Раннее или позднее зажигание

Формирование сигнала датчиком Холла

Вторую возможность бесконтактного управления искрообразованием, возможно осуществить с помощью датчик Холла.

Датчик Холла часто используется при переоборудование системы зажигания с контактной на бесконтактную, поскольку его удается установить вместо прерывателя на подвижную пластину.

В бесконтактном датчике используется эффект Холла (названный в честь его открывателя), заключающийся в возникновение поперечной разности потенциалов в проводнике с постоянным током под действием магнитного поля. Эффект Холла особенно эффективен в специальных полупроводника. Микросхема, интегрированная в датчик Холла еще больше усиливает сигнал.

При вращении экрана с прорезями (обтюратора) магнитное поле периодически воздействуют на датчик Холла. Если между магнитными направляющими обтюратор открыт (так называемые прорези), индуктируется напряжение Холла. Если в воздушном зазоре между магнитными направляющими обтюратор закрыт, то линии магнитного поля не могут воздействовать на датчик Холла и напряжение близко к нулю (Небольшие поля рассеяния полностью подавить нельзя). Благодаря характеристике напряжения Холла снова присутствует сигнал для искрообразования.

Количество прорезей соответствует в большинстве случаев количеству цилиндров, а обтюратор вращается вместе с ротором распределителя зажигания с уменьшенной вдвое частотой вращения коленчатого вала. Для регулирования опережения зажигания пластина, на которой закреплен датчик Холла, механически передвигается по уже знакомому принципу. Искрообразование происходит при включении датчика Холла (t2), то есть как только прорезь позволит линиям магнитного поля воздействовать на датчик Холла. В данном случае настройку зажигания можно выполнять при неработающем двигателе (соблюдайте информацию производителя!).

Структура и функции БСЗ

Компоненты транзисторной системы зажигания

При включении зажигания (2) подается напряжение питания на первичную обмотку катушки зажигания (3). Через первичную обмотку проходит ток, как только коммутатор (4) получит сигнал с датчика зажигания (5), ток первичной обмотки прерывается. Клемма 1 катушки зажигания по средством коммутатора соединяется с массой. Во вторичной обмотке индуцируется высокое напряжение более 20 кВ.

Вторичное напряжение системы зажигания через клемму 4 катушки зажигания передается на датчик-распределитель на соответствующий цилиндр и свечу зажигания.

Блок управления определяет частоту вращения коленчатого вала (сигналы датчика) и на ее основании управляет временем накопления тока первичной обмотки катушки зажигания (длительностью открытого состояния выходного транзистора или тиристора системы зажигания) и его величиной. В соответствии с частотой вращения и напряжением аккумуляторной батареи, незадолго до появления искры зажигания устанавливается заданное значение первичного тока, то есть при увеличении частоты вращения длительность протекания тока увеличивается так же, как при уменьшении напряжения аккумуляторной батареи.

При включенном зажигании и неработающем двигателе (отсутствие сигнала датчика) через некоторое время (как правило, через одну секунду) отключается ток первичной обмотки катушки зажигания. Как только блок управления получит сигнал датчика (например, при запуске), он снова переходит в рабочее состояние.

Для адаптации момента зажигания к разным состояниям нагрузки регулировка осуществляется так же, как и в контактных системах зажигания, механическим способом посредством мембранного механизма вакуумного регулятора, а также центробежного регулятора. В результате сигнал датчика (и вместе с ним момент зажигания) изменяется в зависимости от оборотов и нагрузке двигателя.

Схема взаимодействия вакуумной и центробежной регулировки при управлении зажиганием посредством индуктивного датчика

Индуктивное формирование сигнала в бесконтактной транзисторной системе зажигания накоплением энергии в индуктивности

В результате вращения ротора датчика управляющих импульсов изменяется магнитное поле и в индукционной обмотке (статоре) создается представленное на рисунке а, б переменное напряжение. При этом напряжение увеличивается по мере приближения зубцов ротора к зубцам статора. Положительный полупериод напряжения достигает своего максимального значения, когда расстояние между зубцами статора и ротора минимальное. При увеличении расстояния магнитный поток резко меняет свое направление и напряжение становится отрицательным.

Датчик управляющих импульсов по принципу индукции

В этот момент времени (tz) в результате прерывания первинного тока коммутатором инициируется процесс зажигания.

Количество зубцов ротора и статора в большинстве случаев соответствует количеству цилиндров. В этом случае ротор вращается с уменьшенной вдове частотой вращения коленчатого вала. Пиковое напряжение (± U) при низкой частоте вращения составляет прибл. 0,5 В, при высокой — прибл. до 100 В.

Момент зажигания можно проконтролировать только при работающем двигателе, поскольку без вращения ротора изменение магнитного поля не происходит и в результате не создается сигнал.

Контактная (батарейная) система зажигания

Система зажигания двигателя с принудительным воспламенением рабочей смеси должна обеспечить увеличение напряжения аккумуляторной батареи или генератора (в зависимости от режима работы двигателя) до величины, необходимой для возникновения электрического разряда между электродами свечи зажигания, и в требуемый момент (момент зажигания) подать это напряжение на соответствующую свечу. Момент зажигания характеризуется углом опережения зажигания, который представляет собой угол поворота коленчатого вала двигателя, отсчитываемый от положения вала в момент подачи искры до положения, когда поршень приходит в верхнюю мёртвую точку (ВМТ).

Применявшиеся ранее и применяемые в настоящее время системы зажигания получают необходимую высоковольтную энергию не непосредственно от аккумуляторной батареи, поскольку для пробоя электрической дугой воздушного зазора между электродами свечи зажигания напряжения 12-вольтовой батареи явно не хватит. Для возникновения дуги между электродами свечи зажигания требуется напряжение не менее 8000 В, а при многих режимах работы двигателя значительно большее. По этой причине необходимо существенно увеличить напряжение аккумуляторной батареи посредством промежуточного преобразователя и накопителя энергии, который, в зависимости от способа преобразования и аккумулирования энергии, может быть индуктивным или емкостным.

В системах зажигания автомобильных двигателей наиболее широко используются индуктивные накопители электрической энергии, использующие в своей работе явление самоиндукции, возникающее в трансформаторе при прохождении через одну из его обмоток переменного тока. Возникает вопрос – откуда в бортовой сети автомобиля с неработающим двигателем, может появиться переменный ток? Ведь аккумуляторная батарея – источник постоянного тока.

Для ответа на этот вопрос следует вспомнить – что, по определению, называется переменным электрическим током? Это ток, который с течением времени изменяется по величине и (или) по направлению. Следовательно, если цепь, соединяющую выводы аккумуляторной батареи, периодически выключать и включать, то в периоды нарастания тока и его исчезновения (которые характеризуются определенными временными отрезками) в цепи протекает именно переменный ток, изменяющийся с течением времени по величине (от нуля до 12 вольт и наоборот). А раз в цепи присутствует переменный ток, то посредством явлений индукции и самоиндукции его напряжение можно изменять по величине до требуемого значения.

Именно это свойство переменного тока используется во всех известных системах зажигания. Разница заключается лишь в использовании прерывателей и накопителей электроэнергии различных принципиальных конструкций, способных эффективно отдать накопленную энергию для возникновения дуги между электродами свечи.

Диагностика системы и выявление неисправностей

Имея контактно транзисторную систему зажигания, ЗИЛ 130 не застрахован от поломок. Для того чтобы выполнить необходимый ремонт, нужно знать, какие неисправности возможны, уметь их обнаружить и устранить.

Есть несколько признаков, по которым можно определить, что в СЗ есть неполадки:

  1. Проблемы с запуском мотора. В этом случае автомобиль с трудом заводится либо не с первого раза. При включении зажигания появляются характерные звуки.
  2. При работе мотора в холостом режиме пропадают обороты. Определить необходимость ремонта можно по датчикам. Если показания оборотов отличаются более чем в 500 об/м, то необходим срочный ремонт.
  3. Снижается приемистость мотора, падает мощность. Определить это можно по тому, как автомобиль разгоняется при нажатии на педаль газа.
  4. Повысился расход горючего. Заметить изменение расхода топлива можно, если знать, сколько расходовалось горючего в разных скоростных режимах.

Если возникают проблемы в СЗ на автомобиле ЗИЛ 130, нужно проверить прохождение тока. Сначала следует проверить выработку искры на свечах зажигания. Для этого новую свечу нужно подключить к высоковольтному проводу и попытаться запустить мотор. Если искра не проскакивает, нужно проверить целостность проводки, качество соединений и контактов, наличие окислений, излишков влаги и т.д.

Если после проверки цепи и устранения неисправностей, проблемы с зажиганием остались, нужно проследить искрообразование в обратном порядке. Для этого необходимо идти по пути от свечи зажигания по высоковольтному проводу к контакту распределителя, затем к катушке, и закончить путь на блоке управления. Для проверки необходимы специальные знания и диагностическое оборудование.

Проверку образования искры на свечах следует сделать на всех цилиндрах. Если она будет отсутствовать только на одной из свечей, то проблему нужно искать на промежутке между этой свечей и распределителем. Если искры нет ни на одной свече, то неисправности следует искать в выходах блока управления и в нем самом.

Как проверить момент зажигания?

Для эффективной работы СЗ важно, чтобы было корректно установлено зажигание, выставлен правильно угол опережения. Позднее поступление искры или слишком раннее может стать причиной неполадок в работе СЗ на авто

При слишком позднем зажигании затруднена процедура воспламенения. В этом случае рабочая смесь сгорает не полностью, увеличивается расход горючего. При раннем зажигании ТВС не успевает поступить в цилиндры, в результате падает мощность двигателя. Поэтому нужно следить за моментом зажигания, чтобы он не сбивался.

Для проверки момента зажигания своими руками необходимо приготовить тестер и стробоскоп для диагностирования системы, а также схему подключения, по которой будет осуществляться проверка. После того как привод распределителя будет установлен, нужно анализировать показания на диагностических приборах.

После проверки, используя привод и схему можно отрегулировать момент зажигания самостоятельно. В зависимости от полученных результатов можно выставить зажигание, сделав его либо более ранним, либо более поздним. Регулировку нужно выполнять при работе двигателя в разных режимах. Для успешной настройки момента зажигания нужно знать, какие точно должны быть показатели. Если вы не знаете, как выставить правильно зажигание, зазор, лучше регулировку доверить специалистам.

Виды систем зажигания

Существует три вида систем зажигания:

  1. Контактная. Она является устаревшей и встречается на старом отечественном автотранспорте. Управляет и распределяет электроэнергию в ней механическое устройство – прерыватель-распределитель. Более современным вариантом контактной системы стала контактная транзисторная СЗ. Новшеством в ней является использование транзиторного коммутатора в первичной цепи катушки.
  2. Бесконтактная. В этой системе, называемой еще транзисторной, управление накоплением заряда осуществляется транзисторным коммутатором (электромагнитным генератором электрических импульсов), который взаимодействует с бесконтактным регулятором импульсов. Коммутатор в этой системе играет роль прерывателя. Распределяется высоковольтный ток механическим прерывателем.
  3. Электронная. Управляет процессом ЭБУ. В ранних версиях этой системы ЭБУ управлял не только СЗ, но и системой впрыска топлива. В последних версиях управляет зажиганием система управления двигателем.


1. Детали бесконтактной СЗ


2. Элементы электронной СЗ

Контактный

Контактная СЗ (КСЗ) — самая старая, но имеет еще широкое распространение из-за большого количества старых автомобилей. Ее основное преимущество – надежность. Благодаря простой конструкции в ней мало встречается неисправностей, поэтому и выходит из строя она редко. Да и ремонт узлов и механизмов системы очень дешевый и выполнимый самостоятельно.

КСЗ состоит из следующих компонент:

  • источника питания (аккумуляторной батареи);
  • механического прерывателя;
  • распределителя;
  • катушки;
  • замка;
  • свечей.

Принцип работы простой. От источника питания поступает напряжение, которое проходя через катушку, преобразовывается в высоковольтный ток. При размыкании контактов образуется искра. Это должно четко совпадать с моментом, когда заканчивается такт сжатия в цилиндре. Возникшая искра воспламеняет ТВС.

Особенностью системы является то, что работает она за счет контактов. Это является и ее недостатком, так как изнашиваются механические детали и ухудшается искрообразование.

Бесконтактный

На современных машинах в основном установлено бесконтактная СЗ (БСЗ). Эта система имеет преимущества перед предыдущей, так как не зависит от размыкания контактов. Получаемая искра имеет большую мощность. Основным элементом БСЗ является транзисторный коммутатор, работающий в паре с особым датчиком.

Электромагнитный генератор обеспечивает стабильность работы и подачу электроэнергии на все узлы. Благодаря его функционированию в двигателе вырабатывается большая тяга и экономится топливо. Независимость от работы контактной группы гарантирует качественное искрообразование.

Преимуществом БСЗ является простота техобслуживания. Для того чтобы система работала стабильно и долгий срок, нужно регулярно смазывать вал в трамблере. Сервисное обслуживание следует выполнять через каждые 10 тыс. км пробега. Недостатком является сложный ремонт. Для выявления неисправностей нужно иметь специальное оборудование для диагностики, поэтому самостоятельно починить БСЗ не удастся.

Электронный

Данная система установлена на большинстве современных иномарок. В ней отсутствуют механические движущиеся детали, поэтому нет проблем с окислением контактов и перебоями с искрообразованием. Работой системы управляет блок с помощью специальных датчиков, используется трамблер с датчиком холла.

Благодаря электронике образование и подача искры на цилиндры осуществляется с большей точностью и надежностью, чем у предыдущих СЗ. За счет этого увеличивается мощность силового агрегата, улучшается его работа, уменьшается расход горючего. Компоненты, входящие в СЗ имеют высокую надежность.

В электронной СЗ проще регулировать угол сопряжения, ток стабильнее. Рабочая смесь в цилиндрах почти вся сгорает, что увеличивает чистоту выхлопных газов. Сложность конструкции делает почти невозможным самостоятельный ремонт в гараже. Поэтому приходиться обращаться в специализированные центры, которые оснащены новейшим оборудованием.

На автомобиле ЗИЛ 130 установлена транзисторная СЗ, что упрощает его эксплуатацию и ремонт, который не должен вызвать проблем.

Это должен знать каждый водитель

Любой блок зажигания имеет ключ для включения, но может быть установлена и кнопка. Реле зажигания устанавливают обычно в монтажном блоке, но иногда его можно встретить в моторном отсеке. Приборы, а также блок зажигания нуждаются в периодическом осмотре и обслуживании. Попадание моторного масла и грязи увеличивают сопротивление, что приводит к потерям. Ключ, кнопка и реле зажигания редко выходят из строя. Кнопка запускает в работу реле, а его мощные контакты подключают основную нагрузку.

Если происходит подгорание контактов, то увеличивается сопротивление в цепях и потери системы искрообразования. Поэтому зазор периодически проверяют и очищают. Некоторые водители меняют сопротивление в роторе куском провода. Мотор работать будет, но в радиусе нескольких сот метров будут сильные радиопомехи. Предохранитель устанавливать следует на ток, который рекомендован изготовителем машины.

Как определить раннее и позднее зажигание

Ниже приведены признаки неправильной установки угла опережения зажигания на моторах:

  • с принудительным воспламенением (на жидком и газообразном топливе);
  • с воспламенением горючего от сжатия.

На бензине

Признаки раннего воспламенения смеси:

  • затрудненный пуск с попытками коленчатого вала начать вращаться в противоположную сторону;
  • нестабильная работа в режиме холостого хода;
  • падение динамики и детонационное сгорание топлива (при корректном октановом числе).

На бензинеПризнаком раннего воспламенения смеси является падение динамики.

При позднем зажигании владелец машины замечает увеличение расхода топлива при сохранении стандартного стиля управления. Двигатель быстро прогревается, вентилятор системы охлаждения срабатывает чаще. Многие водители отмечают снижение мощности, негативно влияющее на динамику.

На дизеле

Дизельные моторы отличаются от бензиновых только способом воспламенения смеси. При неправильной регулировке момента начала впрыска топлива появляются неисправности, идентичные проблемам при неправильной настройке системы зажигания на бензиновых двигателях.

На авто с ГБО

При использовании газообразного топлива необходимо выставить раннее зажигание, позволяющее снизить выбросы горящей смеси в выхлопной коллектор. Признаки нарушения настройки не отличаются от симптомов на бензиновых моторах.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Ремонт авто
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector