Система зажигания дизельного двигателя – , —

Система зажигания двигателя – устройство, регулировка + видео » АвтоНоватор

Система зажигания двигателя обеспечивает с помощью искры своевременное воспламенение смеси, из горючего и воздуха, которая попадает в камеру сгорания. Однако это необходимо для бензиновых авто, с дизельными машинами все иначе. В них воздух и топливо попадают в цилиндры отдельно, причем воздух сильно сжимается и соответственно нагревается (температура может достичь 700 С), таким образом, происходит самовоспламенение. Значение этой системы для обоих видов моторов вкратце понятно, но также немногословно описать ее установку будет непросто, поэтому посвятим ей нашу статью.

Система зажигания двигателя – отличие «дизеля» от бензинового мотора

Из-за указанных различий в самом процессе воспламенения бензинового и дизельного топлива в двигателе, можно отметить разницу и в строении зажигания. Очевидно хотя бы то, что такой системы, как в бензиновом авто, состоящей из прерывателя-распределителя, коммутатора или же датчиков импульсов, в дизельной машине нет. Однако зимой иногда с трудом удается завести дизельный движок, из-за того, что воздух слишком холодный, поэтому устанавливают специальную систему предварительного подогрева, чтобы увеличивать температуру воздуха в камере сгорания.

Можно сказать, что установка зажигания на дизельном двигателе – это не что иное, как выбор угла опережения впрыска горючего. А достигается это регулированием положения поршня, в момент впрыскивания «дизеля» в цилиндр. Это очень важно, так как при неправильном выборе угла впрыскивание будет несвоевременным, и, как следствие, топливо не будет сгорать до конца. А это негативно отразится на слаженной работе цилиндров.

Допустив незначительную ошибку, всего-то в один градус, можно спровоцировать выход из строя всего силового агрегата, из-за чего потребуется капитальный ремонт.

Система зажигания дизельного двигателя – устройство и принцип регулировки

Подытоживая, можно сказать, что система зажигания дизельного двигателя включает насос высокого давления (ТНВД), посредством которого и происходит ввод горючего в камеру сгорания. Современные автомобилисты находят в таком устройстве системы эффективность и экономичность расхода топлива, поэтому дизельные моторы становятся более популярными. Именно из-за увеличивающегося числа пользователей мы решили приоткрыть секреты обслуживания описанной системы зажигания.

Если в автомобиле стоит дизельный силовой агрегат с механической топливной аппаратурой, то регулировать угол опережения впрыска можно посредством поворота насоса вокруг своей оси. Еще можно поворачивать зубчатый шкив относительно ступицы. Если же ТНВД и зубчатый шкив жёстко закреплены, тогда регулировка происходит только за счет углового сдвига зубчатого шкива распределительного вала. Но это все лирика, пора перейти к действиям.

Регулировка зажигания дизельного двигателя – инструкция для решительных

Регулировка зажигания дизельного двигателя может производиться и самостоятельно. Для начала следует поднять крышку капота и зафиксировать ее на опорной стойке. Сверху слева на задней части двигателя необходимо найти маховик (массивное колесо), на корпусе кожуха которого расположено механическое устройство. Шток этого устройства требуется сначала приподнять и развернуть на 90 градусов, затем опустить в прорезь, которая находится на корпусе.

Теперь снимите грязезащитный щиток, для этого на кожухе маховика ключом 17 мм нужно открутить два болта (проще подобраться к этому месту из-под машины). В отверстие маховика через прорезь кожуха следует вставить металлический стержень и поворачивать коленвал двигателя. Направить его нужно слева направо, пока его ход не будет застопорен штоком фиксатора сверху.

Теперь самое время посмотреть на вал привода насоса для горючего, он расположен сверху от развала блока цилиндров (ось, от которой ряды цилиндров расходятся). Если установочная шкала приводной муфты (фланца, который служит для передачи вращений от приводного вала) ТВНД повернута вверх, то в этом случае риску на фланце топливного насоса следует совместить с нулевой меткой привода и затянуть два крепежных болта. Если установочная шкала приводной муфты не повернута вверх, тогда потребуется приподнять стопор, а коленвал двигателя повернуть на один оборот, и следом все вышеперечисленные действия необходимо повторить в том же порядке.

Как только болты приводной муфты затянули, нужно поднять вверх стопор маховика, повернуть на 90 градусов и опустить в паз. На кожухе маховика снизу можно вернуть на свое место грязезащитный щиток (крепится болтами). Теперь капот автомобиля пора закрыть, работа закончена. Остается завести автомобиль и проверить четкость срабатывания системы.

carnovato.ru

Система зажигания инжекторного и дизельного двигателя автомобиля: виды (контактная и другие)

Эффективная работа автомобильного двигателя достигается только за счет нормальной работоспособности основных систем и узлов. Одной из таковых является система зажигания. Какие функции она выполняет, какие существуют виды СЗ, из каких механизмов и элементов она состоит? Ответы на эти и многие другие вопросы вы можете найти ниже.

Содержание

[ Раскрыть]

[ Скрыть]

Характеристика системы зажигания двигателя

Автомобильные бензиновые инжекторные и дизельные моторы не могут работать при неисправностях в работе системы зажигания. Если хотя бы один составляющий элемент СЗ по каким-то причинам выходит из строя, это приведет к некорректной работе мотора в целом. Для начала рассмотрим основные характеристики СЗ, начнем с предназначения.

Предназначение и функции

Предназначение СЗ заключается в подаче высоковольтного разряда (искры) на свечи в определенный так работы двигателя автомобиля. В частности, речь идет о бензиновых силовых агрегатах. Что касается дизельных моторов, то в данном случае под зажигание подразумевают момент впрыска горючего и такт сжатия.

Виды

Если с назначением все понятно, то перейдем к видам:

1. Контактные СЗ, в данном случае процесс управления за процедурой накопления и распределения высоковольтного разряда по цилиндрам производится с помощью распределительного механизма. Более совершенствованные контактные СЗ стали транзисторными, в них в первичной цепи катушки используется специальный транзисторный коммутатор.
2. Бесконтактные СЗ. В таких системах управление зарядом осуществления с помощью транзисторного коммутатора, который взаимодействует с бесконтактным датчиком Холла. Многоискровое коммутаторное устройство используется в качестве прерывателя, а процесс распределения энергии производится с помощью механического распределительного узла.
3. Электронные СЗ. В таких системах применяются специальные управляющие модули, которые осуществляют накопление и дальнейшее распределение разряда одно- или двухконтурной СЗ.

Конструкция

Теперь перейдем к вопросу конструкции СЗ:

1. Основным элементом считается источник питания, используется батарейное устройство (АКБ), а также генераторный узел. Первый применяется для запуска мотора, а второй – для питания оборудования во время езды.
2. Выключатель, то есть замок, в который водитель вставляет ключ. Этот механизм используется для подачи напряжения на электросеть авто, а также на втягивающее реле стартерного узла.
3. Катушка или модуль зажигания. Этот элемент используется непосредственно для накопления, а также дальнейшего преобразования электрической энергии в высоковольтный разряд. Накопители могут быть емкостными или индуктивными.
4. Не менее важный элемент – это свечи. Эти элементы представляют собой устройства, оснащенные электродами, их количество может варьироваться в зависимости от типа свечей и их производителя. На центральной части конструкции расположен специальный проводниковый элемент.
5. Механизм распределения. Его предназначение заключается в подачи высоковольтного заряда на определенный цилиндр в определенное время, то есть в самый оптимальный момент. Такие механизмы состоят из распределительных устройств (трамблеров), коммутаторов и управляющих модулей, но их состав может быть разным в зависимости от типа СЗ.
6. Высоковольтные провода. По сути, это одножильный кабель, оснащенный надежной изоляцией. Проводник, расположенный внутри изоляции, может быть выполнен в виде спирали, это позволят предотвратить образование помех в радиодиапазоне.

Принцип работы и порядок зажигания

Как работает СЗ:

1. На первом этапе происходит накопление электрической энергии, а также дальнейшая подача заряда нужного уровня.
2. Далее, осуществляется преобразование накопленной энергии в высоковольтный разряд.
3. На следующем этапе осуществляется распределение заряда по цилиндрам. Здесь же следует упомянуть о порядке. Порядок зажигания – это процесс подачи заряда на определенные цилиндры, данный параметр определяется производителем для каждого конкретного автомобиля. К примеру, в отечественных ВАЗ 2109 порядок такой – сначала заряд подается на первый цилиндр, затем на третий, четвертый, а потом на второй.
   В Газелях порядок немного другой – сначала в работу вступает первый цилиндр, затем второй, потом четвертый и третий. Если вам нужно точно узнать о порядке работы цилиндров, уточните эту информацию в сервисной книжке.
4. Далее, с помощью свечей в цилиндрах образовывается искра.
5. На завершающем этапе осуществляется возгорание топливовоздушной смеси, что приводит к запуску силового агрегата (автор видео – Михаил Нестеров).

Следует отметить, что на каждом из этапов важно, чтобы все компоненты системы работали слаженно, только это позволит добиться наиболее эффективной работы.

Характерные неисправности зажигания двигателя

Поскольку по своей конструкции СЗ – это достаточно сложная система, выход из строя одного из ее компонентов может привести к невозможности запуска мотора.

Если двигатель не запускается, причины могут быть следующими:

1. Окислились контакты на прерывателе, возможно, между ними отсутствует зазор. В данном случае люфт следует отрегулировать, а сами контакты качественно очистить.
2. Произошло замыкание на массу конденсаторного элемента или проводки контактов. Замыкание необходимо устранить для ликвидации неисправности, а конденсаторный компонент – поменять на работоспособный. Также причина может заключаться в его пробое.
3. Произошел обрыв в электроцепи высоковольтного напряжения катушки, на ней могла появиться трещина. В данном случае катушка подлежит замене.
4. В некоторых случаях причина кроется в неправильной установке момента, тогда его следует проверить и при необходимости – отрегулировать.
5. Еще одна проблема – не включается замок, она актуальна для авто с замком, в машинах, где запуск мотора осуществляется путем нажатия на кнопку, такой проблемы не бывает. Необходимо полностью снять и разобрать механизм, зачистить его, а если нужно – поменять контактную группу (автор видео – канал Мир Матизов).

Если силовой агрегат функционирует неустойчиво на небольших и средних оборотах, причины могут быть такими:

1. На крышке трамблера появилась трещина, загрязнился роторный механизм. Устройство необходимо протереть, а если трещина серьезная – то крышка подлежит замене.
2. Заедает уголек крышки или этот компонент износился. Если есть возможность, то заедание следует устранить, а уголек можно поменять.
3. Перегорело сопротивление, неисправность решается путем замены.
4. Еще одна причина – пробой изоляции высоковольтных проводов. Неисправность нельзя решить путем дополнительного изолирования провода изолентой, это не тот случай. Нужно точно убедиться в том, что пробой имеет место, если есть необходимость, провод следует поменять.
5. На свечах по каким-то причинам уменьшился или увеличился зазор, также сами свечи могли замаслиться. Если проблема в зазоре, то его следует отрегулировать. В том случае, если электроды перегорели, то свечи подлежат замене. Проблема замасливания решается путем очистки свечей, но также следует определить причину, по которым это произошло.
6. Произошло подгорание распределительной пластины роторного механизма. В данном случае пластина подлежит очистке.

Фотогалерея «Неисправности СЗ»

Может быть такое, что мотор не позволяет развивать полную мощность, при этом нет приемистости двигателя, в некоторых случаях проблема может сопровождаться стуком поршневых колец.

Причины:

1. На прерывательном механизме ослабла пружина подвижного контакта, можно попытаться произвести регулировку ее натяжения либо просто поменять.
2. Выставлено позднее или ранее зажигание, необходимо его отрегулировать.
3. Произошли перебои в образовании искры между электродами. Такая проблема, как правило, требует полной замены вышедшей из строя свечи.
4. Если причина неисправности заключается в износе подшипниковых элементов прерывателя распределителя, то эти детали также полежат замене, поскольку отремонтировать их не получится.
5. Проблема может быть обусловлена износом втулки подвижного контакта на прерывательном механизме. Необходимо произвести диагностику, а если есть необходимость, полностью поменять стойку с контактами.

 Загрузка …

Видео «Самостоятельно чистим свечи»

Как в домашних условиях произвести очистку свечей зажигания – подробная инструкция с описанием основных нюансов приведена в ролике ниже (автор видео – Oleg Ars).

avtozam.com

Система зажигания дизельного двигателя и лазерная свеча зажигания

Группа изобретений относится к двигателестроению. Технический результат заключается в повышении мощности и надежности свечи зажигания двигателя при улучшении ее охлаждения. Сущность изобретений заключается в том, что система зажигания дизельного двигателя содержит топливный насос высокого давления и установленную в каждом цилиндре топливную форсунку и свечу зажигания, соединенную с проводом распределителя зажигания. Свечи зажигания выполнены лазерными с источником лазерного излучения и фокусирующей линзой и содержат форкамеру с каналом подачи топлива, который выполнен коаксиально источнику лазерного излучения. Топливный насос высокого давления трубкой соединен с каналом подачи топлива каждой свечи зажигания. Канал подачи топлива в форкамеру может быть образован между двумя трубками: внутренней и внешней. Внутренняя и/или внешняя трубки могут быть выполнены из материала с высокой удельной электропроводностью. Внутренняя и/или внешняя трубки могут быть выполнены из сплава, содержащего медь. Внутренняя и/или внешняя трубки могут быть выполнены из сплава, содержащего драгоценные металлы. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к системам зажигания, в частности к улучшенной свече зажигания, которая способна значительно улучшить эффективность распространения искры зажигания и эффективность сжигания топлива при использовании в дизельном двигателе.

Обычно в дизельном двигателе зажигание топлива производится за счет того, что топливо впрыскивается в сильно нагретый при сжатии воздух, т.е. происходит самовоспламенение и система зажигания отсутствует. В некоторых случаях система зажигания применяется.

Известна система зажигания дизельного двигателя по патенту РФ на изобретение №2546640, МПК F02B 75/32, опубл. 27.12.2014 г.

Этот двигатель содержит блок цилиндров, над каждым из которых закреплена головка блока цилиндров с вкрученной в головку свечой зажигания, камеру сгорания, а внутри блока цилиндров расположен поршень, соединенный с помощью поршневого пальца с верхней головкой центрального шатуна, планку, соединенную с втулкой, два шатуна, выполненные в виде трапеции с углом, который меняется от места расположения поршня.

Недостаток — сложность конструкции.

В качестве прототипа принята система зажигания дизельного двигателя по патенту РФ на изобретение №2300650, МПК F02B 75/32, опубл. 10.06.2007 г.

По этому патенту предложена система зажигания топлива в дизельном двигателе, содержащем топливный насос высокого давления и свечу зажигания с центральным электродом, соединенным с высоковольтным проводом, идущим от распределителя зажигания, и заземленным боковым электродом.

Недостаток этой системы — относительно низкая надежность воспламенения из-за того, что применена свеча зажигания, работающая по принципу накаливания провода с высоким удельным электрическим сопротивлением. Момент опережения зажигания четко невозможно выдержать и из-за этого снижается полнота сгорания и КПД дизельного двигателя.

Задача создания изобретения, совпадающая с техническим результатом, состоит в повышении мощности и надежности свечи зажигания.

Технический результат — значительное улучшение охлаждения свечи зажигания.

Решение указанных задач достигнуто в системе зажигания дизельного двигателя, содержащей топливный насос высокого давления и установленную в каждом цилиндре топливную форсунку и свечу зажигания, соединенную с проводом, идущим от распределителя зажигания, и заземленным корпусом свечи, тем, что применены лазерные свечи зажигания с источником лазерного излучения и фокусирующей линзой, содержащие форкамеру и канал подачи топлива в форкамеру, выполненный коаксиально источнику лазерного излучения, а топливный насос высокого давления трубкой соединен с каналом подачи топлива каждой свечи зажигания.

Решение указанных задач достигнуто в свече лазерного зажигания, содержащей корпус и источник лазерного излучения, тем, что она содержит форкамеру и канал подачи топлива в форкамеру, выполненный коаксиально источнику лазерного излучения.

Топливный канал может быть образован между двумя трубками: внутренней и внешней. Внутренняя и/или внешняя трубки могут быть выполнены из материала с высокой удельной электропроводностью. Внутренняя и/или внешняя трубки могут быть выполнены из сплава, содержащего медь. Внутренняя и/или внешняя трубки могут быть выполнены из сплава, содержащего драгоценные металлы.

Сущность изобретения поясняется на чертежах фиг. 1 и 2, где

— на фиг. 1 приведена система зажигания;

— на фиг. 2 — лазерная свеча зажигания.

Система зажигания (фиг. 1…2) содержит лазерную свечу зажигания 1, имеющую источник лазерного излучения 2, оптическое волокно 3, фокусирующую линзу 4 на торце оптического волокна 3, форкамеру 5, канал подачи топлива 6 в форкамеру 5, выполненный коаксиально источнику лазерного излучения 2, установленному во внутренней полости 7, соединенный трубопроводом 8 с топливным насосом высокого давления 9.

Лазерная свеча зажигания 1 содержит, в свою очередь, корпус 10 с резьбовым участком 11. Длина резьбового участка 11 и его диаметр (резьба) для каждого двигателя свои, однако для многих типов автомобильных двигателей они унифицированы. Корпус 10 имеет место под ключ 12.

Основной особенностью лазерной свечи зажигания является выполнение топливного канала 4 между внутренней трубкой 13 и внешней трубкой 14 коаксиально источнику лазерного излучения 2 и топливных отверстий 15, выходящих в форкамеру 5. Такая конструкция не только позволит увеличить мощность факела воспламенения, но и обеспечит эффективное жидкостное охлаждение источника лазерного излучения 2 и фокусирующей линзы 4. Внутренняя полость 7 выполнена внутри внутренней трубки 13 и в ней установлено по меньшей мере одно оптическое окно 16.

В систему зажигания входит топливный насос высокого давления 9, к выходу которого присоединена топливная трубка 17, другой конец которой соединен с топливной форсункой 18, установленной в головке 19, установленной, в свою очередь, через прокладку 20 на цилиндре 21. Внутри цилиндра 21 образуется камера сгорания 22.

Форкамера 5 содержит корпус 23 (металлический, предпочтительно стальной), на котором выполнены отверстия 24. Во внутренней трубке 13 выполнено выходное отверстие 25 для выхода луча лазера в форкамеру 5. На верхнем торце 26 внутренней трубки 13 выполнена клемма 27, к которой с одной стороны присоединен внутренний провод 28, другой конец которого соединен с источником лазерного излучения 2, а с другой стороны клемма проводом 29 соединена с выходом распределителя 30, вход которого низковольтными проводами 31 соединен через выключатель 32 с источником энергии 33, например аккумуляторной батареей.

Корпус 19 и один из выводов источника энергии 33 заземляющим проводом 34 соединен с заземлением 35 (массой).

Работа устройства и свечи лазерного зажигания.

При работе воспламенителя, например, в составе дизельного двигателя (фиг. 1 и 2), в состав которого входит воспламенитель, после впрыска (топлива) и незадолго до завершения цикла сжатие (МЗ — момент зажигания) подается напряжение из распределителя 30 по проводу 29 через клемму 27 и внутренний провод 28 на источник лазерного излучения 2, который формирует лазерный луч. Лазерный луч проходит через оптическое волокно 3 (при его наличии), фокусирующую линзу 4 и оптические окна 16 через выходное отверстие 25 в форкамеру 5, где воспламеняет топливо-воздушную смесь. Множество факелов выходя из отверстий 24 в камеру сгорания 22 воспламеняет топливо-воздушную смесь в цилиндре 21.

Применение предложенной схемы и лазерной свечи зажигания позволит не только в несколько раз увеличить мощность лазерной свечи зажигания 1, но и значительно улучшить ее охлаждение.

В итоге применение изобретения позволит:

— обеспечить более надежное зажигание за счет своевременной подачи дополнительного топлива в форкамеру,

— уменьшить расход топлива за счет его более полного сгорания, обеспеченного воспламенением топлива мощным факелом форкамеры,

— снизить эмиссию вредных веществ вследствие более полного сгорания топлива,

— значительно увеличить ресурс лазерных свеч за счет жидкостного охлаждения топливом.

1. Система зажигания дизельного двигателя, содержащая топливный насос высокого давления и установленную в каждом цилиндре топливную форсунку и свечу зажигания, соединенную с проводом, идущим от распределителя зажигания, и заземленным корпусом свечи, отличающаяся тем, что применены лазерные свечи зажигания с источником лазерного излучения и фокусирующей линзой, содержащие форкамеру и канал подачи топлива в форкамеру, выполненный коаксиально источнику лазерного излучения, а топливный насос высокого давления трубкой соединен с каналом подачи топлива каждой свечи зажигания.

2. Свеча лазерного зажигания, содержащая корпус и источник лазерного излучения, отличающаяся тем, что она содержит форкамеру и канал подачи топлива в форкамеру, выполненный коаксиально источнику лазерного излучения.

3. Свеча лазерного зажигания по п. 2, отличающаяся тем, что канал подачи топлива в форкамеру образован между двумя трубками: внутренней и внешней.

4. Свеча лазерного зажигания по п. 2, отличающаяся тем, что внутренняя и/или внешняя трубки выполнены из материала с высокой удельной электропроводностью.

5. Свеча лазерного зажигания по п. 3, отличающаяся тем, что внутренняя и/или внешняя трубки выполнены из сплава, содержащего медь.

6. Свеча лазерного зажигания по п. 3, отличающаяся тем, что внутренняя и/или внешняя трубки выполнены из сплава, содержащего драгоценные металлы.

findpatent.ru

Электронная система зажигания геладзе для дизельных двигателей

 

1. Электронная система зажигания для дизельных двигателей с непосредственным BniAKKOM топлива в UKnwwptt, содержащая функционально связанные с валом двигателя распред литель высокого напряжения, транзисторный преобразователь напряжения, выходная обмотка трансформатора которого соединена с ротором распределителя высокого, напряжения через центральный электрод крышки распределителя , боковые электроды которой соединены с искровыми свечами зажигания, отличающаяся тем, что, с целью снижения расхода топлива и токсичности выхлопных газов, ротор выполнен в виде кольца или диска с одним основным и тремя дополнительшлш секторёми, центральные углы которых друг другу, а отношения радиусов первого, второго и третьего дополнительных секторов к р адиусу основного сектора соответственно ргшны 0,97-0,86 ,89 и 0,985-0,90

, SU„„1023131

СОЮЗ О:ЕЕТСНИХ

СОЦ)4АЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (я) Р Вг. Р 3 04

/ 1 .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГССУДАРСТОЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 2918750/18-21 (22) 05.05.80 (46) 15..06.83. Вюл. Р 22 (72) И.A.Ãåëàäçå, В.И. Геладэе и A.È.Ãåëàäýå (53) 621.43.044 ° 9 (088.8) (56) 1. Байков:Б.П. и др. Дизели. Под общей ред. В.A.BàíøåéäTà.ÿ др., Л., Машиностроение!, «1977, с.335-.

346.

2. Авторское свидетельство СССР

9 758811 кл. F 02 P 3/04, 1977. (54) ЭЛЕКТРОННАЯ СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ

ГЕЛАДЗЕ ДЛЯ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ (57) 1. Электронная система зажигания для дизельных двигателей с непосредственным впрыском топлива в цилиндры, содержащая функционально связанные с валом двигателя распределитель высокого напряжения, транзисторный преобразователь напряжения, выходная обмотка трансформатора которого соединена с ротором распредели- теля высокого. напряжения через центральный электрод крышки распределителя, боковые электроды которой соединены с искровыми свечами зажигания, отличающаясятем, что, с целью снижения расхода топлива и токсичности выхлопных газов, ротор вы- полнен в виде кольца или диска с одним основньве и тремя дополнительньвеи секторами, централвные углы которых равны друг другу, а отношения радиу» сов первого, второго и третьего дополнительных секторов к радиусу ос- Е .ионного сектора соответственно. рав- ны 0,97-0,86 0 98-0,89 и 0 985-0>90

102 З1З1

2. Система зажигания по и. 1, о тл и ч а ю щ à s с я тем, что функциональная связь распределителя с валом

Изобретение относится к двигателестроению и касается двигателей внутреннего сгорания с непосредственным впрыском топлива в цилиндры, преимущественно дизельных двигателей. 5

Известна электрическая система зажигания дизельного двигателя, содержащая источник питания постоянного тока, включатель с самовозвратом, свечи накаливания и топливную аппара 1 туру, включающую топливный насос с регуляторами опережения впрыска топлива и частоты вращения коленчатого вала и форсунки.

В этой системе накаленная спираль свечи при запуске двигателя подогревает поступающий в цилиндр воздух.

Вследствие повышения давления в конце процесса сжатия и благодаря наличию в камере сжатия нити накаленной спирали достигается дальнейшее резкое повышение температуры смеси воздуха с остаточными газами, чем облегчается самовоспламенение впрыснутого в цилиндр топлива и запуск двигателя (1). 25

Однако на нагрев спиралей при запуске двигателя эта система потребля» ет большой разрядный ток, а на остальных режимах двигатель работает по классической схеме — без пастороннегоЗО источника воспламенения, т.е. самовоспламенением топлива от сжатия, имекщим длительный период развития предпламенной реакции, что кредопре» деляет увеличение длительности перио-35 да задержки воспламенения.

Кроме того, эта система не обеспечивает расширения первоначальных пределов воспламенения, уменьшения перно да задержки воспламенения и устойчи-.4О вого воспламенения и сжигания бедных смесей на всех режимах работы двигателя. Поэтому работа дизельного двигателя по-прежнему сопровождается массовой неполнотой сгорания топлива,, выбросом в атмосФеру воздуха большогоколичества токсичных веществ, резким увеличением работы сжатия и уменьшением работы расширения, а все это приводит к нерациональному расходованию топлива, к снижению моторесурса двигателя и к увеличению его металлоемкости.

Известна также электронная система зажигания, содержащая источник пита-! . ния постоянного тока, источник высо- 55 двигателя выполнена, например, посредством регулятора опережения впрыска топлива.

2 кочастотных импульсов высокого напря жения, например, в вИце транзисторно.го преобразователя напряжения, Функ- ционально связанный с валом двигателя распределитель высокого напряжения, например, в виде механического распределителя, включающего ротор, снабженный токоразносным электродом в виде сектора, центральный угол ко» торого выбирают в пределах 110-160, и крышку распределителя с централь ным электродом, к которому подсоединен один конец выходной обмотки трансформатора преобразователя, и с боко» выми электродами, которые подсоединены к свечам зажигания, в которых размеры зазоров между центральным и боковым электродами и центральным электродом и внутренней кромкой,торца юбочки свечи выполняют равными между собой и, например, для свечи с диаметром йарезнои части N18 эти зазоры выполняют равными 4,5 и 4,5 мм.

В этой системе от начала моМента о зажигания до 110-160 поворота коленчатого вала на свечи подают высокочастотные импульсы высокого напряжения, частоту следования которых выL бирают в пределах 2,5-40 кГц. Поэтому возникающими в межэлектродных промежутках свечи с размерами зазоров

4,5 и 4,5 мм электроискровыми разрядами в виде снопа и сопровождающими их явлениями, например расщеплением в каналах искровых разрядов молекул реагирующих веществ на.свободные атомы и радикалы, высокочас» тотными высоковольтными электромагнитными полями, возникающими вокруг искровых разрядов и электродов свечи (проводников с током), прохождением тока через реагирующие вещества и до-. полнительным теплом, выделяемым в каналах искровых разрядов, обеспечивается в течение примерно всего такта рабочего хода неперывное и непосредственное каталитическое воздействие на процессы воспламенения и сжигания горючей смеси, чем повышается ско-.. рость и полнота протекания химической реакции горения (2).

Недостатком этой системы является то, что воспламенение и.сжигание горючей смеси обеспечивается только, искровыми разрядами при значительно более низкой степени сжатия и,темпе. ратуре в конце процесса сжатия, чем

1023131 это имеет место в дизельных двигателях внутреннего сгорания °

Цель Изобретения — снижение расхо» да топлива и токсичности выхлопных газов за счет обеспечения расширения пределов воспламенения, уменьшения периода задержки воспламенения и устойчивого воспламенения и сжигания бедных смесей на всех режимах работы двигателя.

IIocтавленная цель достигается тем, ) что в электронной системе зажигания для дизельных двигателей с непосредственным впрыском топлива в цилиндры, содержащей функционально связанный с валом двигателя распределитель высо- 35 кого напряжения, транзисторный преобразователь напряжения, выходная обмотка трансформатора которого соединена с ротором распределителя высокого на-. пряжения через центральный электрод р() крышки распределителя, боковые электроды которой соединены с искровыми свечами зажигания, ротор выполнен в виде кольца или диска с однИм основньм и тремя дополнительными сектора« д ми, центральные углы которых равны друг другу, а отношения радиусов первого, второго и третьего дополнительных секторов к радиусу основного сек. тора соответственно равны 0,97-0,86)

0 98-0,89 и 0,985-0,90.

Прн этом функциональная связь распределителя с валом двигателя выполнена, например, посредством регулятора опережения впрыска топлива.

На чертеже схематически изображена электронная система зажигания, например, для четырехтактного иетырехцилиндрового дизельного двигателя с непосредственным впрыском-топлива в цилиндры. 40

Электронная система содержит источник 1 литания постоянного тока, положительный полюс которого соединен с замком зажигания 2, а отрицательный — с массой двигателя, источ,ник высоквчастотных импульсов высокого напряжения, выполненный в виде транзисторного преобразователя напряжения, размещенного в двух блокахэлектронном 3 и трансформаторном 4, соединенных между собой разъемом 5, причем блок 3 размещен„ например, в кабине водителя, а трансформатор 4 в моторном отсеке. Начало выходной обмотки трансформатора 4 соединено с массой двигателя, а конец 6 обмоткис центральным электродом крышки.7 распределителя 8 высокого напряжения.

Боковые электроды крыаки 7 (иа чертеже крышка показана условно) распределителя соединены соответственно с ус-б() тановленными в цилиндрах 9 — 12 дви- . гателя искровыми свечами зажигания

13-16 (в соответствии с установленным порядком работы цилиндров, например, 9, 11 12 и 10), с диаметром íà- 65 резной части, в которых размери зазоров между центральным и боковым электродами и центральным электродом и внутренней кромкой торца юбочки. свечи .выполнены равными в 4,5 мм.Ротор 17,, размещенный на ве(хнем конце валика распределителя, выполнен в виде кольца или диска с тремя дополнительными секторами 18-20 н одним основным сектором 21, центральные углы которых выполнены равными 90©каждый; а отношение радиуса первого 18, второго 19 и третьегo 20 дополнительных секторов к радиусу основного сектора 21 выбрано в пределах: 0,97-0,86, 0,980,89, 0,985-0,90 соответственно. Так, например, если эти соотношения выбра ны равными 0,86, 0,89 .и 0,96, радиус основного сектора 21, как, и в известном распределителе, взят равным 30 мм, а зазор между образукщей основного сектора 21 и бокову электродом крышки распределителя 7 (допуск которого

s известном распределителе равен 0 30,8 мм) выбран равным 0,6 мм, то радиус основного сектора 21 равен 30 мм, » первого дополнительного 18-25,8 мм, второго дополнительного 19-26,7 мм и третьего дополнительного 29-28,8 мм, а зазоры между боковыми электродами крышки 7 распределителя 8 и образующими основного сектора 21, первого дополнительного сектора 18, второго дополнительного сектора 19-3,9 мм и третьего дополнительного сектора 20 равны 0,6 мм, 4,8 мм, 3,9 мм. и 18 мм соответственно. Приведенными соотно шениями для выбора радиусов дополнительных секторов 18-20 ротора 17 достигается получение соответствукщих зазоров между секторами 18-21 ротора

17- и боковыми электродами крышки 7 распределителя 8. Этим обеспечивается соответствующее распределение (регулирование) энергии, выделяемой в искровых разрядах между электродами искровых свечей зажигания 13-16, по тактам рабочего цикла двигателя в соответствии с условиями развития процесса ударной ионизации при данном состоянии среды, при данном такте .т.е. обеспечивается получение следую» щих уровней энергии, выделяемой в искровых разрядах: в течение такта рабочего хода — номинальной, а в периоды остальных тактов -,номиналвной или несколько сниженной энергии по сравнению с номинальной, но не ниже энергии коронного разряда,.а выбранные величины центральных углов секторов

18-21 обеспечивают перекрытие тактов рабочего цикла двигателя.

Функциональную связь распределителя высокого напряжения с валом двигателя возможно осуществить множеством кинематических и электрических связей. Однако обязательным условием для

1023131 осуществления поставленной цели является синхронизация подачи на искровые свечи зажигания 13-16 искровых.разрядов номинальной мощности от момента впрыска топлива до конца такта рабочего хода. Это осуществляется посред- 5 ством кинематической связи распределителя высокого напряжения с регулятором опережения впрыска топлива. Для этого шлиц на нижнем конце приводно,го валика 22 распределителя высокого 10 напряжения посредством муфты привода входит в зацепление со втулкой приводного механизма, имеющего ведомую 23 и ведущую 24 шестерни, которые выполнены, например, в корпусе 25 регулятора частоты вращения вала двигателя топливного насоса 26 с регулятором опережения впрыска топлива 27 так, что на шейке кулачкового вала 28 топливного насоса 26 выполнена ведущая шестерня 24, входящая в зацепление с ведомой шестерней 23 с передаточным соотношением 1:1, форсунки 29-32 связаны с топливным насосом 26, а отсос ная трубка 33 связывает внутренний объем крышки 7 распределителя 8 со всасывающим трактом двигателя (не показан).

Система зажигания работает следую» щим образом. 30

Переднюю кромку основного сектора

21 ротора 17 распределителя 8 устанавливают с опережением момента впрыска топлива в первом цилиндре 9 на

3-5 . При включении замка зажигания 2 35 и вращении коленчатого вала двигателя от положительного полюса источника питания 1 на вход электронного блока 3 транзисторного преобразователя напряжения с трансформатором 4 40 поступает положительное напряжение, вследствие чего транзисторный преобразователь возбуждается. От конца 6 выходной обмотки трансформатора 4 высокое напряжение, например, с час- 45 тотой следования. 5 кРц, амплитудой

20 кВ и формой импульсов близкой к прямоугольной, с длительностью фронтов 6 мкс через центральный электрод крышки 7, секторы 18-21 ротора 17 и боковые электроды крышки 7 одновре- 5О менно и непрерывно поступает на свечи 13-16, установленные в цилиндрах

9-. 12 двигателя. Очевидно; что одновременную подачу высокочастотных импульсов высокого напряжения на все

1 .свечи 13-16 в течение тактов рабочего цикла двигателя возможно обеспечить не только известными механическими или электронными распределителями высокого напряжения, но и посред- 60 ством, например, искровых разрядников, путем подсоединения их входов к одной точке конца 6 выходной обмотки .трансформатора 4 преобразователя и подсоединением выходов разрядников к свечам зажигания 13-16. При этом искровыми разрядами в виде снопа и сопровождающими их явлениями, возникающими с частотой следования 5 кГц в межэлектродных промежутках свечей

13-16 с размерами зазоров 4,5 мм, достигается непрерывное и непосредственное каталитическое воздействие на процессы рабочего цикла дизельного двигателя, что выражается в следующем.

В течение такта выхлопа от дополнительного сектора 18 через зазор

4,8 мм в зазорах свечи 13 цилиндра 9 в среде раскаленных газов с наилучшими условиями проводимости электричества возникают электроискровые разряды номинальной мощности или несколько сниженной энергии по сравнению с номинальным, но не ниже энергии коронного разряда. Этим обеспечивается непрерывное расщепление частиц продуктов сгорания и изменения структуры их молекулярного строения, дожигание несгоревших частиц топлива и всевозрастающее повышение концентрации ионизированных частиц остаточных газов °

В течение такта всасывания с сектора 19 через зазор равный 3,9 мм в зазорах свечи 14 цилиндра 10 в среде с повышенной концентрацией ионизированных. частиц смеси воздуха с остаточными газами с хорошими условиями проводимости электрического тока возникают искровые разряды номинальной мощности или несколько сниженной энергии по сравнению с номинальным, но не ниже энергии коронного разряда.

При этом обеспечивается интенсивное перемешивание ионизированных частиц остаточных газов с частицами поступающего свежего заряда воздуха и расщепление частичек смеси воздуха с оста- . точными газами на свободные атомы и радикалы. Из некоторой части кислорода воздуха синтезируется трехатомный кислород — озон. Причем концентрация активизированных частиц и озона в объеме смеси все время повышается.

В течение такта сжатия до 3-5 перед впрыском топлива от сектора 20 через зазор равный 1,8 мм в зазорах свечи 16 цилиндра 12 с повышенной концентрацией активизированных частиц смеси воздуха с остаточными газами, способствующими улучшению проводимости электрич ского тока, возникают искровые разряды номинальной мощности или несколько сниженной энергии по сравнению с номинальным, но не ниже энергии коронного разряда.

Этим обеспечивается дальнейшее повышение концентрации свободных атомов и радикалов, а также повышение концентрации активизированных частиц и озона. Движение ионов в высокочастотном высоковольтном электромагнитном поле вызывает усиленный теплооб1023131

Филиал ППП «Патент», r.Óæãoðoä,óë.Ïðoåêòíàÿ,4 мен и перемешивание частичек смеси воздуха с остаточными газами, что споосбствует равномерному распределению температуры и частичек и объеме смеси. Вместе с этим по мере увеличения давления среды все время увеличи- 5 вается количество дополнительного тепла, выделяемого в каналы искровых разрядон, повйшая этим температуру конца процесса сжатия до впрыска топлива н цилиндр. 3a 3-5 до впрыска топ>О лина в цилиндр 12 Форсункой. 32 от основного сектора 21 через зазор размером 0,6 мм в зазорах свечи 16 цилиндра 12 возникают искровые разряды номинальной мощности, и в момент впрыска 15 топлива обеспечивается его комбинированное воспламенение; как самовоспламенение от сжатия, так и искровыми разрядами. Причем в момент впрыска топлива мельчайшие его .частицы, испа-2О рившиеся в среде раскаленных газов, сталкиваясь с молекулами трехатомиого кислорода и с заряженными частицами смеси воздуха с остаточными газа- ми, увлекаются ими и ионизируются, приобретая прк этом повышенное значе. ние внутренней энергии по сравнению со значением этой величины при данной температуре„ что приводит к ускорению развития првдпламенных реакций.

Одновременно с этим молекулы топлива: активизируются путем Нх разложения и каналах искровых разрядов на свободные атомны и радикалы — атомарный кислород и водород, предстанлякщий собой особенно активный реакционный ра-З5 дикал, энергично вступакщий в реакцию горения. Повышается концентрация активизированных частиц и активных центров горения, чему способствует также высокая исходная температура конца 40 сжатия. Все это обеспечивает расширение пределов воспламенения и резкое сокращение периода задержки воспламенения, а следовательно, и уменьшение угла опережения нпрыска.топлива. 45

В течение такта рабочего хода от основного сектора 21 через зазор

0,6 мм в межэлектродных промежутках свечи цилиндра возникают искровые разряды номинальной мощности, чем обеспечивается непрерывное и непосредственное каталитическое воздействие искровыми разрядами на процессы воспламенения к сжигания горючей смеси. Причем процессы, происходящие прк этом такте, аналогичны процессам, происходящим при вышеперечисленных тактах, с той разницей, что в этом случае искровые разряды и сопровождающие их явления воздействуют уже на реагирукщие вещества и кепос- бО редственно на процесс горения, чем обеспечивается поджиг всего, что ещеВНИИПИ Заказ 4181/24 может гореть к дожигание несгоревших частиц топлива. Совокупность этих

1 акторон обеспечинает повышение скорости к полноты химической реакции горения.

Таким образом, сочетание процессов предварительного повышения химической активности реагирукщей систе-. мы в течение тактов выхлопа, всасывания и сжатия, совместного (комбинированного) воспламенения топлива re дизельному процессу и посторонним зажиганием и дальнейшего каталитического воздействия н течение такта рабочего хода на процессы воспламенения и сжигания топлива по сравнению с дизельным процессом или карбюраторных двигателей позволяет получить су- щественные преимущества.

При одном обороте ротора 17, т е. при полном рабочем цикле двигателя, вышеуказанные процессы последовательно повторяются н каждом цилиндре 8-11.

С целью осуществления изобретения в двухтактных или многоцилиндровых двигателях осуществляют соответствую-. щий выбор передаточного соотношения между валом двигателя и приводным механизяом распределителя зажигания

8 или же ротор 17 и боковые электро« ды крьюнси 7 распределителя 8 выполняют многоярусными.

Изобретение можно использовать в бензиновых двигателях с непосредственным нпрыском топлива в цилиндры.

Использование предлагаемой злект», ронной системы зажигания в двигателях с непосредственным нпрыском топлива в цилиндры и с самовоспламенением от сжатия по сравнению с известными системами обеспечкнает надежное воспламенение к сжигание на всех режимах работы двигателя бедных смесей,. многосортность топлива с неограниченной величиной октанового числа †.двигатель становится всеядным; ослабление влияния длительности периода задержки воспламенения на скорость нарастания давления к максимальное использование конструктивных особенностей данного двигателя по ходу поршняв части повышения степени сжатия снижение расхода топлива на 15-20%, уменьшение дымности и токсичности отработавших газов облегчение процесса запуска двкгагеля, расширение рабочего диапазона по числу оборотов к устранение перебоев в работе двигателяу уменьшение вибрации, снижение уровня шумов и повышение моторесурсов двигателя.

Все это дает определенный техникоэкономический эффект в народном хо- зяйстве.

Тираж 550 Подписное

     

findpatent.ru

Позднее или раннее зажигание — как определить, признаки на дизеле, симптомы на инжекторе, газу и прочие варианты » АвтоНоватор

Раннее или позднее зажигание. Что лучше? Лучше всего — оптимальное. А вот первые два случая могут принести владельцу автомобиля немало головной боли и потраченных нервов, ибо определить неполадку не так-то просто. Во всём есть свои нюансы, которые необходимо рассмотреть поближе.

Коротко о зажигании

Для начала надо поговорить о зажигании в общем, чтобы понимать, что именно надо настраивать. На бензиновых двигателях внутреннего сгорания существует ряд компонентов, ответственных за надлежащую и своевременную подачу напряжения на свечу, дабы последняя могла дать необходимую искру для воспламенения топливной смеси. Компоненты эти объединены в механизм под названием «трамблёр» или «прерыватель-распределитель», который в свою очередь установлен на блоке цилиндров двигателя, и вал трамблёра приходит в движение от распредвала двигателя. Вал трамблёра оснащён кулачками, основной задачей которых является размыкание цепи в нужный момент, после чего идёт возникновение искры на свече.

Чтобы мотор автомобиля давал желаемую мощность, возникновение искры в цилиндре должно совпадать с моментом максимально эффективного использования всей энергии сжатой топливной смеси. Когда искра подаётся с опережением, то энергия воспламенённых газов некоторое время будет работать навстречу движению поршня. В случае запоздавшей искры энергия уже идёт «вдогонку» уходящему поршню и не реализует себя в полной мере.

Одним из главных недостатков трамблёра является его механический износ и, соответственно, влияние этого процесса как на качество, так и на время подачи искры. Это может заметно сказываться на функционировании мотора и требовать вмешательства в его работу и настройку.

Наглядная схема и устройство системы зажигания в бензиновом двигателе

Симптомы и признаки раннего

• Чрезмерная детонация (дефект поршня, разрушение шатунов).
• Хорошо слышимый звук стука в двигателе (повышенный износ).
• Потеря мощности (особо заметная на малых оборотах).
• Увеличенный расход топлива.

Симптомы и признаки позднего

• Потеря мощности.
• Плохой запуск (из-за чего страдает аккумулятор).
• Повышенный расход топлива.
• Перегрев двигателя (может вообще заклинить).

Приятного мало что в первом, что во втором случае. Тем не менее некоторые автолюбители (в частности, владельцы отечественных автомобилей) ставят позднее зажигание при старте и прогреве мотора. Другие же делают зажигание немного ранним (на 1 риску), что ведёт к заметно улучшенной динамике на повышенных оборотах. Только вот в последнем случае на низких оборотах как следствие будет наблюдаться проседание мощности. Так что всё на свой страх и риск.

Если стоит ГБО (автомобиль на газу)

Основная причина установки газобаллонного оборудования на автомобиль — снижение затрат на топливо. Газ выходит практически в два раза дешевле высокооктанового бензина, и для многих это является весомым доводом к установке ГБО. Но есть пару моментов, на которые стоит обратить внимание. Полностью на газ перейти не получится, и необходимость в бензине всегда остаётся (прогрев, работа при повышенных нагрузках или просто газ закончился). Кроме того, газ расходуется быстрее и обладает повышенным октановым числом, из-за чего топливно-воздушная смесь может догорать на стадии выпуска и оказывать негативное термическое воздействие на выпускной тракт. Так что оптимизация зажигания и процесса горения топливной смеси на автомобилях ГБО является одной из основных задач к решению, а правильная настройка оборудования поспособствует ещё большей экономии топлива.

Немного о дизелях

Приведённые выше симптомы на бензиновом двигателе во многом характерны и для дизельных моторов. Правда, причины ввиду иного принципа работы в данном случае надо искать в другом.

Основным отличием дизельного двигателя от бензинового является способ поджига топлива. В дизеле это происходит за счёт самовоспламенения солярки, вступающей в контакт с находящимся в цилиндре сильно сжатым и разогретым воздухом.

Регулировка зажигания в дизелях заключается в выставлении нужного угла опережения впрыска дизтоплива, которое должно подаваться точно в пиковый момент такта сжатия. В случае неверно выставленного угла впрыск получается несвоевременным. Это ведёт к неоптимальному сгоранию топливно-воздушной смеси и дисбалансу двигателя.

Так что в дизельных моторах основным элементом системы зажигания можно считать топливный насос высокого давления (ТНВД). Вместе с дизельными форсунками именно он отвечает за дозировку и подачу топлива в цилиндры.

Схема и основные узлы топливной системы в дизельных двигателях

Диагностика и устранение проблем

Будет лучше, если автомобиль на гарантии проверят официальные представители

Как проверить на карбюраторном двигателе

Перечень необходимого оборудования прост:

• стробоскоп,
• тахометр (если у автомобиля нет такового на приборной панели),
• гаечный ключ на «10».

Видео по настройке зажигания на примере автомобиля ВАЗ 2109

Как определить на инжекторе

В данном случае зачастую всё упирается в электронику и решается программированием электронного блока управления (ЭБУ). В результате эксплуатации автомобиля в памяти ЭБУ со временем могут накапливаться различные ошибки. Со временем они могут привести к сбоям прошивки и некорректной работе двигателя, в том числе и системы зажигания. Необходимо лишь наличие специального оборудования для выявления, сброса накопленных ошибок и перепрошивки «мозгов» автомобиля. К сожалению, такая работа вряд ли под силу новичкам.

Процесс настройки и калибровки электронного блока управления (ЭБУ)

Нередко причина может заключаться в датчике детонации, на основании данных которого инжектор регулирует впрыск топлива в цилиндры. Выход его из строя повлечёт за собой и неверную работу инжектора.

Какие действия эффективны на дизельном моторе

Можно попробовать выставить угол впрыска по меткам через смещение топливного насоса. Метод больше рассчитан на дизельные моторы с механической топливной аппаратурой. Но меток может и не быть, так что в таком случае придётся выставлять угол опытным путём. Надо будет снять трубку высокого давления с одной из форсунок, после чего надеть на неё прозрачную трубку. Следующим шагом будет замер верхней границы топлива в трубке при включении зажигания и проставка на шкиве соответствующей метки. Далее выставляются по меткам коленчатый и распределительный валы.

Регулировка момента впрыска на дизеле (видео)

На автомобилях с ГБО

Здесь есть два пути решения:

• Увеличить степень сжатия, тем самым ускорив скорость горения газовоздушной смеси.
• Смещение угла опережения в сторону более раннего.

Второй проще в реализации и менее затратен. Достигается путём установки вариатора угла опережения зажигания, подключаемого к датчику положения коленвала с последующей корректировкой его данных на заданную величину. Попутно вариатор подключается к газовому клапану и работу свою начинает лишь при запуске ГБО, дабы не вмешиваться, когда двигатель работает на бензине. Смещение угла приведёт к более раннему зажиганию газовоздушной смеси, что позволит ей успеть сгореть до открытия выпускных клапанов, оградив тем самым от излишнего термического воздействия те же клапана и катализатор.

Устройство для смещения угла зажигания на более раннее при наличии ГБО

Проблемы с зажиганием, независимо от того, раннее оно или позднее, хорошего ничего не сулят. Возможно, небольшие отклонения кто-то не будет считать критичными, но всё равно повышенный износ двигателя, его разбалансировка со временем дадут о себе знать, и работы будет не в пример больше. Если чувствуете, что собственных сил и понимания вопроса недостаточно, лучше обратитесь за помощью к квалифицированным специалистам.

carnovato.ru

Система зажигания бензиновых двигателей автомобиля

Система зажигания предназначена для поджигания топливовоздушной смеси в бензиновых и газовых двигателях внутреннего сгорания. Поджог осуществляется за счет электрического разряда между электродами свечи при подведении к ней напряжения в 18000 – 20000 Вольт.

Основные составные части системы зажигания (каждый из элементов описан подробно ниже):

• выключатель зажигания;
• катушка зажигания;
• прерыватель-распределитель;
• регуляторы опережения зажигания;
• свечи зажигания;
• провода, соединяющие данные элементы.

Система зажигания с распределителем

На рисунке 10.6 приведена типичная схема системы зажигания с распределителем.

Рисунок 10.6 Контактная система зажигания двигателя с распределителем.

 Выключатель зажигания

Выключатель зажигания собран в сборе с замком зажигания. Основная функция данного выключателя — запитывание потребителей электрическим током от источников питания. Система зажигания в целом — это тоже потребитель электротока. Как видно из схемы ниже, через выключатель от источника питания запитывается первичная обмотка катушки зажигания.

 Катушка зажигания

По сути, катушка зажигания — это трансформатор, который преобразует низкое напряжение от бортовых источников питания (12 В) в напряжение, достаточное для получения мощной искры между электродами свечи, необходимой для поджигания топливовоздушной смеси в цилиндре двигателя. Достаточное напряжение – это 20 – 30, а то и 60 тысяч вольт.

Для такого рода преобразования в корпусе катушки имеются две обмотки – первичная и вторичная, а также сердечник. Каждая обмотка имеет различное количество витков и сечение проводов.

Когда вы поворачиваете ключ и включаете зажигание от аккумуляторной батареи, электрический ток поступает на первичную обмотку и через контакты замыкается на «массу». При прохождении через первичную обмотку тока вокруг катушки создается электромагнитное поле. Как только контакты разомкнутся и течение тока через первичную катушку резко прекратится, во вторичной катушке возникнет необходимое напряжение и ток. И уже ток в 30 и более тысяч вольт от вторичной обмотки катушки зажигания потечет через распределитель к свече зажигания.

 Прерыватель-распределитель

Прерыватель-распределитель (в простонародии — «трамблер») предназначен для того, чтобы прерывать и распределять: прерывать — ток, текущий через первичную обмотку катушки зажигания, распределять – ток от вторичной катушки зажигания между свечами зажигания в той последовательности, которая предусмотрена порядком работы двигателя. В центр крышки распределителя подсоединен высоковольтный провод от вторичной обмотки катушки зажигания, а по периметру крышки расположены выводы, которые через высоковольтные провода соединены со свечами зажигания.

Прерыватель может быть контактным и бесконтактным. В контактном прерывателе разрыв цепи первичной обмотки катушки зажигания происходит за счет контактов, что очень ненадежно.

Примечание
Причина ненадежности контактов в том, что исчезающее магнитное поле пересекает витки не только вторичной, но и первичной обмотки, вследствие чего в ней возникает ток самоиндукции и напряжение 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. Конечно, это решается установкой конденсатора (обычно емкостью в 0,25 мкф). Однако все-таки имеет место такое явление, как эрозия – постепенное разрушение поверхности контактов, вследствие которого контакты прилегают неплотно и понижается напряжение, возникающее во вторичной обмотке катушки зажигания.

Чтобы исключить механическую составляющую прерывателя, вместо контактов установили специальное устройство, называемое датчиком Холла. Никаких контактов, только управляющие импульсы, которые контролируют работу катушки зажигания.

 Регуляторы опережения зажигания

Для того чтобы топливовоздушная смесь успела сгореть, пока поршень движется от верхней мертвой точки к нижней, ее необходимо поджигать немного раньше. Основным показателем момента зажигания является угол опережения зажигания, который говорит нам о том, за сколько градусов до ВМТ на такте сжатия возникнет пробой между электродами свечи.

В распределителях описанного выше типа изменение угла опережения зажигания осуществляется механическим путем — проворачиванием контактов относительно приводного вала в ту или иную сторону.

 Свечи зажигания

Элемент, благодаря которому в цилиндре поджигается топливовоздушная смесь, называется свечой зажигания. Устройство этого элемента простейшее (смотрите рисунок 10.7): корпус с нарезанной резьбой и электродом (отрицательным, так как контактирует с «массой» — головкой блока цилиндров), изолятор, внутри которого проходит положительный электрод. К этому электроду с одной стороны через наконечник подсоединен высоковольтный провод системы зажигания. Положительный электрод расположен рядом с отрицательным электродом (воздушный зазор между ними составляет 0,8-1,2 мм — в зависимости от модели свечи). Когда от распределителя зажигания высоковольтный разряд по проводу подводится к положительному электроду, воздушный зазор пробивается, то есть возникает искра — довольно мощная, чтобы поджечь топливовоздушную смесь.

Рисунок 10.7 Свеча зажигания.

Микропроцессорная система зажигания

Как уже не раз было сказано, развитие автомобилестроения движется семимильными шагами и на смену системе зажигания с распределителем пришли микропроцессорные системы. В них нет каких-либо вращающихся и подвижных частей (смотрите рисунок 10.8), но есть катушки зажигания (все чаще — по катушке на каждый цилиндр), электронный блок управления (с интегрированным блоком зажигания) и коммутатор (если блок катушки зажигания один) или коммутаторы (если катушек зажигания несколько).

Рисунок 10.8 Система зажигания с микропроцессорным управлением.

В электронный блок управления стекаются данные от ряда датчиков, обрабатывая которые ЭБУ выдает управляющий сигнал на коммутатор (или коммутаторы), определяющий, в какой момент поджечь в цилиндре топливовоздушную смесь. Получение каждого искрового разряда производится по электронным сигналам с очень высокой точностью и без использования каких-либо подвижных частей. Во многих двигателях искра образуется не только во время такта сжатия (это значит, что каждая свеча генерирует искровой разряд каждый раз, когда поршень доходит до ВМТ). Содержание вредных компонентов в отработавших газах при этом несколько снижается.

monolith.in.ua

Как определить раннее или позднее зажигание

От правильной настройки и бесперебойной работы системы зажигания напрямую зависит стабильность работы двигателя, его мощность, топливная экономичность и т.д. В норме на четырёхтактных двигателях топливно-воздушная смесь должна воспламеняться в конце такта сжатия, то есть перед самым подъемом поршня в верхнюю мертвую точку. Такой момент зажигания обусловлен тем, что смеси требуется определенное время для сгорания, после чего энергия расширяющихся газов толкает поршень вниз и начинается рабочий ход.

Под поздним или ранним зажиганием следует понимать задержку или опережение срабатывания системы зажигания по отношению к тому, в каком положении находится поршень в цилиндре. Другими словами, искра свечи зажигания образуется и поджигает топливно-воздушную смесь не в оптимальный момент приближения поршня к ВМТ, а раньше или позже этого момента. Такое явление получило название раннего или позднего зажигания. По этой причине владельцы транспортных средств, в которых реализована возможность самостоятельной регулировки УОЗ (угол опережения зажигания), часто сталкиваются с необходимостью настройки зажигания.

Читайте в этой статье

Как понять, что зажигание позднее или раннее

Воспламенение рабочей смеси топлива и воздуха в цилиндрах с опережением или запаздыванием приводит к определенным сбоям в работе мотора. В списке основных признаков, по которым можно определить неправильно установленное зажигание, следует выделить:

• затрудненный запуск двигателя;
• ощутимое увеличение расхода топлива;
• двигатель теряет приемистость, падает мощность;
• отмечается неустойчивая работа в режиме холостого хода;
• пропадает отзывчивость на нажатие педали газа;
• возникает перегрев двигателя и детонация;

Неправильный угол зажигания может проявляться в виде характерных хлопков, которые отдают в систему выпуска, в карбюратор и т.д. Вполне очевидно, что дальнейшая эксплуатация ДВС со сбитым углом опережения зажигания может привести к более серьезным поломкам двигателя, особенно в случае появления устойчивой детонации.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое детонация двигателя. Из этой статьи вы узнаете о причинах, по которым возникает детонация, а также об основных признаках и способах устранения аномального детонационного сгорания топлива в цилиндрах двигателя.

Последствия неправильно выставленного угла зажигания

Как позднее, так и ранее зажигание негативно влияет на работу и ресурс двигателя. Следует добавить, что от правильного момента зажигания зависит не только мощность и расход горючего.  Если искра на свече зажигания образуется раньше положенного времени, тогда давление расширяющихся газов начинает противодействовать поднимающемуся в ВМТ поршню (раннее зажигание). Воспламенение рабочей смеси после того, как поршень начал двигаться из ВМТ вниз, приводит к тому, что высвобождающаяся энергия топлива «догоняет» поршень и попадает в выпуск, а не совершает полезную работу (позднее зажигание).

В случае с ранним зажиганием поднимающемуся поршню требуется приложить большое усилие на сжатие образовавшихся газов в результате преждевременного сгорания смеси. Нагрузка на ЦПГ и КШМ в таких условиях значительно возрастает.

Признаки раннего зажигания проявляются в виде следующих симптомов:

• появление металлического звонкого призвука во время работы двигателя, который локализуется в области блока цилиндров;
• плавают обороты холостого хода, двигатель работает нестабильно;
• после нажатия на «газ» возникает пауза, двигатель не «тянет» и перерасходует топливо;

Позднее зажигание также наносит ощутимый вред двигателю. Сгорание смеси в данном случае происходит в условиях понижения давления и увеличения объема в цилиндре ДВС. Нарушается сам процесс горения топливно-воздушной смеси, которая догорает во время рабочего хода поршня. В результате признаками позднего зажигания являются:

• двигатель теряет мощность, для разгона нужно сильно давить на газ;
• отмечается значительное повышение расхода топлива;
• мотор сильно коксуется отложениями и нагаром;
• неправильное сгорание смеси ведет к перегреву двигателя;

Выставление угла опережения зажигания своими руками

Правильно выставленный момент зажигания предполагает регулировку УОЗ. Корректировать угол зажигания необходимо на холостом ходу. При этом следует учитывать, что оптимальными оборотами холостого хода считаются обороты в пределах 850-900 об/мин. Угол наклона момента зажигания также находится в определенных рамках от -1 (отрицательный) до +1 (положительный) градус. Указанный градус является градусом по отношению к ВМТ.

Чаще всего для установки момента зажигания используется стробоскоп. Данное решение позволяет добиться точности при установке.  В случае отсутствия прибора также можно воспользоваться контрольной лампочкой.

Указанную лампу подключают к плюсовой клемме на распределителе зажигания, а также соединяют с массой. Далее мы рассмотрим основные доступные способы настройки зажигания на следующем примере отечественной «классики»:

Настройка зажигания по стробоскопу

• двигатель нужно прогреть до выхода на рабочую температуру;
• стробоскоп подключается к бортовой сети;
• откручивается фиксирующая гайка крышки распределителя-прерывателя зажигания;
• сигнальный датчик срабатывания надевается на высоковольтный провод первого цилиндра;
• при наличии шланга вакуум-корректора потребуется снять и заглушить указанный шланг;
• свечение стробоскопа направляется на шкив коленвала;
• двигатель запускается и работает на холостых;
• осуществляется проворот корпуса трамблера;
• положение корпуса прерывателя-распределителя фиксируется таким образом, чтобы метка шкива совпала с соответствующей меткой на ГРМ;
• после совмещения меток производится затяжка фиксирующей гайки;

Выставление УОЗ по контрольной лампочке

Если используется способ установки зажигания по лампочке, тогда необходимо провернуть коленчатый вал двигателя так, чтобы метка на шкиве коленвала совпала с меткой на крышке ГРМ. При этом бегунок на распределителе зажигания должен указывать на свечной провод первого цилиндра.

Далее гайка-фиксатор трамблера ослабляется, после чего один провод от лампочки коммутируется с проводом, который идет к катушке зажигания от трамблера. Второй провод от лампы устанавливается на массу. Затем нужно включить зажигание и вращать корпус трамблера по часовой стрелке до момента, пока контрольная лампа не перестанет гореть. После этого следует аккуратно повернуть корпус трамблера обратно, то есть против часовой стрелки. Определив положение, при котором происходит загорание лампочки, необходимо зафиксировать корпус трамблера в этом положении. Фиксация производится при помощи затяжки гайки распределителя.

Другие способы настройки и проверка зажигания на автомобиле

Также можно выставить зажигание по искре или самостоятельно подобрать такой угол, когда двигатель будет работать наиболее стабильно и ровно. Самым простым и наименее точным способом является установка на основании работы мотора. Для настройки двигатель заводят, после чего ослабляется гайка фиксации корпуса трамблера. Далее понадобится провернуть корпус распределителя по часовой стрелке и против, найдя положение, при котором двигатель работает ровно и обороты ХХ самые высокие. После этого следует провернуть корпус прерывателя на пару градусов по часовой стрелке и затянуть гайку трамблера.

При настройке зажигания по искре следует совместить метки на шкиве коленвала и ГРМ, а метка на бегунке должна указать на провод первого цилиндра. Затем ослабляется гайка корпуса распределителя, после чего из крышки трамблера следует вынуть центральный высоковольтный провод.

Затем контакт провода следует расположить вблизи «массы» (расстояние около 5 мм.) и включить зажигание. После этого корпус прерывателя следует повернуть на 20 градусов по часовой стрелке. Теперь корпус нужно вращать обратно до момента, когда между «массой» и контактом провода появится искра. В этом положении корпус трамблера нужно зафиксировать крепежной гайкой прерывателя.

По окончании необходимо проверить правильность УОЗ в движении. На прогретом моторе машину следует разогнать до 40-45 км/ч, после чего включается четвертая передача и полностью нажимается педаль газа. Далее необходимо оценить степень детонации. Нормой считается, когда сразу после включения 4-й передачи детонация кратковременно присутствует (2-3 сек.), но исчезает с разгоном автомобиля. Если детонация после разгона продолжается, тогда высока вероятность раннего зажигания. Если детонации нет в момент включения 4-й передачи, тогда зажигание позднее. В таких случаях регулировку УОЗ следует повторять для получения оптимального результата.

Читайте также

krutimotor.ru