Evakuator-gruzovik.ru

Авто журнал
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Устройство системы зажигания автомобиля

  • Контактная система зажигания;
  • Бесконтактная система зажигания;
  • Микропроцессорная система зажигания.
Контактная система батарейного зажигания подразумевает подачу тока низкого напряжения в катушку зажигания для создания тока высокого напряжения при разрыве контактов. Контактная система батарейного зажигания имеет сравнительно простую конструкцию. но в связи с тенденцией увеличения частоты вращения коленчатого вала и числа цилиндров двигателя, а также внедрением форсированных автомобильных двигателей контактная система батарейного зажигания выявила свои недостатки.

Контактно транзисторная система зажигания это новая система, связанная с использованием полупроводниковых приборов, система зажигания, в которой источником электроэнергии также является аккумуляторная батарея с генератором. Преимущества контактно транзисторной системы…

Бесконтактная система зажиганияподразумевает создание импульсов управления специальным электронным транзистором – его называют транзисторное управляющее устройство или коммутатор. Если предположить, что коммутатор генерирует импульсы, то можно сказать, что это генератор импульсов.

Микропроцессорная система зажигания— это электронное устройство, которое служит для управления моментом зажигания горючей смеси. Принцип работы микропроцессорной системы зажигания состоит в создании электродвижущей силы (ЭДС). ЭДС создается при вращении магнита по заднему фронту импульса в катушке зажигания.

Подсвечник

Тем не менее инженеры компании MAHLE Powertrain Билл Аттард и Патрик Парсонс попробовали перехитрить пространство и время. Для этого им пришлось покопаться в старых архивах и реанимировать забытую концепцию форкамерно-факельного зажигания. Знатоки помнят, что это за зверь, по капризному «волговскому» карбюраторному мотору ЗМЗ-4022.10 начала 1980-х. Впервые такое зажигание применил в 1903 году выдающийся британский инженер — сэр Гарри Риккардо — на двухтактном судовом двигателе Dolphin, и с тех пор оно используется в стационарных генераторах на природном газе.

Принцип работы форкамерного зажигания (не путать со спортивными форкамерными свечами NGK и Denso) заключается в предварительном запале небольшого количества топлива в ограниченном объеме с последующим воспламенением смеси открытым пламенем через отверстия в корпусе форкамеры. Версия форкамеры Аттарда и Парсонса Turbulent Jet Ignition, представленная на Всемирном конгрессе SAE в Детройте в апреле 2011 года, отличается от предшественников миниатюрными размерами и удобным расположением. Ее объем составляет менее 2% от объема камеры сгорания, и находится она на позиции штатной свечи, в центре купола цилиндра «подопытного кролика» — рядной четверки GM Ecotec LE объемом 2,4 л. В модуль системы входит инжектор прямого впрыска, подающий в форкамеру микродозы бензина под давлением 4 атм, датчики и свеча зажигания.

Система Turbulent Jet Ignition практически всеядна и может работать даже в биотопливных силовых агрегатах. При этом геометрия камеры сгорания и днища поршня перестает играть определяющую роль в достижении максимальной эффективности сгорания, а деградация электродов свечи практически отсутствует из-за минимального напряжения пробоя в запальной смеси. По словам разработчиков, до коммерциализации Turbulent Jet Ignition остается один-два года.

Бесконтактная система зажигания

Бесконтактные системы зажигания стали логическим продолжением классических систем искрораспределения. Их ключевой особенностью стала замена механического распределителя на электронный коммутатор. Первоначально такие блоки обладали крайне низкой надежностью (порой даже менее 10 тыс. км.) однако в процессе конструкторских доработок данный параметр был выведен на более-менее приемлемый уровень.

Бесконтактные системы зажигания позволили снизить расход топлива, упростить запуск автомобиля в холодное время года, повысить крутящий момент двигателя на малых оборотах и его мощность на высоких, а также несколько уменьшить вредность выхлопных газов благодаря увеличению мощности искры и более полному сгоранию топливно-воздушной смеси. Тем не менее, управление углом опережения зажигания осуществлялось с помощью физических датчиков, входящих в состав трамблера.

Как проверить, что свечи работают правильно

Поняв, что двигатель работает некорректно, проведите ревизию свечей зажигания. Есть несколько способов.

Попеременное отключение питания

Самый простой метод проверки — по очереди снимать катушки зажигания со свечей зажигания на заведенном двигателе. При этом нужно вслушиваться в работу двигателя: если после снятия провода со свечи звук мотора не изменился, значит именно она вышла из строя.

Например, если четырехцилиндровый двигатель «затроит» и вы отключите провод с рабочей свечи, мотор будет работать всего на двух цилиндрах. Изменения в работе ДВС будут сразу заметны — он, образно выражаясь, будет «чихать и захлёбываться».

Проверка «на искру»

Для этого нужно выкрутить свечу, надеть на неё провод, положить свечу на металлическую часть клапанной крышки и покрутить стартером. На исправной свече будет видно искру: чёткую и яркую.

Проверка тестером

Свечи зажигания можно проверить с помощью специального тестера (пробник искровой пьезоэлектрический), который продается в автомобильных магазинах. Для этого нужно снять со свечи наконечник с высоковольтным проводом, на его место установить до упора втулку гибкого соединителя
пробника. Прибор с усилием прижать подпружиненным щупом в его носовой части к «массе» двигателя. Несколько раз нажать и отпустить клавишу пробника, контролируя наличие или отсутствие вспышек индикаторной
лампы, расположенной в тыльной части корпуса прибора, и характерного треска искровых разрядов. Вспышки лампы в момент нажатия сигнализирует об исправности свечи, если же вспышки отсутствуют, то свеча неработоспособна.

Кроме того, внешний облик свечей также может многое рассказать об их состоянии:

  1. Раскол изоляции электрода. Легко определяется визуально. Проявляется в виде глубокой детонации независимо от температуры. Поломка «лечится» заменой свечей.
  2. Отложения и бархатистый нагар на свече. Причиной такого износа является плохое качество бензина. Если на свечах оседают отложения, заправку стоит сменить — иначе эти отложения испортят и другие детали мотора. Для исправления поломки свечи можно почистить или заменить.
  3. Перегрев. Определяется по сильному износу верхнего электрода и ярко белому цвету изолятора. Причинами перегрева могут быть неплотное закрывание клапанов или использование бензина с повышенным октановым числом. Необходимо также проверить маркировку: возможно, эти свечи просто не подходят для вашего мотора.
  4. Глянец или золотистая поверхность на свечах. Необходимо заменить свечи подходящими для данного двигателя.
  5. Красный нагар. Появляется при чрезмерном использовании различных присадок для топлива или масла, в составе которых присутствует марганец или свинец. При появлении красного нагара на свечах зажигания рекомендуется удалить его, а также произвести замену масла или бензина, в зависимости от того, куда заливалась присадка.
  6. Естественный износ свечи. По окончании эксплуатационного ресурса свеча покрывается окалиной (окислами железа и меди) и ржавчиной — в этом случае ее нужно заменить на новую.

Что такое катушка зажигания?

Катушка зажигания — элемент системы зажигания бензиновых двигателей; повышающий импульсный трансформатор, обеспечивающий преобразование импульсов тока низкого напряжения в импульсы тока высокого напряжения, достаточные для образования искры (электрической дуги) в электрических свечах зажигания.

В бензиновых силовых агрегатах находят применение различные по принципу работы и конструкции системы зажигания — обычные контактные, контактно-транзисторные, бесконтактные и электронные (микропроцессорные). В контактных системах зажигания используются механические прерыватели (обычно объединенные с высоковольтными распределителями), в бесконтактных — прерыватели на основе датчиков Холла или иных устройствах, а в электронных — электронные распределительные и управляющие устройства. Однако во всех системах зажигания, независимо от их типа и схемы, применяется один и тот же элемент, объединяющий низковольтную и высоковольтную части — катушка зажигания.

Катушка зажигания выполняет одну основную функцию — формирование высоковольтного импульса (в пределах 25-35 тысяч вольт) тока, который подается на свечу зажигания. Данный импульс обеспечивает образование искры в искровом зазоре и, как следствие, к воспламенению топливно-воздушной смеси. От состояния и работы катушек зажигания зависит функционирование мотора, неисправные катушки должны без промедления заменяться. Но прежде, чем идти в магазин за новыми деталями, следует разобраться в существующих типах катушек, их устройстве и принципе работы.

Основные неисправности в системе зажигания

Все поломки системы зажигания, которые могут возникнуть в процессе эксплуатации автомобиля, делятся следующим образом:

  • отказ свечей зажигания;
  • неисправность в катушке зажигания;
  • разрыв соединений в цепях (высоковольтных и низковольтных).
  • выход из строя электронного блока управления (применительно к электронной системе зажигания).

В случае системы зажигания бесконтактного типа, к перечисленным неисправностям стоит добавить еще поломки транзисторного коммутатора, крышки датчика-распределителя, а также центробежного и вакуумного регулятора опережения зажигания.

Основные достоинства и недостатки

Широкое распространение и успешная конкуренция дизельных двигателей с бензиновыми объясняется рядом впечатляющих преимуществ. Главными из них выступают:

· КПД, достигающий 40% на обычных установках и 50% на дизельных двигателях с турбонаддувом. Такие показатели являются попросту недосягаемыми для агрегатов, использующих в качестве топлива бензин;

· мощность. Крутящий момент дизельного двигателя обеспечивается даже на малых оборотах, что гарантирует автомобилю уверенный и быстрый разгон;

· экологичность. Сгорание топлива под высоким давлением приводит к уменьшению количества образующихся в процессе эксплуатации двигателя выхлопных газов. В сегодняшних условиях этому плюсы дизелей придается все большее значение;

· надежность. Как правило, моторесурс дизельного агрегата примерно в полтора-два раза превосходит аналогичный показатель бензинового конкурента. Кроме того, отсутствие системы зажигания позволяет избавиться от многих традиционных проблем двигателей на бензине, например, слабой искры на свечах или их залива.

В числе недостатков, присущих дизельному двигателю, прежде всего, необходимо выделить два. Первый – это несколько более высокая стоимость транспортных средств, оборудованных этим типом силовой установки. Разница в цене обычно варьируется от 10 до 20%.

Второй минус – необходимость существенных эксплуатационных расходов. Это объясняется серьезными требованиями к качеству изготовления и уровню технического обслуживания автомобилей с дизельными двигателями. Однако, обращение в солидную компанию за приобретением, а также последующим обслуживанием, комплектованием и ремонтом сведет к минимуму недостатки агрегата, оставив в полной сохранности его впечатляющие достоинства.

Причины плохого запуска двигателя «на горячую»

Для начинающего автолюбителя затрудненный старт на горячую выглядит как нечто сверхъестественное. Почему двигатель плохо заводится? Буквально полчаса назад заводил машину с полтычка, горячий двигатель обеспечен, а сейчас машина не заводится! Чудеса, да и только. Никакой магии – банальная механика и физика. Если машина не заводится на горячую, то причина может быть в неисправности какого-либо датчика. Неправильная работа одного датчика может стать причиной отказа двигателя в целом.

При проведении технического обслуживания необходимо проверять работоспособность и состояние датчиков. Некорректная их работа часто является проблемой, из-за которой двигатель плохо заводится на горячую. При проведении процедуры замены использовать средства для монтажа электрических контактов, они позволяют уменьшить риск выхода из строя.

Можно использовать спрей для электропроводки Electronic-Spray.

Низкое качество бензина

Не существует обывательского метода оценки качества топлива. Приходится использовать косвенные признаки, например, плохой завод после заправки на непроверенной АЗС. При этом пока ваша машина не заводится, есть большой шанс посадить аккумулятор, «убить свечи», засорить инжектор и даже разрушить движок в случае неправильной детонации.

Если плохо заводится на горячую движок, причина наверняка в неудачной заправке. Решение данной проблемы – использование присадок в бензобак, улучшающих основные показатели бензина.

Чтобы обезопасить себя от последствий заправки некачественным топливом и сохранить инжектор в хорошем состоянии, рекомендуем всегда держать под рукой долговременный очиститель инжектора Langzeit Injection Reiniger для бензиновых моторов и долговременную дизельную присадку Langzeit Diesel Additiv для дизельных.

Рекомендуется использовать данные присадки в топливо при заправках на непроверенных АЗС, а также на трассах.

Проблемы с воздушным фильтром

В зимний период при большом перепаде температур возможная причина таких проблем, как обледенение воздушного фильтра. Недостаток воздуха тоже является причиной, не позволяющей машине завестись. В этом случае рекомендуется при первых признаках неисправностей сразу заменить воздушный фильтр. Процедура достаточно простая и не требует специальных навыков.

ВАЖНО! Одним из ключевых факторов, провоцирующих плохой запуск транспортного средства на холодную, может являться неправильно подобранное масло для мотора. Если вы залили масло вязкостью 10W-ХХ и выше, а стукнули серьезные морозы, то масло загустевает и его прокачиваемость в холодной системе резко падает, что приводит к существенному износу движка при старте; как итог – машина не заводится.

Зимой важно выбирать только качественные масла проверенных производителей, так как это гарантирует соответствие масел заявленным параметрам «поведения» на морозе.

Последний вздох: как и зачем устанавливали электронное управление на карбюраторы

Засоряющиеся жиклеры, плавающие холостые обороты, бесконечные провалы при разгоне… То ли дело инжектор! Но машину с инжекторным мотором позволить себе в конце прошлого века могли не все. Впрочем, вдохнуть новую жизнь в старенький мотор позволяла микропроцессорная система зажигания – забытый, недооцененный, но интересный и важный этап развития моторостроения.

Почему инжектор сменил карбюратор?

М ногие считают, что в эволюции систем питания автомобильных бензиновых моторов карбюраторы последовательно сменил моновпрыск, затем впрыск распределенный, а потом и непосредственный. Однако не все знают, что был короткий период развития карбюраторных двигателей, когда у них получилось почти вплотную подобраться по характеристикам к инжекторным! Произошло это благодаря МПСЗ – микропроцессорным системам зажигания.

Несовершенство классической системы питания и зажигания не было секретом для автоинженеров со времен появления первых автомобилей. Карбюраторный принцип смесеобразования и центробежно-вакуумный принцип поддержания оптимального угла зажигания всегда считались компромиссом – у двигателя слишком много переходных режимов, в которых карбюратор и трамблер не способны обеспечить оптимальную работу мотора, сочетающую максимальную экономичность, приемистость, эластичность, мощность и полное отсутствие детонации. А вот ЭБУ, электронный вычислительный блок, управляющий топливными форсунками и свечами инжекторной системы — может.

Однако все допотопные механические и электромеханические впрысковые системы, существовавшие до эпохи появления полноценных электронно-управляемых распределенных инжекторов (от «командогеретов» авиационных двигателей люфтваффе до многочисленных поколений автомобильных «джетроников»), по сути, слабо отличались в лучшую сторону от качественных карбюраторов. И до практической реализации инжектора в его самом массовом современном виде дошло лишь тогда, когда сделать это позволил уровень развития электроники. Создать полноценный блок ЭБУ для инжектора на радиолампах в 50-е годы ХХ века было попросту нереально. Сделать его на транзисторах 60-х годов – тоже. Лишь в 80-е годы, благодаря распространению компактных микросхем и мощных транзисторов, ЭБУ приобрел знакомые нам сегодня функционал, габариты и облик.

Карбюратор уходит, но не сдается

Когда-то первые карбюраторы представляли собой примитивную трубку с одним жиклером и дроссельной заслонкой. Однако за десятилетия эволюции их конструкция усложнилась неимоверно. Идеальными устройствами для приготовления топливовоздушной смеси они так и не стали, но заметно к ним приблизились. Поэтому, несмотря на то, что переход на распределенный электронно-управляемый впрыск был предрешен и очевиден даже инженерам советских автозаводов, мысль о том, что миллионы карбюраторных машин еще не исчерпали свой потенциал, не давала покоя многим.

Дело в том, что современный карбюратор не зря имеет сложную конструкцию: благодаря этому он, будучи исправным и идеально отрегулированным, достаточно неплохо справляется с задачей подготовки правильной бензовоздушной смеси в различных режимах работы двигателя и с учетом самых разных внешних условий. А значит, карбюратор можно попытаться оставить в покое и переключить внимание на второе из двух важнейших для работы мотора условий – правильное зажигание. Трамблер с его убогими вакуумным и центробежным регуляторами угла опережения – узкое место в моторе, он во многом губит все то, что дает карбюратор. Поэтому можно попытаться дополнить карбюратор умной электронной системой зажигания, и он приблизится по эффективности к инжектору. Так и родились микропроцессорные системы зажигания.

Для понимания идеологии этих систем нужно отметить один важный момент. Многие помнят, как едва ли не каждый советский владелец вазовской классики, Москвича или Волги стремился заменить нестабильное и примитивное штатное контактное зажигание на бесконтактное электронное. В последнем контактную группу из трамблера выбрасывали и заменяли датчиком Холла, индуктивным датчиком или даже инфракрасным. Так вот, электронные системы бесконтактного зажигания и МПСЗ – это совершенно разные вещи.

Электронное бесконтактное зажигание позволяло лишь избавиться от контактной пары и уменьшить зависимости мощности искры от просадки напряжения бортсети стартером. Ну и иногда брало на себя функцию ручного октан-корректора. А МПСЗ делала не только всё то же самое, но и — что гораздо важнее — автоматически регулировала параметры опережения зажигания, исходя из положения коленвала, оборотов и давления на впуске. С развитием микропроцессорных систем стало возможным при желании добавить датчик детонации, лямбда-зонд, датчики температуры антифриза и воздуха на впуске. Причем эта регулировка шла непрерывно, практически как у инжектора. Контроллер быстро реагировал на изменение условий работы мотора и корректировал угол опережения зажигания, учитывая в том числе и качество топлива.

Все владельцы карбюраторных автомобилей с установленным микропроцессорным зажиганием, начиная от достаточно старых и примитивных моделей МПСЗ и кончая современными, с возможностью самостоятельной ручной коррекции графиков УОЗ через Bluetooth со смартфона (!), отмечали радикальные изменения в поведении машины. «Карбовый» двигатель действительно «просыпался», идеально ровно работая на холостых оборотах и становясь приемистым и очень эластичным в движении. Также МПСЗ делала минимальной разницу между бензином и газом, если на машине было установлено газобаллонное оборудование.

Сфера автоэнтузиастов

Первые отечественные инжекторы появились на ВАЗах в середине 90-х, но массовыми стали лишь к началу 2000-х. Автомобильные заводы СССР, а затем и России слишком долго зависали на «карбюраторном этапе». Последние карбюраторные машины сходили с конвейеров ВАЗа и УАЗа аж в 2006 году, до ввода в нашей стране экологического стандарта Евро-2, в который «карб» уже не вписывался. Массовый и безвозвратный переход на инжекторные системы задержался сильно, и поэтому промежуточный этап с применением МПСЗ для автозаводов оказался неприемлемым.

Под капотом Lada 111 ‘1997–2009

Тем не менее, советская промышленность в конце 80-х производила фабричные комплекты контроллеров МПСЗ с периферией и проводкой. Модели носили характерные для своего времени названия типа «Электроника-МС2713-02» или «Электроника-МС4004». Выпускали их у нас в Москве и «почти у нас», в болгарской Софии. Такие контроллеры МПСЗ заводского производства комплектовались полным набором компонентов для самостоятельного монтажа системы на автомобиль, включая распределенные катушки зажигания (в роли которых часто выступали спаренные катушки от Оки) и даже заглушку, устанавливаемую на место удаляемого трамблера.

Главным из датчиков был, разумеется, датчик положения коленвала, который нужно было установить в КПП напротив зубьев маховика. Вторым по важности являлся датчик разрежения во впускном коллекторе, служивший основным источником информации о нагрузке на двигатель для умной электроники. У систем МПСЗ «Электроника» этот датчик был встроенным непосредственно в сам корпус контроллера и соединялся со штуцером в карбюраторе тонким шлангом.

Однако несмотря на высокий уровень гаджетов под маркой «Электроника», массовой система так и не стала. В 80-х Волжский автозавод выпускал незначительное число переднеприводных автомобилей с МПСЗ «Электроника» на экспорт; в широкой же продаже в качестве комплектов для самостоятельной установки встречались они крайне редко, и мало кто о них знал. А с развалом СССР в 1991 году фабричные МПСЗ и вовсе исчезли с прилавков магазинов.

Лет десять в сфере микропроцессорного зажигания было полное затишье, но примерно в начале 2000-х эту нишу заняли мелкосерийные самодельщики-любители, энтузиасты тюнинга, которые полностью «окучивают» ее и по сей день, создавая достаточно сложные и весьма умные устройства. Правда, количество таких проектов было относительно невелико и сейчас постепенно сокращается, ибо в наши дни спрос на МПСЗ планомерно падает по причине ухода на заслуженный отдых карбюраторных моторов и машин с ними…

Инжектор как донор для карбюратора

Кстати, стоит упомянуть любопытное ответвление развития систем МПСЗ, которое они получили уже в инжекторную эпоху. Многие энтузиасты карбюраторных машин в середине 2000-х почти одновременно пришли к лежащей на поверхности идее. Поскольку блоки управления инжекторными двигателями типа «Январей», «Микасов» и прочих «Бошей» подешевели, их стало возможно приобрести за совершенно небольшие деньги на разборках. А ведь инжекторный ЭБУ – это практически готовый и весьма совершенный блок для карбюраторной МПСЗ.

Дело в том, что инжекторный ЭБУ, собственно, не знает, где он работает. На своем родном инжекторном моторе, на карбюраторном моторе или вообще на лабораторном столе или на коленке. Блок просто методично выполняет свою программу – получает информацию от датчиков и на основе этих данных выдает управляющие сигналы для впрыска и зажигания. И если подключить к ЭБУ вместо топливных форсунок карбюратор, навесить на него модуль зажигания и датчики, то электронный блок будет работать и безупречно подавать искру в нужный момент с точностью, недоступной даже самому лучшему трамблеру, контролируя обороты, нагрузку на мотор, температуру и детонацию. Для этого, правда, нужно откорректировать прошивку, написав ее урезанный «карбюраторный» вариант. Но для настоящих энтузиастов это не так уж сложно.

Получая информацию от датчика положения коленвала, давления на впуске, детонации и иногда даже от лямбда-зондов (если владельцу карбюраторной машины было не лень врезать их в глушитель), популярные и распространенные ЭБУ типа «Январь» дали многим автостаричкам второе дыхание.

Впрочем, повторимся — сегодня история с МПСЗ постепенно сходит на нет. Микропроцессорное зажигание было бы чертовски актуально в виде заводской системы на автомобилях “доинжекторной” эпохи, но отечественным автозаводам эта промежуточная инновация оказалась не по силам. Сейчас же карбюраторных машин становится все меньше, а многие из тех, кто готов своими руками сделать что-то основательное с любимой, но немолодой машинкой, предпочитают собрать полный инжекторный комплект впрыска и зажигания, который с применением подержанных компонентов с разборки порой оказывается сопоставимым по цене с комплектом МПСЗ для карбюратора…

Читать еще:  Обзор Chery Tiggo 7 2018
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector