Содержание
Как работает система зажигания автомобиля
Корректные условия для системы зажигания, вернее, базовые условия – это:
- Искра должна появляться в нужном цилиндре, в соответствии с порядком работы цилиндров.
- Искра должна возникать своевременно, в нужный момент и с необходимым углом опережения зажигания.
- Она должна гарантировано воспламенять смесь.
- Надёжность
Как вы понимаете, у такой системы могут возникать и неполадки, к примеру, пропуски искрообразования, детонация и трудности с запуском двигателя.
В сегодняшнем мире есть несколько видов систем зажигания для автомобилей, контактная, бесконтактная и электронная. Эти системы имеют общие особенности, к примеру, отсутствие распределителя зажигания, который давно уступил место катушке.
В контактной системе зажигания управление накоплением и распределение электрической энергии по цилиндрам осуществляется механическим устройством – прерывателем-распределителем. Витком дальнейшего развития контактной системы зажигания является контактная транзисторная система зажигания, в первичной цепи катушки зажигания которой применен транзисторный коммутатор.
В отличии от контактной, в бесконтактной системе зажигания для управления накоплением энергии используется транзисторный коммутатор, взаимодействующий с бесконтактным датчиком импульсов. Транзисторный коммутатор в данной системе выполняет роль прерывателя. Распределение тока высокого напряжения осуществляется механическим распределителем.
В электронной системе зажигания используется электронный блок управления, с помощью которого производится управление процессом накопления и распределения электрической энергии. В ранних конструкциях электронной системы зажигания электронный блок одновременно управлял системой зажигания и системой впрыска топлива (т.н. объединенная система впрыска и зажигания).
Устройство
Принцип работы системы зажигания заключается в накоплении и преобразовании катушкой зажигания низкого напряжения (12В) электрической сети автомобиля в высокое напряжение (до 30000В), распределении и передаче высокого напряжения к соответствующей свече зажигания и образовании в нужный момент искры на свече зажигания. В работе системы зажигания можно выделить следующие этапы: накопление электрической энергии, преобразование энергии, распределение энергии по свечам зажигания, образование искры, воспламенение топливно-воздушной смеси.
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.
К контактам подключен конденсатор, который не даёт им обгорать. Электроразряд поглощается и искрение уменьшается. Параллельно в цепи создаётся низкое напряжение обратного тока, которое положительно сказывается на исчезновении магнитного поля.
Прерыватель находится в корпусе распределителя зажигания, и это части классической системы зажигания.
Ещё один важный узел – центробежный регулятор опережения зажигания, механизм, предназначенный для автоматического изменения угла опережения зажигания в зависимости от числа оборотов коленчатого вала двигателя.
Центробежный регулятор размещён внутри корпуса прерывателя-распределителя. Как правило, он работает совместно с вакуумным регулятором, оба являются составной частью прерывателя-распределителя. Называется он центробежным от вида силы, использующейся для реализации изменения опережения.
На приводном валу прерывателя расположена пластина, на которой размещены два грузика. Грузики свободно сидят на осях и стянуты пружинами. Причём пружины обладают разной жёсткостью, что необходимо для предотвращения резонанса. При этом, кулачок прерывателя и планка с двумя продольными прорезями надеты на верхнюю часть приводного валика. В продольные прорези планки входят штифты грузиков.
Вращение передаётся от приводного валика к кулачку через грузики, штифты и планку с прорезями. Чем быстрее вращается приводной вал, тем больше расходятся грузики, тем на бо́льший угол проворачивается кулачок по ходу вращения относительно контактной группы прерывателя. С увеличением оборотов угол опережения зажигания увеличивается. С уменьшением числа оборотов центробежная сила уменьшается, пружины стягивают грузики, кулачок поворачивается против хода его вращения, контакты прерывателя замыкаются позже и угол опережения зажигания уменьшается.
Если на двигателе применено бесконтактное электронное зажигание — тогда вместо кулачка проворачивается экран бесконтактного датчика момента искрообразования.
Если механический прерыватель оборудован транзисторным коммутатором, то, в этом случае, он управляет только им, 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».
Как оно работает?
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 некоторых 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.
Как работает система зажигания
Цель зажигание Система генерирует очень высокую вольт возраст от автомобиля 12 вольт аккумулятор и посылать это каждой свече зажигания по очереди, зажигая топливно-воздушную смесь в двигатель «s камеры сгорания ,
катушка является компонентом, который производит это высокое напряжение. Это электромагнитное устройство, которое преобразует низкое напряжение (LT) ток от батареи к току высокого напряжения (HT) каждый раз, когда распределитель точки размыкания контакта разомкнуты.
Распределительный блок состоит из металлической чаши с центральным валом, который обычно приводится в движение непосредственно распределительный вал или иногда коленчатый вал ,
В чаше находятся точки размыкания контактов, рычаг ротора и устройство для изменения время зажигания , Он также несет крышка распределителя ,
Крышка распределителя выполнена из непроводящего пластика, и ток подается на ее центральный электрод проводом HT от центра катушки.
Внутри крышки находится больше электродов, часто называемых сегментами, к которым подключены провода свечи зажигания, по одному на цилиндр ,
Роторный рычаг установлен сверху центрального вала и соединяется с центральным электродом при помощи металлической пружины или Подпружиненный щетка в верхней части крышки распределителя.
Ток поступает в колпачок через центральный электрод, проходит в центр рычага ротора через щетку и распределяется на каждую пробку при вращении рычага ротора.
Когда рычаг ротора приближается к сегменту, размыкатель контакта размыкается, и ток ВТ проходит через рычаг ротора к соответствующему проводу свечи зажигания.
Точки размыкания контактов установлены внутри распределителя. Они действуют как переключатель синхронно с двигателем, который отключает и повторно подключает низковольтное напряжение 12 В (LT) схема к катушке.
Точки открываются кулачками на центральном валу и снова закрываются пружинным рычагом на подвижном контакте.
При закрытых точках ток LT течет от батареи к первичные обмотки в катушке, а затем на землю через точки.
Когда точки открыты, магнитное поле в первичной обмотке разрушается и ток высокого напряжения (HT) индуцируется в вторичные обмотки ,
Этот ток передается на свечи зажигания через крышку распределителя.
На четырехцилиндровом двигателе четыре кулачка. При каждом полном обороте вала точки открываются четыре раза. Шестицилиндровые двигатели имеют шесть кулачков и шесть электродов в крышке.
Положение точек и корпуса распределителя относительно центрального вала можно регулировать вручную.
Это меняет время искра чтобы получить точную настройку (см. Как работает синхронизация двигателя ).
Дальнейшие изменения происходят автоматически, поскольку частота вращения двигателя изменяется в зависимости от открытия дроссельной заслонки.
В некоторых современных системах зажигания микроэлектроника обеспечивает оптимальное время зажигания для всех скоростей и условий нагрузки двигателя (см. Как работает синхронизация двигателя ).
Свечи зажигания вкручиваются в сгорание камеры в крышка цилиндра ,
Ток HT проходит от каждого сегмента на крышке распределителя вниз, к клеммам заглушки.
Затем он проходит вниз по центральному электроду, который изолирован по всей его длине, к носику пробки.
Боковой электрод, соединенный с корпусом штепселя, выступает чуть ниже центрального, причем зазор между ними обычно составляет от 0,025 дюйма (0,6 мм) до 0,035 дюйма (0,9 мм).
Как работает система зажигания автомобиля
Сложный процесс системы зажигания транспортного средства требует точного хронометража со стороны различных задействованных систем. Запуск автомобиля включает в себя гораздо больше, чем просто поворот ключа в замке зажигания; для запуска автомобиля требуется, чтобы каждая система работала в унисон. После поворота ключа начинается процесс зажигания топлива и питания двигателя. Если где-то вдоль пути возникает проблема, двигатель не перевернется и владелец транспортного средства должен отремонтировать ее.
дело времени
Каждая система в двигателе настроена на работу в определенное время в процессе сгорания. Когда этот процесс не работает должным образом, двигатель подвергается пропускам зажигания, снижению мощности и снижению эффективности использования топлива. После поворота ключа включается соленоид стартера, позволяя скачку напряжения от батареи достигать свечей зажигания через провода свечей зажигания. Это позволяет зажигать свечу зажигания, воспламеняя топливно-воздушную смесь в камере, которая перемещает поршень вниз.Участие системы зажигания в этом процессе происходит задолго до возникновения искры и включает выбор систем, предназначенных для облегчения процесса генерации искры.
Свечи зажигания и провода
Электрический заряд от батареи через соленоид стартера зажигает топливно-воздушную смесь в камере сгорания. Каждая камера содержит одну свечу зажигания, которая получает электричество для зажигания через провода свечи зажигания. Вы должны держать свечи зажигания и провода в хорошем состоянии, иначе автомобиль может пострадать от перебоев зажигания, плохой мощности и производительности, а также ухудшения расхода топлива.Вы также должны убедиться, что механик правильно запирает свечи зажигания, прежде чем устанавливать их в автомобиль. Искра возникает, когда электрический ток прыгает зазор. Неправильно зажженные свечи зажигания приводят к плохой работе двигателей.
Другие проблемные области, когда речь идет о свечах зажигания, включают накопление отложений на области электрода. Марка и модель автомобиля помогают определить, использует ли он холодные или горячие свечи. Горячие свечи горят горячее и, таким образом, сжигают больше этих отложений. Холодные пробки вступают в игру в высокопроизводительных двигателях.
Хороший способ определить провод свечи зажигания, который необходимо заменить, — запустить автомобиль в темной зоне. Во время работы двигателя проверьте провода, идущие от свечи зажигания к крышке распределителя. Приглушенное освещение позволит вам увидеть любые неуместные искры в системе; крошечные электрические дуги обычно выпрыгивают из трещин и разрывов в изношенных проводах свечей зажигания.
Повышение напряжения с катушкой зажигания
Электрическое напряжение от батареи сначала проходит через катушку зажигания на пути к свечам зажигания.Усиление этого низковольтного заряда является основным назначением катушки зажигания. Ток течет вдоль первичной катушки, один из двух наборов намотанной проволоки, найденной внутри катушки зажигания. Кроме того, обернутый вокруг первичной катушки, вы найдете вторичную катушку, которая содержит на сотни витков больше, чем первичная катушка. Точки прерывания нарушают протекание тока через первичную катушку, вызывая коллапс магнитного поля в катушке, и создают магнитное поле во вторичной катушке. Этот процесс создает высоковольтный электрический ток, который подается в распределитель и на свечи зажигания.
Функция крышки ротора и распределителя
Распределитель использует систему крышки и ротора для распределения высоковольтного заряда на соответствующий цилиндр. Ротор вращается, распределяя заряд по каждому цилиндру, когда он проходит контакт для каждого. Ток дуг через небольшой зазор между ротором и контактом, когда они проходят друг через друга.
К сожалению, высокие температуры, возникающие при прохождении заряда, могут привести к износу распределителя, особенно ротора.При настройке на более старое транспортное средство механик обычно заменяет ротор и крышку распределителя как часть процесса.
Двигатели без дистрибьютора
Более новые автомобили отказываются от использования центрального распределителя и вместо этого используют катушку на каждой свече зажигания. Подключенный непосредственно к компьютеру двигателя или блоку управления двигателем (ECU), это позволяет системе управления автомобилем более точно контролировать время зажигания свечи зажигания. Эта система устраняет необходимость в распределителе и проводах свечей зажигания, поскольку система зажигания подает заряд на вилку.Такая настройка повышает эффективность использования топлива, снижает выбросы и увеличивает общую мощность.
Дизельные двигатели и свечи накаливания
В отличие от бензинового двигателя, дизельные двигатели используют свечу накаливания вместо свечи зажигания для предварительного нагрева камеры сгорания перед запуском. Тенденция блока цилиндров и головки поглощать тепло, возникающее при сжатии топливно-воздушной смеси, иногда предотвращает возгорание, особенно в холодную погоду. Кончик свечи накаливания обеспечивает тепло, когда топливо поступает в камеру сгорания, распыляя его непосредственно на элемент, что позволяет ему воспламениться, даже когда на улице холодно.
Как работает система зажигания | Вагоностроение
Система зажигания — это система, которая состоит из устройств, которые служат для создания электрической искры высокого напряжения. Система зажигания генерирует очень высокое напряжение (от 20 до 30 тысяч вольт) от автомобильного аккумулятора 12 Вольт. Это напряжение необходимо для воспламенения топливовоздушной смеси в камерах сгорания двигателя. Свечи зажигания подают искру высокого напряжения в камеры сгорания в определенное время.
Основные виды зажигания системы:
- Система зажигания в контактной точке;
- Бесконтактная система зажигания;
- Микропроцессорная система зажигания.
Все типы систем зажигания рассчитаны на одно — создание высоковольтного напряжения и отличаются только способами создания управляющего импульса.
Высоковольтное производство
Компонентом, который создает высокое напряжение, является катушка зажигания.Работа катушки зажигания заключается в преобразовании тока низкого напряжения (от аккумулятора) в ток высокого напряжения (когда контакты распределителя разомкнуты).
Компоненты системы зажигания
Распределитель зажигания используется для распределения высоковольтного электрического зажигания на цилиндры двигателя. Распределитель зажигания состоит из чаши, выключателя, центрального вала и распределительного кулачка.
Привод распределительного устройства обычно осуществляется непосредственно от распределительного вала.Иногда коленвал приводит в движение распределитель.
Точки контакта находятся в чаше. Там Роторный рычаг и устройство для изменения времени зажигания внутри чаши тоже. Распределитель крышка закрывает чашу.
Распределение тока
Центральный электрод находится на крышке распределителя, которая изготовлен из непроводящего пластика. Катушка подает ток высокого напряжения на Центральный электрод. Внутри крышки есть сегменты. Эти электроды или сегменты подключаются к проводам свечей зажигания.
В дизельных двигателях отсутствует принудительное зажигание, есть самовозгорание.
Ротор и центральный электрод соединены между собой пружина в крышке распределителя. Когда рычаг ротора вращается, ток входит к каждой свече зажигания через центральный электрод и щетку. Как На плечо ротора приходит сегмент, размыкающий контакт разомкнут. Высокое напряжение ток проходит к соответствующему проводу свечи зажигания через плечо ротора. точки размыкания контактов действуют как выключатель, который отключает и снова подключает цепь низкого напряжения к катушке (цепь высокого напряжения).
кулачки на центральном валу открывают точки (четырехцилиндровый Двигатель имеет четыре кулачка, поэтому при каждом полном обороте вала точки открываются четырьмя раз), а затем пружинный рычаг закрывает их. Когда точки открыты, магнитный поле в первичной обмотке падает, поэтому ток высокого напряжения индуцированный. Наконец, ток передается на свечи зажигания через крышка распределителя
В определенные моменты времени к свечам зажигания подается искра.
Если вам нужно, вы можете изменить время искры, вы следует отрегулировать соотношение точек и тела распределителя в отношение к центральному валу.
В современных автомобилях системы зажигания имеют специальную микроэлектронику которые обеспечивают оптимальную регулировку времени зажигания, независимо от частоты вращения двигателя и нагрузка на двигатель.
Схема системы зажигания
Свечи зажигания установлены в камерах сгорания в головке цилиндров двигателя.
Прохождение тока высокого напряжения
Сегмент на крышке распределителя — штепсельные выводы — штепсельная вилка колпачки — центральный электрод — носик штекера.
Зазор между боковым электродом и центральным обычно составляет от 0,6 мм до 0,9 мм.
Как работают свечи зажигания в машине
В процессе работы двигателя на свечи воздействуют электрические, тепловые, механические и химические нагрузки. Разберемся как работают свечи зажигания в автомобиле. Что такое детонация, калильное зажигание и дизелинг свечей.
Какие нагрузки испытывают
Тепловые нагрузки
Свечу устанавливают в головке блока цилиндров так, что ее рабочая часть находится в камере сгорания, а контактная — в подкапотном пространстве. Температура газов в камере сгорания изменяется от нескольких десятков градусов на впуске до двух-трех тысяч при сгорании.
Из-за неравномерности нагрева температура в различных сечениях свечи может отличаться на сотни градусов, что приводит к тепловым напряжениям и деформациям. Это усугубляется тем, что изолятор и металлические детали отличаются по величине коэффициента термического расширения.
Механические нагрузки
Давление в цилиндре двигателя изменяется от давления ниже атмосферного на впуске до 50 кгс/см2 и выше при сгорании. Свечи дополнительно подвергаются вибрационным нагрузкам.
Химические нагрузки
При сгорании образуется целый «букет» химически активных веществ, способных вызвать окисление даже весьма стойких материалов, тем более что рабочая часть изолятора и электродов может иметь рабочую температуру до 900 °С.
Электрические нагрузки
При искрообразовании, длительность которого может составлять до 3 мс, изолятор свечи оказывается под воздействием импульса высокого напряжения. В некоторых случаях напряжение может достигать 20-25 кВ. Некоторые типы систем зажигания могут создавать напряжение значительно выше, но его ограничивает пробивное напряжение искрового зазора.
Отклонения от нормального процесса сгорания
При некоторых условиях нормальный процесс сгорания может нарушаться, что отражается на надежности и сроке службы свечи. К таким нарушениям относят следующие:
Пропуски воспламенения
Могут возникнуть из-за обедненной горючей смеси, пропусков искрообразования или недостаточной энергии искры. При этом усиливается процесс образования нагара на изоляторе и электродах.
Калильное зажигание
Различают преждевременное , сопровождающее появлением искры и запаздывающее — вызванное перегретыми участками поверхностей выпускного клапана, поршня или свечи.
При преждевременном калильном зажигании самопроизвольно увеличивается угол опережения зажигания. Это приводит к росту температуры, детали двигателя перегреваются и угол опережения зажигания еще больше увеличивается. Процесс принимает ускоряющийся характер до момента, когда угол опережения зажигания станет таким, что мощность двигателя начнет падать.
При калильном зажигании вероятны повреждения выпускного клапана, поршня, поршневых колец и прокладки головки блока цилиндров. У свечи могут сгореть электроды или оплавиться изолятор.
Детонация
Возникает при недостаточной детонационной стойкости топлива в наиболее удаленном от свечи месте, в результате сжатия еще не сгоревшей горючей смеси. Детонация распространяется со скоростью 1500-2500 м/с, что превышает скорость звука и вызывает локальный перегрев цилиндра, поршня, клапанов и свечи. На изоляторе свечи могут образоваться сколы и трещины, электроды могут оплавиться и полностью выгореть.
Характерными признаками детонации являются металлические стуки, вибрация и потеря мощности двигателя, увеличение расхода топлива и появление черного дыма.
Особенностью детонации является задержка по времени от момента наступления необходимых условий до её возникновения. Детонация наиболее вероятна при относительно небольших оборотах двигателя и полной нагрузке, например при движении автомобиля на подъеме при полностью нажатой педали газа. Если мощность двигателя оказывается недостаточной, скорость автомобиля и частота вращения мотора уменьшаются.
При недостаточном октановом числе топлива возникает детонация, сопровождаемая звонким металлическим стуком.
Дизелинг
В некоторых случаях возникает неуправляемая работа бензинового двигателя с выключенным зажиганием при очень малой частоте вращения мотора. Это явление возникает из-за самовоспламенения горючей смеси при сжатии, подобно тому, как это происходит в дизелях.
На двигателях, где не исключена возможность подачи топлива в цилиндр при выключенном зажигании, дизелинг возникает при попытке остановить двигатель. При выключении зажигания двигатель продолжает работать с очень малыми оборотами и крайне неравномерно. Это может продолжаться несколько секунд, затем двигатель самопроизвольно останавливается.
Причина дизелинга — в особенностях конструкции камеры сгорания и в качестве топлива. Свечи не могут являться причиной этого явления, так как их температура при малых оборотах явно недостаточна для воспламенения горючей смеси.
Нагар на свече
Это твердая углеродистая масса, образующаяся при температуре поверхности 200°С и выше. Свойства, внешний вид и цвет нагара зависят от условий его образования, состава топлива и моторного масла. Если свечу очистить от нагара, то ее работоспособность восстанавливается. Поэтому одно из требований к свече — способность самоочищаться от нагара.
Удаление нагара, если в продуктах сгорания нет несгораемых веществ, происходит при температуре 300-350°С — это нижний предел работоспособности свечи. Эффективность самоочищения от нагара зависит от того, как быстро изолятор нагреется до этой температуры после пуска двигателя.
Как работает система зажигания автомобиля ремонт
Как устроена система зажигания, её назначение и принцип действия
Система зажигания устанавливается на бензиновые двигатели. Ее главная задача – воспламенить топливно-воздушную смесь в тот момент, когда поршень находится в верхнем положении, максимально сжимая ее. Бензин в цилиндре двигателя воспламеняется с искрой, которая возникает в специальной свече, в чем и состоит назначение системы зажигания в автомобиле.
Общие сведения о системе зажигания
При такте сжатия поршень двигается вверх, повышая давление воздушно-топливной смеси, поступающей в цилиндр через впускной клапан. Как только он доходит до мертвой точки, между электродами свечи проскакивает электрическая искра, которая и воспламенит горючую смесь. Чтобы бензиновые пары гарантированно воспламенились, длина искры должна быть не менее 1 мм, именно такой зазор должен быть между центральным и боковым электродом свечи.
Чтобы получить такую искру, напряжение или разница потенциалов между свечными электродами должна быть не менее 20 кВ. При этом аккумуляторная батарея выдает напряжение в 12 В, поэтому устройство системы зажигания должно позволять трансформировать высокие напряжения, чтобы получить нужную длину искры. Важно, что искра должна проскакивать именно в нужный момент, когда поршень находится в верхней точке.
Работа системы зажигания
Для получения тока высокого напряжения применяется специальная катушка, которая называется модуль зажигания. Она получает информацию от электронного блока управления или «мозгов», подавая ток высокого напряжения на свечу точно в нужный момент.
Команду на подачу искры в рабочий цилиндр подает датчик положения коленчатого вала, который располагается возле задающего диска, закрепленного на конце коленвала. На этом диске нет одного зубчика, что является меткой для датчика. При подходе этой метки к датчику, она подает сигнал ЭБУ, что поршень находится в верхней точке и можно подавать разряд на свечу зажигания.
Поэтому при выходе из строя датчика коленчатого вала автомобиль не заводится, поскольку непонятно, в каком положении находится поршень. В случае такой поломки придется вызывать эвакуатор и доставлять автомобиль на СТО, своим ходом он туда не доберется.
Устройство
Конструкция системы зажигания в различных автомобилях может различаться, но несмотря на это, в общем, система зажигания состоит из следующих узлов:
Модуль зажигания имеет четыре выводных контакта для каждого цилиндра, к которым подсоединяются свечи через свечные наконечники. Соединительные провода имеют надежную толстую изоляцию, поэтому автомобилисты называют их бронепроводами. Чтобы правильно присоединить провода к свечам, на модуле зажигания напротив выводных штырей нанесены цифры, соответствующие номерам цилиндров.
На более современных авто модуль зажигания, а также высоковольтные провода заменяются отдельными катушками зажигания, которые устанавливают на каждую свечу. Управляющие провода с током низкого напряжения идут непосредственно на каждую из таких катушек. При этом за очередность работы свечей отвечает тот же электронный блок управления или мозги автомобиля.
Виды систем зажигания
Важный элемент — распределяющее устройство, по типу которого различается контактная или бесконтактная система зажигания, а на новых автомобилях устанавливается более технологичная электронная система зажигания. Каждая из них имеет свои преимущества, которые нужно знать владельцу автомобиля.
Проблемы с зажиганием
Основная проблема любой системы зажигания — отсутствие разряда в камере сгорания из-за поломки свечей. Это приводит к отключению одного или нескольких цилиндров. Чтобы этого не случилось, свечи требуется менять каждые 30-40 тыс. км пробега. На старых автомобилях отечественного производства это можно сделать самостоятельно. Более современные модели требуют специального ключа, поэтому данную операцию лучше делать на СТО.
Система зажигания автомобиля – особенности устройства и ремонта
Описание и особенности работы системы зажигания автомобиля: разновидности, неполадки, важные нюансы ремонта. Видео про систему зажигания.
«Из искры возгорится пламя». Этой крылатой фразой, вышедшей в своё время из-под пера поэта-декабриста Александра Одоевского, можно вкратце охарактеризовать принцип работы системы зажигания автомобиля. Саму искру продуцируют разряды в свечах, возникающие в определённые такты работы двигателя.
Сразу стоит отметить, что в дизельных моторах зажигание как таковое отсутствует – самовоспламенение горючей смеси там происходит во время её сжатия. А как функционирует СЗ в автомобилях, разъезжающих на бензине, об этом и пойдёт речь в обзоре.
Предвестники зажигания
В силовых установках, эксплуатировавшихся на заре автомобилестроения, таких как двигатель Даймлера или «полудизель», топливо на завершении этапа сжатия загоралось от раскалённой калильной головки, именуемой также калильной трубкой. Это устройство представляло собой отсек, соединённый с камерой сгорания.
Перед тем, как завести ретрокар, калильную головку следовало разогреть с помощью паяльной лампы, после чего этот прототип свечи зажигания обогревался за счёт тепла от воспламенения топлива при работе мотора. Такую конструкцию, выигрывающую простотой в сочетании с довольно небольшими габаритами, и сегодня можно встретить в различных авиационных, автомобильных и корабельных моделях.
Как работает система зажигания автомобиля
Однако по-настоящему на двигателях, потребляющих бензин, прижилась искровая СЗ, отличающаяся тем, что топливо при её работе воспламеняется с помощью разряда. Такого рода устройство представляет собой электроцепь, содержащую набор различных деталей, влияющих на работу всей силовой установки. К основным функциям системы зажигания относятся:
Автомобильные СЗ бывают разных видов, но принцип их работы остаётся похожим. Датчик положения коленчатого вала отмечает позицию этой детали в момент включения первого цилиндра, тем самым устанавливая порядок срабатывания свечей в агрегате. Далее к процессу подключается управляющий элемент, активирующий индукционную катушку, которая при поддержке АКБ передаёт распределителю высоковольтный импульс. Наконец, электроэнергия добирается до свечи зажигания, устраивающей воспламенение в определённом цилиндре.
Важно, что вся эта конструкция функционирует при условии, что зажигание включено. То есть, ключ «даёт добро».
Разновидности систем зажигания
Существующие СЗ обычно разделяют на две группы:
Они выполняют практически одинаковую работу: создание и транспортировка электроэнергии. Однако имеют отличия в методах управления током и доставки его к свечам зажигания, формирующим разряд. По способу накопления энергии СЗ подразделяются на:
Контактные системы зажигания
Их устройство относительно простое. Электроэнергия от АКБ передаётся на катушку, где образуется высоковольтный ток, перетекающий на механический распределитель. В цилиндры импульс поступает в соответствии с графиком их работы. Наконец, разряд добирается до нужной свечи зажигания.
Контактные СЗ могут быть разделены на две разновидности по способу добычи искры: батарейные и транзисторные. Первый вариант подразумевает, что в картере распределителя установлен механический прерыватель, разрывающий цепь для получения искры и замыкающий её для накопления энергии катушкой. В устройствах же второго типа вместо такого прерывателя установлен транзистор.
Зато устройства, использующие в качестве коммутатора один или несколько транзисторов по числу катушек, вообще не нуждаются в дополнительных конденсаторах. А всё потому, что в данном случае включение и выключение первичной обмотки индукционного элемента сопровождается низким напряжением.
Бесконтактные системы зажигания
У агрегатов такого типа вместо механического прерывателя устанавливаются разного рода датчики: индуктивный, оптический или Холла, работающие по бесконтактному методу. Они управляют транзисторным коммутатором.
Большинство современных машин оснащаются системами зажигания, в которых высоковольтный импульс генерируется и распределяется разными электронными элементами. Точностью определения момента поджигания топлива отличается микропроцессорная СЗ.
В бесконтактных системах применяются следующие индуктивные элементы:
Бесконтактным СЗ для нормальной работы требуются дополнительные датчики, которые фиксировали бы различные показатели, влияющие на угол опережения зажигания, а также частоту и силу импульса. Эти данные поступают в электронный блок управления, контролирующий работу системы согласно настройкам, установленным производителем.
СЗ электронного типа применимы как на инжекторных, так и на карбюраторных силовых установках, что является одним из их преимуществ перед контактными аналогами. Другой плюс – это более длительный период эксплуатации большинства деталей, входящих в электронную цепь системы.
Основные неполадки системы зажигания
Хотя электронная система зажигания и более надёжна по сравнению с устройством, которым оснащались классические ВАЗы, но и она порой ломается. Однако периодическая диагностика автомобиля поможет выявить неполадки в СЗ на ранних этапах и, как следствие, избежать дорогостоящего ремонта. Основные проблемы этого устройства связаны с выходом из строя следующих деталей электроцепи:
Хорошая новость состоит в том, что большинство неисправностей СЗ можно найти самостоятельно и устранить их путём замены сломавшегося элемента. Даже при визуальном осмотре устройства можно выявить некоторые неполадки в его работе. Например, повреждение изоляции высоковольтных проводов или образование нагара на контактах свечей.
Осциллограмма может продемонстрировать работу системы зажигания в динамике, что позволит выявить, например, межвитковое замыкание. При такой поломке время горения искры и её сила могут серьёзно снизиться. Среди других причин, приводящих к неисправностям СЗ, можно выделить следующие:
Также сбои в работе бесконтактной системы зажигания могут быть следствием ошибок в электронном блоке управления или неполадками какого-нибудь важного датчика. Поэтому хотя бы раз в год рекомендуется проводить полную диагностику всей СЗ с выявлением ошибок ЭБУ или регулировкой системы, если она контактного типа.
Кстати, иногда система зажигания не запускается по довольно простой причине — неисправен замок. Он может просто износиться со временем, выйти из строя по причине небрежной эксплуатации или в результате неудачной попытки угона.
Порядок ремонта системы зажигания
Стоит сразу отметить, что большинство деталей системы зажигания неремонтопригодны. Катушки, свечи, конденсаторы, датчики, провода высокого напряжения – в случае поломки всё это меняется на новое. О том, что в СЗ что-то не то, говорят следующие признаки:
Но нужно ли ждать, когда что-то сломается? Как и большинство автомобильных агрегатов, система зажигания требует планового ремонта. Периодичность этой процедуры связывается с пробегом:
Через 10 тыс. км проверяется прерыватель-распределитель. Его протирают, исследуют состояние диска и контактов, смазывают ось подвижного контакта. Через 20 тыс. км распределитель смазывают, используя маслёнку на его корпусе, проверяют контакты прерывателя и, если нужно, зачищают их. Также исследуют величину зазора между ними. Выворачивают свечи, очищают их, регулируют расстояние между электродами.
Через 30 тыс. км рекомендуется поставить новые свечи зажигания. Элементы СЗ тщательно протираются, проверяется надёжность креплений и состояние изоляции.
Заключение
Поскольку бесконтактные системы зажигания лишены подвижных деталей, поломки СЗ в современных автомобилях при их своевременной диагностике обнаруживаются реже, чем в старых машинах. Причём, некоторые внешние признаки неполадок в этом устройстве похожи на сигналы о неисправностях топливной системы. Потому, прежде чем браться за устранение предполагаемых неполадок с зажиганием, стоит обратить озаботиться состоянием других агрегатов транспортного средства.
Видео про систему зажигания:
Виды, устройство и принцип работы системы зажигания
Система зажигания двигателя – это комплекс устройств, приборов и датчиков, необходимых для его запуска. Ее главной задачей является создание высокого напряжения для формирование искры, воспламеняющей топливовоздушную смесь, в точно определенный момент времени. Это обеспечивает правильный режим работы мотора, а потому от исправности системы зажигания зависит расход топлива, мощность и безопасность движения автомобиля.
Устройство и принцип действия типовой системы зажигания
С технической стороны система зажигания входит в комплекс электрооборудования двигателя. Конструктивно она состоит из следующих элементов:
Работа системы зажигания основана на следующем принципе: при подаче в сеть низковольтного напряжения, происходит накопление и преобразование энергии, что затем распределяется по свечам, на электродах которых формируется искра, провоцирующая воспламенение топливовоздушной смеси.
Виды систем зажигания
В современном автомобилестроении системы зажигания классифицируют в зависимости от способа управления процессом. При этом выделяют три основных типа схем:
Характерные особенности контактной системы
Исторически контактная система является одной из первых и сегодня ее можно встретить лишь на старых моделях автомобилей. В таких конструкциях формирование высокого напряжения происходит в трансформаторной катушке, а распределение его на свечи реализуется механическим способом – замыканием и размыканием контактов цепи прерывателем-распределителем.
Помимо основных элементов, такие системы включают в себя центробежный регулятор опережения зажигания, необходимый для преобразования угла опережения зажигания относительно частоты вращения коленвала. Он представляет собой два груза, воздействующих на мобильную пластину, контактирующую с кулачковым механизмом прерывателя.
Угол опережения зажигания – определенное положение коленвала, при котором осуществляется подача высокого напряжения на свечи. В таком режиме зажигание происходит до момента достижения поршнем верхней мертвой точки, что позволяет обеспечить максимально эффективное сгорание топливовоздушной смеси.
Также в контактных схемах применяется вакуумный регулятор опережения зажигания, изменяющий угол опережения соответственно режиму работы (нагрузке) мотора. Он соединен с полостью, находящейся за дроссельной заслонкой, и при нажатии на педаль газа изменяет угол опережения в зависимости от величины разрежения.
При замыкании контактов низкое напряжение подается на первичную обмотку катушки, где аккумулируется энергия и в момент размыкания контакта происходит формирование высокого напряжения на вторичной обмотке. Затем энергия поступает к распределителю зажигания и далее на соответствующую свечу.
Если нагрузка на силовой агрегат повышается, увеличивается частота вращения вала прерывателя-распределителя, и грузы центробежного регулятора расходятся, изменяя положение пластины. Это способствует более раннему размыканию контактов, что увеличивает угол опережения. При снижении нагрузки на двигатель происходит обратный процесс.
В чем отличия контактно-транзисторной системы зажигания
Следующим поколением системы зажигания стала контактно-транзисторная, предполагающая установку в первичной цепи катушки транзисторного коммутатора. Он позволяет снизить силу тока в обмотке низкого напряжения, что повышает срок эксплуатации контактов.
За счет установки транзистора напряжение, поступающее на свечи, больше, чем в классической контактной системе на 30%. Зазор между электродами и, как следствие, длина искры при этом также больше, а значит возрастает и площадь контакта с топливовоздушной смесью, что способствует ее полному сгоранию. В контактно-транзисторной системе зажигания прерыватель воздействует не на катушку, а на коммутатор.
При повороте ключа через транзистор начинают проходить два типа токов:
Когда контакты размыкаются, ток цепи управления исчезает, а транзистор запирается, препятствуя протеканию тока первичной обмотки. В этот момент магнитное поле формирует высокое напряжение на вторичной обмотке. Для ускорения запирания транзистора в контактной системе зажигания этого типа может устанавливаться импульсный трансформатор.
Принцип работы бесконтактной системы
Эволюционным продолжением транзисторно-контактной системы, является бесконтактное зажигание. В таких конструкциях вместо прерывателя устанавливается специальный датчик импульсов. Это дает возможность увеличить срок службы системы зажигания за счет отсутствия неисправностей, связанных с контактами прерывателя.
Датчик формирует электрические импульсы низкого напряжения. Он бывает трех типов:
Конструктивно датчик импульсов интегрирован в распределитель и регулируется режимом вращения коленвала двигателя. Прерывание тока в первичной обмотке катушки зажигания бесконтактной системы осуществляется также транзисторным коммутатором, но реагирующим на сигналы датчика.
В момент вращения коленвала датчик посылает импульсы напряжения на коммутатор. Последний, соответственно, формирует импульсы тока в обмотке низкого напряжения катушки. Когда ток не поступает, на вторичной обмотке возникает высокое напряжение, которое передается распределителю и далее по высоковольтным проводам к нужной свече. Изменение угла опережения в бесконтактной системе зажигания также выполняется центробежным и вакуумным регуляторами.
Электронная и микропроцессорная системы
Самой современной системой считается электронная. Она не имеет механических контактов, а потому ее также можно назвать бесконтактной. Электронное зажигание является частью системы управления двигателем.
Выделяют два типа электронных бесконтактных систем зажигания:
Помимо базовых элементов электронная система зажигания включает:
Такие системы могут оснащаться одной общей (в конструкциях с распределителем), индивидуальными (при подаче энергии прямо на свечу) или сдвоенными катушками зажигания.
Разновидностью электронной системы является микропроцессорная. В ней применяется целый комплекс датчиков, сигналы которых обрабатываются ЭБУ. Он рассчитывает оптимальный режим работы системы в заданный момент времени. Преимуществами такой конструкции является снижение расхода топлива и улучшение динамических характеристик автомобиля.
Den242 › Блог › Определение неисправностей в системе зажигания
Определение неисправностей в системе зажигания
Неисправности системы зажигания приводят к тому, что либо двигатель не запускается, либо работает с перебоями на холостом ходу или на всех режимах, либо не развивает полной мощности.
По вине системы зажигания двигатель может не запускаться по следующим причинам:
обрыв или короткое замыкание в цепи низкого напряжения;
неисправность свечей, распределителя, катушки или коммутатора зажигания;
неправильное подсоединение проводов к свечам;
загрязнение или обрыв высоковольтных проводов;
неправильная установка момента зажигания;
повреждение бегунка и крышки распределителя.
Неустойчивая работа двигателя на холостом ходу может быть вызвана увеличенным зазором между электродами свечей или неправильной установкой момента зажигания. Причинами, из-за которых двигатель неустойчиво работает на всех режимах, могут быть повреждение или ненадежное соединение высоковольтных проводов, замасливание или неисправность свечей, неисправность коммутатора, бегунка или крышки распределителя.
Причиной, из-за которой двигатель работает неустойчиво на высоких оборотах, может быть неисправность распределителя зажигания.
Двигатель не развивает полной мощности из-за неисправности коммутатора или распределителя зажигания либо неправильной установки момента зажигания.
При работе коммутатора зажигания выделяется большое количество тепла.
Чтобы не вывести из строя электронные приборы системы зажигания, а также во избежание возможных травм, выполняйте следующие правила:
1. Не касайтесь руками высоковольтных проводов и узлов системы (катушки, коммутатора и т.д.) при работающем двигателе, так как бесконтактная система зажигания имеет более высокое напряжение по сравнению с контактной системой.
2. Не проверяйте работоспособность системы “на искру”, держа наконечник свечи или высоковольтный провод в руках. Для проверки используйте специальный разрядник.
3. Запрещается прокладывать в одном жгуте провода низкого и высокого напряжения системы зажигания.
4. Не отсоединяйте провода от клемм аккумуляторной батареи при включенном зажигании: это выведет из строя электронные узлы системы зажигания.
5. Запрещается отсоединять колодку с проводами от коммутатора при включенном зажигании: коммутатор выйдет из строя.
6. Не допускайте ослабления затяжки винтов крепления коммутатора: через эти винты он соединяется с “массой”.
Во время проверки не касайтесь проводов и приборов системы зажигания при работающем двигателе.
Отсоединяйте и подсоединяйте провода системы зажигания только при выключенном зажигании.
Для проверки на “искру” нужно пользоваться специальным разрядником с зазором между электродами 5–7 мм. При зазоре более 10 мм электронные приборы системы зажигания могут выйти из строя. В качестве разрядника можно использовать старые работоспособные свечи. Зазор между электродами свечей должен быть 0,7–0,8 мм.
Неисправности в системе зажигания ведут к неустойчивой работе двигателя, возможны также проблемы с пуском.
Прежде чем начинать поиск неисправностей в системе зажигания, убедитесь в работоспособности топливной системы. Если бензин не поступает в карбюратор, двигатель не запустится. Для проверки снимите шланг с карбюратора, идущий от топливного насоса, и подкачайте топливо рычагом ручной подкачки, при этом из шланга должно выплескиваться топливо. Двигатель может работать с перебоями из-за высокого уровня топлива в поплавковой камере карбюратора, неисправного вакуумного усилителя тормозов или негерметичного соединения вакуумного шланга усилителя с впускной трубой двигателя либо с обратным клапаном усилителя.
3.10.1. Причины неустойчивой работы двигателя:
1. Грязные или поврежденные высоковольтные провода. Это особенно проявляется в сырую дождливую погоду.
2. Высоковольтные провода не до конца вставлены в гнезда крышки распределителя зажигания или катушки зажигания, а также в наконечники свечей.
3. Неисправны свечи зажигания либо не отрегулированы зазоры между электродами свечей.
4. Неправильно отрегулирован угол опережения зажигания.
5. Неисправность бегунка или его резистора.
6. Повреждения крышки распределителя зажигания (особенно проявляется в сырую и дождливую погоду).
7. Неисправность коммутатора зажигания.
8. Неисправность катушки зажигания.
Периодически очищайте от пыли и грязи высоковольтные провода, наконечники свечей, катушку зажигания, крышку распределителя и коммутатор с основанием.
3.10.2. Двигатель не запускается
1. Проверьте, подается ли напряжение на свечи зажигания. Для этого выньте высоковольтный провод из центрального гнезда крышки распределителя и подсоедините его к разряднику. Включите на несколько секунд стартер, при этом между электродами разрядника должна периодически проскакивать искра. Если искры нет, то напряжение на свечи не подается. Если искра есть, таким же образом проверьте работу свечей, поочередно снимая с них наконечники с проводами. Если на какой-либо свече нет искры, замените ее провод. Если искра есть на всех проводах, а двигатель не запускается — замените свечи.
2. Если напряжение не подается на свечи (нет искры на всех четырех свечах), замените бегунок распределителя. Иногда выходит из строя резистор бегунка. Проверить его работоспособность можно с помощью омметра: сопротивление резистора должно составлять 0,9–1,1 кОм. Если сопротивление отличается от указанного, замените бегунок. Если после замены бегунка напряжение на свечи не подается, замените крышку распределителя зажигания. Если после этого двигатель не запускается, замените последовательно катушку зажигания, коммутатор и распределитель зажигания.
3.10.3. Двигатель работает неустойчиво
1. Очистите высоковольтные провода и проверьте их состояние. Повреждение изоляции высоковольтных проводов и крышки распределителя зажигания можно определить в тем- ноте. Для этого запустите двигатель и осмотрите моторный отсек. В поврежденном месте будет видно характерное свечение.
2. Чтобы определить, какая из свечей неисправна, отсоедините от нее провод при выключенном двигателе, после чего запустите двигатель. Если перебои в работе двигателя увеличились, значит свеча исправна. После этого остановите двигатель и подсоедините провод к свече. Снимите провод с другой свечи и снова запустите двигатель. Если характер вибраций не изменился, данная свеча неисправна и ее надо заменить. Если двигатель продолжает работать с перебоями, замените провод свечи.
3. Если все свечи и провода исправны, а двигатель продолжает работать неустойчиво, замените бегунок и крышку распределителя зажигания.
4. Если после замены крышки и бегунка перебои в работе двигателя продолжаются, замените коммутатор зажигания.
5. Если после этого характер работы двигателя не изменился, проверьте установку угла опережения зажигания или обратитесь на автосервис.
Источник http://auto-diary.ru/raznoe/kak-rabotaet-sistema-zazhiganiya-avtomobilya.html
Источник http://amastercar.ru/articles/electrical_equipment_of_car_12.shtml
Источник http://vospari23.ru/kak-rabotaet-sistema-zazhiganiya-avtomobilya-remont/
