экранированные провода (с металлической оплёткой), например, на автомобилях с радиостанциями для уменьшения радиопомех. На концах высоковольтных проводов находятся наконечники для подключения к катушке зажигания, крышке распределителя и свечам зажигания.
В некоторых современных автомобилях катушки зажигания устанавливаются непосредственно на свечи и высоковольтные провода не используются.
Свеча зажигания вворачивается в головку цилиндра (или в головку блока цилиндров), к контактному выводу при помощи наконечника подключается высоковольтный провод. Через воздушный промежуток между центральным и боковым электродами проскакивает электрическая искра, воспламеняя топливовоздушную смесь. Также существуют системы зажигания бензиновых двигателей с двумя свечами, и, соответственно, двумя катушками на каждый цилиндр (или двумя магнето, как на авиационных поршневых двигателях). Две свечи на цилиндр применяются, исходя из соображений сокращения длины пробега фронта горения в цилиндре, что позволяет немного сдвинуть момент зажигания в раннюю сторону, и получить немного бо́льшую отдачу от двигателя. Также повышается надёжность системы.
Все неисправности систем зажигания можно разделить на категории:
Большинство узлов системы зажигания неремонтопригодны и в случае отказа заменяются на исправные. Наиболее часто выходящие из строя узлы:
dic.academic.ru
От правильности установки момента зажигания напрямую зависит нормальная и экономичная работа двигателя. Поэтому данный процесс является одной из наиболее важных операций по настройке мотора. Неправильно установленное зажигание, причем как в сторону уменьшения угла опережения, так и его увеличения, буквально сразу же способно негативно отразиться на работе двигателя. Поэтому к данной процедуре следует относиться с особым вниманием и трепетом и не допускать возникновения раннего и позднего зажигания.
Содержание статьи
Установка требуемого момента опережения зажигания – это, бесспорно, важный пункт в общей работе автомобиля, который обеспечивает нахождение в норме всех важнейших характеристик: расход топлива, мощность, обороты холостого хода, приемистость и т.д. Поэтому очень важно следить за данным показателем путем регулярной проверки момента. Причем желательно осуществлять эту процедуру при каждом обслуживании авто.
Определить, правильно ли установлен описываемый показатель, можно при помощи двух инструментов: контрольной лампы и стробоскопа.
Итак, осуществлять проверку при помощи контрольной лампы следует по такой инструкции:
Проверить анализируемый показатель при помощи стробоскопа можно, следуя таким пунктам:
Также для проверки можно использовать и такой прием: выехать на ровную дорогу, осуществить хороший разгон автомобиля и двигаться на четвертой передаче при скорости около 50 км/ч. После этого резко и до упора надавить на тормоза. Если данное действие станет причиной возникновения небольших, непродолжительных детонационных звуков мотора, то это признак верной установки момента зажигания. Если же звуки слишком сильные, то это – раннее зажигание, если они вообще отсутствуют, то позднее.
В рамках этого я рекомендую также ознакомиться с признаками неправильно установленного зажигания, что поможет предупредить неравномерную работу двигателя:
Чересчур раннее и позднее зажигание являются верным способом прекращения исправной работы двигателя. Для того чтобы мотор был способен предоставлять нужную мощность, искра в цилиндр должна подаваться только в тот момент, когда вся энергия безвоздушной смеси, которая в этот момент сжата в цилиндре (особенно если механизм работает на дизеле), могла бы быть использована на максимальном уровне.
Если же искру подать не вовремя, то смесь воспламенится или слишком поздно (в таком случае определенная часть энергии выйдет через выхлопную трубу), или слишком рано (в этом случае определенная часть энергии начнет работать против движений поршня). Поэтому автовладелец должен уметь распознавать и не допускать раннее и позднее зажигание. Теперь более подробно о каждом процессе.
Раннее зажигание характеризуется тем, что процесс сгорания дизеля завершается до того момента, когда поршень придет в нужную ему точку. При этом площадь, которая заключена внутри петли, является эквивалентной по отношению к отрицательной работе. Это связано с тем, что на сжатие газов, процесс сгорания которых уже произошел, затрачивается больше сил, чем возникает после их расширения. Явные признаки раннего зажигания выглядят следующим образом:
Что касается позднего зажигания, то оно не менее опасно, чем раннее. Его основная особенность в том, что процесс горения смеси осуществляется при пониженном уровне давления и увеличенном уровне объема в цилиндре. В данном случае смесь в цилиндре догорает на протяжении всего процесса расширения.
Определить возникновение позднего зажигания можно по таким признакам:
Как видим, эти два явления попадают в категорию нежелательных для любого автомобиля, так как и ранний, и поздний момент несут вред для процесса функционирования истинного сердца и души машины – двигателя.
Если уж было выяснено, что угол опережения зажигания установлен неправильно, то это нужно сразу же исправить.
Я рекомендую следовать такой инструкции:
В целом, настройка описываемого показателя не относится к категории особенно сложных. Это в значительной мере упрощает жизнь автовладельца, но также и кладет на него огромную ответственность в виде регулярной проверки и, если нужно, обязательной регулировки момента зажигания. Я советую всегда помнить об этом, ведь данный показатель имеет весомое влияние на сроки эксплуатации авто.
На записи показано как можно самостоятельно настроить момент зажигания автомобиля.
mineavto.ru
