Как работает система зажигания инжекторных двигателей

Значение контактно-транзисторной схемы в развитии автомобиля

В данном случае мы рассмотрели только два начальных этапа на пути развития системы зажигания автомобиля. В дальнейшем она претерпела гораздо более значительные изменения, но контактно-транзисторная схема была первой. Именно на ней были отработаны возможные варианты повышения ее эффективности, в частности, уход от классического, контактного зажигания, и намечены пути развития в сторону использования бесконтактных способов получения искры. Контактно-транзисторная система зажигания оказалась первым шагом, в совершенствовании классического подхода к получению искры на бензиновом ДВС, и явилась закономерным этапом развития автомобиля в целом, и его отдельных узлов в частности.

Принцип работы

Генератором высоковольтных импульсов является катушка зажигания, которая работает по принципу повышающего трансформатора. Она соединена с контактами прерывателя. При замкнутом состоянии его контактов, по первичной катушке протекает ток, создавая магнитное поле, силовые линии которого пронизывают вторичную обмотку.

После размыкания контактов магнитное поле пропадает, что приводит к появлению тока индукции во вторичной обмотке, равному 16 -18 кВ. В первичной катушке в этот момент образуется ток самоиндукции, равный примерно 300В, направленный в противоположную сторону от прерываемого тока.

Отчего зависит вторичное напряжение

Наличие и сила вторичного напряжения зависит от силы и скорости уменьшения тока самоиндукции в первичной обмотке. Именно ток, возникающий в первичной цепи катушки вызывает, искрение и подгорание контактов прерывателя. Для уменьшения этого эффекта, параллельно контакта подключается конденсатор, который заряжается в момент разрыва контактов и разряжается при появлении тока самоиндукции, ускоряя процесс его угасания.

Конденсатор подбирается для системы зажигания индивидуально для каждого типа двигателя. Его ёмкость обычно находятся в диапазоне 0,17 – 0,35мкФ и любое отклонение приводит к снижению вторичного напряжения.

Для воспламенения рабочей смеси достаточно вторичное напряжения равного 8 – 12 к В. Так как при распределении высокого напряжения и при протекании его по проводам и свечам существуют потери, то для надёжной работы системы вторичное напряжение должно быть 16 – 25 к В. Кроме того повышенное напряжение необходимо для воспламенения бедной смеси при неисправности топливной системы.

Ещё на вторичное напряжение влияет время замкнутого и разомкнутого состояния контактов. Эти величины зависят от профиля кулачка прерывателя и величины зазора и подбираются, как и конденсаторы индивидуально для каждого типа двигателя.

Во время эксплуатации при изменении зазора или износе кулачка происходит снижение вторичного напряжения. При уменьшении зазора и как следствие увеличении угла замкнутого состояния контактов, увеличивается искрение и подгорание контактов прерывателя, а так же медленно исчезает ток самоиндукции.

Рекомендуем: Виды, устройство и принцип работы системы зажигания

При увеличенном зазоре уменьшается угол замкнутого состояния, что приводит к снижению силы тока первичной обмотке, хотя и уменьшает искрение на контактах.

Вторичное напряжение по высоковольтному проводу передаётся на центральный вывод распределителя зажигания. Ротор (бегунок) распределителя соединён с валом прерывателя через центробежный регулятор опережения зажигания и при вращении соединяет центральный вывод с боковыми электродами, которые соединены со свечами. Центральный вывод распределителя соединён с бегунком через угольный электрод, ток с которого стекает с его бокового контакта на боковые электроды крышки, а с них по высоковольтным проводам к свечам зажигания.

Для снижения потерь тока между бегунком и боковыми электродами зазор между ними всего несколько микрон, поэтому в процессе эксплуатации не стоит скоблить и зачищать боковые контакты, что значительно увеличит зазор и снижение вторичного напряжения.

Бесконтактное зажигание

Бесконтактная система зажигания — это более сложная система, которая напрямую зависит только от размыкания специальных контактов. Самую главную роль в ее работе играет коммутатор, который создан на основе транзисторного типа работы. Для нормальной подачи искры применяется еще и отдельный датчик. Эта система хороша тем, что отсутствует некая зависимость от уровня качества выполнения поверхности контактов и может быть гарантировано более высокого качества искрообразование. Но и этот тип системы зажигания использует распределитель, который необходим для передачи на нужную свечу определенного количества тока. Внешне система чем-то похожа на контактную схему зажигания.

Передача тока необходимой величины осуществляется за счет использования специальных высоковольтных проводов.

Особенности контактной системы

Исторически контактная система является одной из первых и сегодня ее можно встретить лишь на старых моделях автомобилей. В таких конструкциях формирование высокого напряжения происходит в трансформаторной катушке, а распределение его на свечи реализуется механическим способом — замыканием и размыканием контактов цепи прерывателем-распределителем.

Устройство контактной системы зажигания

Помимо основных элементов, такие системы включают в себя центробежный регулятор опережения зажигания, необходимый для преобразования угла опережения зажигания относительно частоты вращения коленвала. Он представляет собой два груза, воздействующих на мобильную пластину, контактирующую с кулачковым механизмом прерывателя.

Также в контактных схемах применяется вакуумный регулятор опережения зажигания, изменяющий угол опережения соответственно режиму работы (нагрузке) мотора. Он соединен с полостью, находящейся за дроссельной заслонкой, и при нажатии на педаль газа изменяет угол опережения в зависимости от величины разрежения.

При замыкании контактов низкое напряжение подается на первичную обмотку катушки, где аккумулируется энергия и в момент размыкания контакта происходит формирование высокого напряжения на вторичной обмотке. Затем энергия поступает к распределителю зажигания и далее на соответствующую свечу.

Если нагрузка на силовой агрегат повышается, увеличивается частота вращения вала прерывателя-распределителя, и грузы центробежного регулятора расходятся, изменяя положение пластины. Это способствует более раннему размыканию контактов, что увеличивает угол опережения. При снижении нагрузки на двигатель происходит обратный процесс. В чем отличия контактно-транзисторной системы зажигания Следующим поколением системы зажигания стала контактно-транзисторная, предполагающая установку в первичной цепи катушки транзисторного коммутатора. Он позволяет снизить силу тока в обмотке низкого напряжения, что повышает срок эксплуатации контактов.

Основные виды систем зажигания

Среди всех СЗ существует два основных вида:

• Контактные;
• Бесконтактные.

Принцип работы в них неизменен – электросхема генерирует и распределяет электрический импульс. Отличаются они друг от друга способом распределения и подачи импульса на исполняющее устройство, в котором формируется искра.

Существуют также транзисторные (индукторные) и тиристорные (конденсаторные) системы. Отличаются они друг от друга принципом накопления энергии. В первом случае она накапливается в магнитном поле катушки, а в качестве прерывателя используются транзисторы. Во втором случае энергия накапливается в конденсаторе, а тиристор играет роль прерывателя. Чаще всего используются транзисторные модификации.

Контактные системы зажигания

Такие системы имеют простое устройство. В них электрический ток поступает от аккумулятора на катушку. Там создается ток высокого напряжения, который затем поступает на механический распределитель. Распределение порядка подачи импульса в цилиндры зависит от последовательности работы цилиндров. Импульс подается на соответствующую свечу зажигания.

Среди контактных систем бывают батарейный и транзисторный тип. В первом случае в корпусе распределителя имеется механический прерыватель, который разрывает цепь для разряда и замыкает цепь для зарядки двухконтурной катушки (заряжается первичная обмотка). Транзисторная система вместо механического прерывателя имеет транзистор, который регулирует момент зарядки катушки.

В системах с механическим прерывателем дополнительно устанавливается конденсатор, который в момент замыкания/размыкания цепи гасит скачки напряжения. В подобных схемах снижается скорость обгорания контактов прерывателя, что увеличивает срок эксплуатации устройства.

Транзисторные схемы могут иметь один или несколько транзисторов (зависит от количества катушек), которые выполняют роль коммутатора в цепи. Они включают или выключают первичную обмотку катушки. В таких системах нет необходимости в конденсаторе, потому что включение/выключение обмотки производится при подаче низковольтного напряжения.

Бесконтактные системы зажигания

Все СЗ данного типа не имеют механического прерывателя. Вместо него стоит датчик, работающий по бесконтактному принципу воздействия. В качестве управляющего устройства, воздействующего на транзисторный коммутатор, может использоваться индуктивный, холла или оптический датчики.

Современные автомобили оснащаются электронным типом СЗ. В ней высокое напряжение формируется и распределяется разными электронными устройствами. Микропроцессорная система более точно определяет момент воспламенения воздушно-топливной смеси.

В группу бесконтактных систем вошли:

• Одноискровая катушка. В таких системах подключение каждой свечи выполняется к отдельной КЗ. Одним из преимуществ таких систем – отключение одного цилиндра, если какая-то катушка выйдет из строя. Коммутаторы в данных схемах могут быть в виде одного блока или индивидуальными для каждой КЗ. В некоторых моделях автомобилей этот блок находится в ЭБУ. Такие системы имеют ВВ провода.
• Индивидуальные катушки на свечах (COP). Установка КЗ сверху свечи зажигания позволило исключить ВВ провода.
• Двухискровые катушки (DIS). В таких системах на одну катушку приходится две свечи. Есть два варианта установки этих деталей: над свечей или непосредственно на ней. Но в обоих случаях система DIS нуждается в кабеле для высокого напряжения.

Для бесперебойной работы электронной модификации СЗ необходимо наличие дополнительных датчиков, которые фиксируют разные показатели, влияющие на угол опережения зажигания, частоту и силу импульса. Все показатели поступают в ЭБУ, который регулирует систему в зависимости от установок производителя.

Электронные СЗ можно устанавливать как на инжекторные, так и на карбюраторные двигатели. Это одно из преимуществ перед контактным вариантом. Еще одно достоинство – увеличенный срок службы большинства элементов, входящих в электронную цепь.

Основная информация о бесконтактной системе зажигания

Бесконтактной системой зажигания или как ее еще сокращенно называют БСЗ, считается конструктивное продолжение транзисторно-контактной системы зажигания. Обычно представленная система применяется на моделях машин отечественного производства или же самостоятельно устанавливаются вместо контактной.

Конструкция БСЗ включает в себя целый перечень различных элементов, к которым относятся:

• Датчик сигналов;
• Источник питания;
• Распределитель;
• Катушка;
• Транзисторный коммутатор;
• Проводки с высоким напряжением;
• Переключатель;
• Главный регулятор опережения;
• Свечи;
• Вакуумный регулятор опережения.

Схема бесконтактной системы зажигания ВАЗ 2106

Распределитель соединяется со свечками и катушкой зажигания при помощи проводков с высоким напряжением. В общем, конструкция системы аналогична контактному типу, только исключается датчик сигналов и транзисторного коммутатора.

В чем заключаются основные особенности электронного зажигания?

Установление БСЗ ВАЗ 2106 сопровождается множеством плюсов и вот основные преимущества:

1. Простой процесс установления;
2. Простота регулирования;
3. Надежное и точное функционирование;
4. Улучшение запуска двигателя автомобиля на холодному ходу.

При использовании представленной системы ваше транспортное средство будет запускаться с первых оборотов, а самым большим достоинством является функционирование двигателя в холодное время года без надобности натягивания подсоса, а с контактной системой это было просто необходимо. При передвижении транспортного средства в холодное время года не будут наблюдаться какие-либо рывки, а двигатель будет функционировать стабильно и без каких-либо перебоев. Причем даже в случае резкого нажатия на педаль газа не будут возникать провалы.

Самостоятельное установление бесконтактной системы зажигания

Будем выполнять установление БСЗ ВАЗ 2106 пошагово, следуя такому алгоритму:

1. При помощи ключа на 38 открутите храповую гайку до соединения пометок шкивы коленвала и передней крышки двигателя машины;
2. Запомните, как располагается распределитель и бегунок, так как именно в таком расположении будет располагаться новый распределитель;
3. Найдите на катушке метку б+ и запомните подсоединенные к ней проводки;
4. Открутите и снимите катушку;

1. При помощи ключа на 13 открутите гаечку замка распределителя;
2. Снимите распределитель, только не потеряйте прокладку;
3. Закрепите коммутатор и прикрутите черный проводок на массу;
4. Установите и закрепите катушку на кузове;
5. Подключите нужные проводки к клеммам;
6. Установите распределитель, но не закручивайте гайку замка до конца;
7. Подсоедините проводки коммутатора к распределителю;
8. Проверьте расположение бегунка и распределителя;
9. Наденьте крышку и подключите проводки в такой последовательности 1-3-4-2;
10. Процесс установления завершен, теперь остается провести регулирование.

Регулирование бесконтактной системы

Обратите внимание на то, что от зажигания зависит не только нормальный запуск двигателя, но и топливные затраты, автомобильная динамика и срок службы всего автомобиля в целом

Именно поэтому очень важно правильно отрегулировать систему зажигания. Весь процесс регулирования осуществляется поэтапно и всего существует 3 этапа:. Весь процесс регулирования осуществляется поэтапно и всего существует 3 этапа:

Весь процесс регулирования осуществляется поэтапно и всего существует 3 этапа:

Именно поэтому очень важно правильно отрегулировать систему зажигания. Весь процесс регулирования осуществляется поэтапно и всего существует 3 этапа:

1. Выставите угол значения замкнутого состояния контактов, а он напрямую зависит от значения зазора трамблера вашего автомобиля. Величина зазора указывается в инструкции по использованию.
2. Выставите угол опережения.
3. Отрегулируйте и настройте зажигание. Идеальным вариантом будет проводить регулирование с учетом проблемных моментов.

Мы описали процесс регулирования бесконтактной системы на примере автомобиля марки ВАЗ 2106, но такая поэтапная регулировка подходит также и для контактной системы. Только прежде чем применять данный алгоритм регулирования на автомобилях других марок лучше всего обратитесь к инструкции по использованию именно вашей машины. В инструкции по использованию именно вашей модели вы найдете точное значение регулирования.