Лабораторная работа — назначение системы зажигания рабочей смеси в двигателях. магнетная система зажигания

Диагностируем систему зажигания, не дожидаясь поломки автомобиля

Недавно мы рассматривали варианты поломки автомобиля, когда были проблемы с пропаданием искры в свечах. Возможно, автомобиль не заводится и по причине наличия противоугонной системы, а если нет, и дело все-таки в зажигании? В этот статье попробуем рассмотреть вопрос диагностики и возможных ситуаций с системой зажигания в целом.

Если коротко — проблемы могут быть в одном из узлов — свечи, датчики, трамблере и других элементах. И для работы нам понадобится дополнительное оборудование — омметр, сканер для считывания ошибок на авто, мотор-тестер.

С чего начать?

В первую очередь, обращаем внимание на:

1. состояние заряда АКБ с помощью вольтметра — напряжение должно быть не менее 9.5 В, если вдруг меньше — заряжаем АКБ или меняем на новый;
2. состояние свечей — не должно быть черного нагара, расстояние между электродами должно быть 0.7-1 мм;
3. качество контактов катушечного модуля на свечах;
4. датчики коленчатого и распределительного валов.

Наиболее часто можно обнаружить нарушение качества контактов или иную утечку тока в высоковольтных проводах. Рассмотрим подробнее.

Свечи

Должны быть без нагара и с должным расстоянием, как мы уже писали выше. Так же на свечах зажигания не должно быть механических повреждений, трещин. Почитайте подробнее про диагностику свечей в этой статье.

Высоковольтные провода

Часто из-за разрыва изоляции искра бьет в корпус машины и появляются проблемы в работе двигателя. Чтобы проверить искру, достаточно выключить свет в помещении. Попадающее на поверхность проводов масло может размягчить изоляцию и притянуть части пыли и грязи, что приведет к пробою.

Катушка зажигания

В зависимости от возраста авто, катушки зажигания могут быть или с одной обмоткой, или со сдвоеннными или монолитными модулями с высоковольтными проводами и наконечниками. В первом случае, обычно обрыв обмотки или замыкание приводил к тому, что машина не заводилась. В более современных катушках проблема диагностируется, когда двигатель «троит».

Проверяют катушку сначала визуально, если нет нагара и трещит, то измеряют омметром сопротивления изоляции на обмотках. Точные сведения по значению сопротивления можно найти в технической документации конкретной катушки.

Модуль зажигания

Обычно, если возникают проблемы с холостым ходом двигателя, провалами в режиме разгона, «троением» — модуль зажигания нуждается в диагностике.

Можно диагностировать модуль зажигания на СТО, профессиональным сканером, либо воспользоваться подручными средствами. Например, модуль можно поменять на рабочий (но нужно на 100% знать, что он один-в-один, как заменяемый, и исправен), либо пошевелить его (если режим работы двигателя изменится, причина в этом), либо померить омметром сопротивление на выводах цилиндров, оно должно быть однозначным.

ЭБУ — электронная система управления двигателя

Подключаем специальный сканер, который покажет код ошибки, если она есть. Обычно причины — в датчиках. Стоимость подобных сканеров (OBD II) варьируется от 700 рублей и выше, есть различные варианты, наиболее распространенные работают с программами системы Android.

Итог

Наверное, самое неприятная и всегда непредсказуемая ситуация — когда машина вдруг не завелась. Рекомендуем периодически просматривать основные элементы системы зажигания, чтобы избежать подобного случая. А в случае обнаружения серьезных поломок, обращаться в специализированные автосервисы с профессиональным оборудованием.

5

25 Комментарии: 0Публикации: 12Регистрация: 09-01-2020

Контактная система

Контактное зажигание — это система, которая является самой технически древней, так как появилась она еще очень давно, а недостатков у нее масса. Основной заключается в наличии механического прерывателя и механического распределителя цепи, которые со временем приходил в такую негодность, что могло привести к серьезным сбоям в работе двигателя. Прерыватель служит для того, чтобы размыкать цепь низкого напряжения. Когда она разомкнута, то во вторично обмотке катушки возникает высокое напряжение, которое необходимо для поджога.

К распределителю же подводится высокое напряжение, а внутри вращается бегунок, который замыкает и размыкает контакты, тем самым распределяя по цилиндрам ток. Как видим, здесь все основано на чистой механике, все крутится, все вращается. Эти элементы требуют постоянного ухода и смазки, однако, даже при достойном уходе через время начинаются сбои.

Почему возникает

Причина возникновения «неправильного» зажигания — в пониженном калильном числе свечей. Автолюбители это явление называют «горячие свечи». Во время работы мотора происходит их нагревание до высоких температур. Если они разогреваются до 400 градусов — это нормально, но более сильный разогрев приведёт к самовоспламенению горючего.

Производители регулируют величины, характеризующие калильное число. Делается это путем изменения параметров изолятора свечи и ее юбки. Во избежание проблем нужно в точности следовать рекомендациям производителя по поводу эксплуатации ТС.

Для разных видов моторов есть таблицы совместимости свечей. По ним выбирают детали, характеристики которых оптимальны для конкретной модели авто. Владельцам машин с устаревшей конструкцией можно посоветовать усовершенствовать авто — например, установить бесконтактную систему.

Еще одна причина — сильный перегрев клапанов. Происходит из-за:

• пониженного октанового числа горючего;
• некорректного выставления зазоров клапанной системы;
• дефекта одного из поршней.

Причиной калильного зажигания может стать нарушение работы двигательной системы. Если некорректно выставлено опережение момента зажигания, из-за больших нагрузок мотор начнёт перегреваться. Отсюда и нестабильная работа.

Руководство по установке момента зажигания на ЗИЛ 130

Установка зажигания осуществляется в следующем порядке:

1. Сначала необходимо вывернуть свечу из 1-го цилиндра и вставить вместо нее бумажную пробку.
2. Затем нужно не спеша крутить коленчатый вал до момента, пока поршень 1-го цилиндра не займет ВМТ хода сжатия. Этот момент определяется по пробке, которая с хлопком выскочит из отверстия вывернутой свечи.
3. Следует добиться совмещения метки на шкиве коленвала с меткой на крышке шестерни распредвала.
4. Далее нужно установить привод распределителя. Для этого его необходимо опустить в гнездо блока цилиндров двигателя. Нужно совместить отверстия на пластине снизу привода с отверстиями на блоке цилиндров с резьбой. Ось отверстия верхней пластины не должно отклоняться от паза на валу двигателя на угол более 15 градусов в любую из сторон. Паз необходимо сместить к передней части силового агрегата.
5. Когда привод будет установлен, как положено, его нужно закрепить болтами.
6. На следующем этапе нужно совместить метку на шкиве и метку, расположенную между 3 и 6 гребенками.
7. Далее нужно совместить с помощью регулировочных винтов указательную стрелку на верхней пластине октан-корректора с положением «0» на нижней пластине. Это положение необходимо зафиксировать с помощью гаек.
8. Теперь следует расположить распределитель-прерыватель в приводе в такое положение, чтобы вакуум-регулятор был расположен в верхней части. Определить нахождение провода первого цилиндра, расположенного на крышке прерывателя-распределителя, можно по положению бегунка.
9. Устанавливается момент зажигания путем поворота прерывателя за корпус, пока не разомкнуться контакты и не загорится контрольная лампочка на 12 В, которую нужно присоединить к массе корпуса и выводу распределителя с низким напряжением. Таким образом, нужно поймать момент подачи искры на 1-й цилиндр. Это положение прерывателя-распределителя нужно зафиксировать.
10. Затем следует установить крышку трамблера, а затем последовательно присоединить высоковольтные провода к цилиндрам. Сначала присоединяется провод к 1-му цилиндру. Оставшиеся провода присоединяются в том порядке, в каком работают цилиндры (1-5-4-2-6-3-7-8).
11. Затем подключается центральный провод на катушку.

Закончив установку, нужно проверить работу системы зажигания. Если проверяется контактная СЗ зажигания ЗИЛ 130 или 131, то нужно размыкать при проверке контакты прерывателя. БСЗ проверяется путем включения/выключения зажигания с помощью ключа.

Чем опасны такие нарушения?

При этих обоих явлениях нарушается нормальное функционирование силовой установки.

Причем у позднего и раннего зажиганий имеются свои определенные признаки, указывающие на несоответствие угла опережения.

Если у двигателя установлено позднее зажигание, то силовая установка:

• Не развивает мощности, сильно падает динамика набора скорости;
• Очень плохо запускается, особенно «на холодную»;
• Потребляет значительно больше топлива;
• Очень быстро нагревается вплоть до перегрева;
• «Хлопки» в выпускную систему или систему питания.

Признаки раннего зажигания несколько другие, а именно силовой агрегат:

• Работает «жестко»;
• Слышен явно выраженный металлический стук;
• Проявление детонационного сгорания;
• Неустойчивая работа и падение мощности на малых оборотах;
• Повышение расхода топлива.

И это только признаки неправильно установленного зажигания. Последствия же у продолжения эксплуатации авто с неправильно установленным зажиганием могут быть самыми серьезными.

При позднем угле опережения не соблюдается одно из условий нормального горения топлива – на момент пика сгорания оно уже не находится под давлением (поршень движется вниз и объем камеры сгорания быстро увеличивается).

Из-за этого оно уже не может полностью сгореть, и несгоревшие компоненты оседают на внутренних поверхностях в виде нагара.

В конечном итоге это приводит к сильной закоксовке мотора и его поломке.

Ранний же угол опережения еще более опасен. При таком зажигании выделяемая энергия обеспечивает противодействие поршню, что приводит к появлению ударных нагрузок на ЦПГ и КШМ (именно они сопровождаются металлическим стуком).

Дальнейшая эксплуатация приводит к физическому повреждению элементов – прогорание поршней, изгиб шатунов, повышенный износ вкладышей коленчатого вала.

То есть двигатель еще быстрее поломается, причем серьезно, чем при позднем зажигании.

Что такое калильное зажигание? В чем отличие от детонации

Подобная система зажигания на сегодняшний день является отголоском прошлого.

Она появилась до искровой системы. Теперь применяется в дизельных агрегатах внутреннего сгорания. Некоторые автолюбители путают калильное зажигание с детонацией.

Термин: калильное зажигание. Основные причины

Раньше такой тип зажигания применялся в автомашинах с двигателем внутреннего сгорания. Топливная смесь воспламенялась в следствии контакта с горячей деталью. При использовании такой системы зажигания топливо воспламеняется немного раньше, нежели при зажигании при помощи свечей.

Наиболее серьезной проблемой считается возникновение калильного зажигания за счет сильно перегретых свечей зажигания. Причиной возникновения такого вида зажигания может стать также и клапан, и поршень.

Наиболее частой причиной перегрева клапанов и цилиндров специалисты называют неправильную отладку ГРМ. Проявляется эффект калильного зажигания при максимально развитой мощности двигателя (нагрузке).

Известно немало случаев, когда рабочая смесь воспламенялась от перегретой свечи зажигания. В процессе воспламенения могли участвовать не только металлические детали свечей зажигания, но и даже изолятор.

В таком режиме двигатель транспортного средства продолжал работать даже после того, как было отключено зажигание (повернут ключ зажигания), до тех пор, пока хватало топлива в системе.

Термин: детонация

Многие современные автолюбители путают понятие калильного зажигания и детонации, объединяя их только потому, что сам процесс воспламенения рабочей смеси происходит в неконтролируемом режиме, автомобиль не слушает своего хозяина. На этом сходства, пожалуй, заканчиваются.

Причина лежит в том, что калильное зажигание возникает во время интенсивной работы двигателя на повышенной мощности. Детонация же в свою очередь продукт переходных процессов, которые к слову довольно просто распознаются опытными автолюбителями.

Детонацией называют неконтролируемое воспламенение топливной смеси, сопровождаемое громкими звуками (хлопками, похожими на взрывы).

Наиболее частыми причинами возникновения детонации автомастера называют раннее зажигание или же слишком большой уровень сжатия. Разница с калильным зажиганием очевидная. Ведь последнее четко проявляется, если отключить зажигание, а двигатель продолжает работу.

Итак, если вы выявили явные признаки калильного зажигания в вашем транспортном средстве, хорошего, увы, ничего сей факт не предвещает. Это означает, что придется произвести капитальный ремонт двигателя со всеми вытекающими.

Важно помнить, что двигатель автомобиля являет собой очень сложный механизм. Поэтому, если вы не профессиональный автомеханик или же водитель с огромным стажем, который перебрал за свою жизнь пару десятков автомобилей, браться за ремонт лучше не стоит

Доверьте лучше это дело специалистам автосервиса. Они уж точно справятся с данной задачей

Поэтому, если вы не профессиональный автомеханик или же водитель с огромным стажем, который перебрал за свою жизнь пару десятков автомобилей, браться за ремонт лучше не стоит. Доверьте лучше это дело специалистам автосервиса. Они уж точно справятся с данной задачей.

Смотреть все фото новости >>

Устройство и принцип работы

Первые коммутаторы были крайне примитивны. Простая схема из транзисторов регулировалась при помощи электрического импульса. В таком виде устройство просуществовало недолго. Наступила эра высоких технологий, благодаря которой стали применяться более эффективные инновационные решения.

На машинах, собираемых в РФ, стимулятор искры был впервые использован на автомобиле Ваз-2108. Устройство относилось к серии 36.3734 тоже родного производства. В дальнейшем стали применяться более модернизированные коммутаторы с различным исполнением конструктивно-технической схемы. Однако комбинированная или составная сборочная технология всегда оставалась для российских микросхем неизменной. И плюс её в том, что она ремонтопригодна, в отличие от тех же зарубежных аналогов.

Сегодня коммутатор — это совокупность нескольких элементов: свечи, транзисторы, датчики. Он может использоваться в гибридном или тиристорном зажигании. Электрические импульсы управляются автоматически, что даёт целый ряд практических преимуществ:

• отсутствие перебоев на максимальных скоростях;
• повышение надёжности работы блока;
• возможность увеличения объёма цилиндров мотора.

А когда внедрили элемент Холла, и коммутатор начал управлять сразу несколькими преобразователями, преимущества только увеличились. Настолько, что на каждой отдельной свече стали использовать тандем «катушка+коммутатор». Вот чего конкретно удалось достичь:

• более сильной и надёжной стала искра в системе зажигания;
• исчезли потери мощности в трамблёре;
• улучшился холостой ход;
• снизился расход горючего;
• стабилизировался пуск на холодный двигатель.

Принцип работы коммутатора можно представить себе так. Сначала система контролирует положение коленвала двигателя. Затем индуктивным датчиком Холла, входящим в конструкцию распределителя, снимаются показания с положения поршней в цилиндрах. Он же и подаёт на коммутатор импульс. Сигнал усиливается до 12 вольт и поступает на катушку. За счёт этого уменьшается сила тока, и повышается напряжение.

Определение раннего или позднего зажигания

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.

Сгорание рабочей смеси в двигателях с искровым зажиганием

О протекании процесса сгорания можно судить по индикаторным диаграммам, показывающим графически изменение давления Р в цилиндре в зависимости от угла ф поворота коленчатого вала. Площадь индикаторной диаграммы пропорциональна работе, совершенной при сгорании рабочей смеси внутри цилиндра за один цикл. Если зажигание выключено, то давление в цилиндре при вращении коленчатого вала изменяется почти симметрично относительно в.м.т. (нижняя кривая). Для нормальной работы двигателя зажигание должно включаться тогда, когда должна возникнуть искра между электродами свечи. Момент искрообразования соответствует положению точки 1 на диаграмме, а давление в камере сжатия — ординате P1.

Процесс сгорания условно делят на три фазы.

Начальная фаза — Q1 начинается в момент образования искры. Возле электродов свечи зажигания воспламеняется небольшой объем рабочей смеси. Она горит сравнительно медленно. Давление в цилиндре на протяжении этого периода остается практически таким же, как и при выключенном зажигании.

Заканчивается первая фаза тогда, когда сгорает 6…8% общего объема смеси, находящейся в камере сгорания. Температура повышается настолько, что начиная от точки 2 давление резко возрастает, наступает основная фаза быстрого сгорания (участок 2… 3). Скорость распространения пламени в средней части камеры сгорания достигает 60…80 м/с. Вдоль стенок камеры скорость сгорания ниже, а сгорание — неполное. Продолжительность второй фазы для быстроходных двигателей составляет 25…30° угла поворота коленчатого вала. В этой фазе выделяется основная часть тепла.

Третья фаза Q3 — фаза сгорания смеси на периферийных участках камеры в такте расширения. За начало этой фазы принимают точку 3. Давление в цилиндре в этот момент будет максимальным.

От интенсивности тепловыделения в основной фазе зависит скорость нарастания давления по углу поворота коленчатого вала, или, иначе, жесткость работы двигателя. В современных автомобильных двигателях скорость повышения давления колеблется в пределах 0,12…0,25 МПа на 1° угла поворота вала. Чем круче нарастает давление на участке 2..3, тем жестче работает двигатель и тем больше износ кривошипно-шатунного механизма.

Продолжительность первой фазы зависит от ряда факторов.

Чем ближе величина коэффициента избытка воздуха а к оптимальному значению, тем лучше состав смеси и тем короче продолжительность первой фазы. При значительном обеднении смеси воспламенение ее ухудшается и экономичность работы двигателя снижается. Чем мощнее искровой разряд, тем интенсивнее распространение пламени и тем короче первая фаза.

На продолжительность второй фазы сгорания оказывают влияние те же факторы, что и на продолжительность первой фазы. Кроме того, вторая фаза зависит от величины угла опережения зажигания и частоты вращения коленчатого вала.

Способы борьбы с нагаром

Удалить нагар можно несколькими способами. Первый, и самый простой из них – выпалить отложения к камере сгорания. Для этого всего лишь необходимо проехаться длительное время на высокой скорости. То есть, выезжаем на хорошую длинную трассу и «давим в пол» педаль газа. Результатом этого будет выгорание нагара и удаление его через выхлопную систему. Кстати, данный метод можно применять как профилактику. То есть, достаточно периодически «гонять» автомобиль, чтобы внутри камер сгорания не образовывался слой нагара.

Если первый способ результата не дал и калильное зажигание появляется, можно попробовать «размягчить» нагар, чтобы он сам отслоился. Для этого используется специальный раствор, состоящий из одной части моторного масла и четырех частей керосина.

Для двигателя потребуется 80-120 гр. такого раствора. После поездки, пока мотор еще горячий, в каждый цилиндр нужно залить по 20-30 гр. подготовленной смеси. После этого машина оставляется на сутки, чтобы раствор смог подействовать. Далее необходимо запустить силовую установку и дать ей поработать в течение получаса. После использования смеси в обязательном порядке меняется масляный фильтр и сам смазочный материал.

Если и второй способ не помог, то придется удалять нагар механическим способом. То есть придется с авто снимать головку блока и счищать имеющиеся слои при помощи щетки по металлу и скребков, предварительно замочив все керосином. Удалять нагар нужно не только с поверхности камеры сгорания, а и с поршней и клапанов. Этот метод самый трудоемкий, но зато после него вы будете полностью уверены, что внутри цилиндров все чисто.

ПРИНЦИП РАБОТЫ СИСТЕМЫ ЗАЖИГАНИЯ

Рассмотрим подробнее распределитель зажигания, чтобы определить технологию направления электрического импульса на каждый цилиндр отдельно. Сняв крышку трамблера можно увидеть вал с пластиной в центре и расположенные по кругу медные контакты. Эта пластина и есть бегунок, он обычно пластиковый или текстолитовый и в нем стоит предохранитель. Медный наконечник с одного края бегунка по очереди касается медных контактов, раздавая электрические разряды на провода к цилиндрам в необходимое время такта работы двигателя. Пока бегунок совершает свое движение от одного контакта к другому, в цилиндрах готовится новая порция горючей смеси для воспламенения.

Чтобы исключить постоянную подачу тока, в трамблер устанавливается прерыватель – контактная группа. Кулачки расположены на валу эксцентрично, и при вращении замыкают и размыкают электрическую сеть.

Необходимым условием правильной работы и эффективного сгорания смеси является произошедшее строго в определенный момент самовозгорание. Процесс возгорания очень сложен с технической точки зрения, так как в цилиндрах образуется большое количество дуговых разрядов, которые зависят от оборотов двигателя. Разряды должны быть так же равны определенным значениям: от 0,2 мдж и выше (в зависимости от топливной смеси). В случае недостаточной энергии, смесь не загорится, и появятся перебои в работе двигателя, он может не запуститься или заглохнуть. Работа катализатора так же зависит от исправности системы зажигания двигателя. Если система работает с перебоями, остатки топлива будут попадать в катализатор и догорать там, что приведет к перегреву и прогоранию металла катализатора как снаружи, так и выходу из строя внутренних перегородок. Прогоревший внутри катализатор не сможет выполнять свои функции и потребуется замена.