Система зажигания

Контактная группа

Давайте рассмотрим контактный прерыватель. В нём имеется кулачок, на котором находится четыре одинаковых выступа. А также стойка с контактами. С ее помощью происходит размыкание контактной группы. Время от времени необходимо смазывать этот кулачок, нанося на войлок масло.

Оснащен датчик-распределитель зажигания стойкой, к которой при помощи заклепок закреплена ось. На ней имеется текстолитовая втулка, на которой смонтирован небольшой рычажок. На последнем располагается подвижный контакт, который прижат пружиной к неподвижному. Также имеется колодка из текстолита, она соприкасается с выступающими частями прерывателя.

Бесконтактная работа

Далее, в нашем списке идет бесконтактная система зажигания и ее принцип работы. Принципиальное отличие здесь заключается в том, что как таковой здесь отсутствует прерыватель, его здесь просто нет. За него работает бесконтактный датчик, который выполняет такую же роль. Применяется бесконтактная система зажигания до сих пор на различных автомобилях, а также вполне часто встречается вариант замены этой моделью все прошлые, чтобы добиться лучших результатов. Так называемые датчик Холла позволяет создавать импульсы, которые выступают в роли катализатора для создания свечи. Здесь нет распределителя, и система в принципе не требует контроля, так как трущихся деталей нет. Использование этой системы позволяет добиться более ровной работы двигателя и еще более качественного воспламенения смеси.

Устройство электронной системы зажигания

Независимо от типа системы зажигания, работающей исключительно на электронике, ее схема будет состоять из таких компонентов:

Источника питания, аккумуляторной батареи (подробно о разновидностях АКБ рассказывается здесь). Она подает постоянный ток низкого напряжения на соответствующий узел системы;
Катушки зажигания, преобразующей низкое напряжение в высоковольтный импульс;
Контактной группы (замок зажигания), которая замыкается/размыкается при помощи ключа, а во многих современных моделях при помощи специальной кнопки;
Датчиков, фиксирующих разные параметры силового агрегата (их количество зависит от модели авто);
Электронного блока управления (микропроцессор, который управляет и многими другими системами современной легковой машины);
Воспламенителя. В старых системах его функцию выполнял прерыватель. Назначение данного прибора заключается в том, чтобы отсекать подачу тока в 12 вольт на катушку зажигания, что провоцирует электромагнитную индукцию во вторичной обмотке, и создает ток высокого напряжения;
Высоковольтных проводов. Во многих современных СЗ этот компонент отсутствует за счет того, что каждая свеча имеет индивидуальный мини трансформатор (катушку);
Свечей зажигания. Подробно об их устройстве, разновидностях и принципе работы читайте здесь.

Датчики входящих сигналов нужны для того, чтобы зафиксировать степень нагрузки, обороты коленвала и другие параметры. На основании этой информации электронный блок управления по запрограммированным алгоритмам подстраивает момент подачи искры на отдельный цилиндр. Если один из этих сенсоров выходит из строя, ЭБУ переходит в аварийный режим (об этом водитель предупреждается соответствующим визуальным, а иногда даже звуковым сигналом на приборной панели), и начинает работать по схеме, которая либо опирается на данные остальных исправных датчиков, либо по запрограммированному производителем принципу.

ЭБУ в схеме СЗ будет всегда отвечать за обработку входящих электрических сигналов, и посылать команды на исполнительные элементы. В случае с системой зажигания блок управления посылает импульс на воспламенитель, благодаря чему отсекается подача низковольтного тока и создание тока высокого напряжения. Управление осуществляется за счет открывания/закрывания транзистора, входящего в схему платы воспламенителя.

Для корректной работы СЗ могут использоваться следующие датчики:

Положения коленчатого вала;
Положения распредвала;
ДМРВ;
Детонации;
Температурный датчик поступающего воздуха;
Дросселя;
Положения педали газа;
Топливного давления;
Лямбда-зонд.

Каждый производитель решает сам, как устроить зажигание ВТС в конкретной модели авто, и какой адаптер использовать для исправной работы системы. По этой причине в машине могут отсутствовать некоторые из перечисленных датчиков, а в некоторых случаях система может работать и на основании сигналов от дополнительных сенсоров.

Установка зажигания ЗИЛ-130

Устанавливать зажигание при сборке двигателя, а также на двигателях, с которых снимались распределитель и привод распределителя, необходимо в следующем порядке:

Установить поршень первого цилиндра в верхней мертвой точке такта сжатия, для чего повернуть коленчатый вал до совмещения отверстия на шкиве коленчатого вала с меткой ВМТ на указателе установки зажигания, расположенном на датчике ограничителя максимальных чисел оборотов (положение а на рисунке).
Расположить паз на валу привода распределителя в сборе так, чтобы паз был параллелен риске на верхнем фланце корпуса привода распределителя. В таком положении надо вставить привод распределителя в гнездо блока, причем перед началом указанной операции необходимо расположить отверстия в нижнем фланце корпуса привода точно над резьбовыми отверстиями под болты крепления корпуса распределителя к блоку.После того как привод распределителя станет на свое место, угол между осью паза на валу привода и осью, соединяющей отверстия на верхнем фланце корпуса распределителя, должен быть в пределах ±15°.При большем угле следует переставить шестерню привода относительно шестерни распределительного вала на один зуб, сохраняя величину угла в заданных пределах. При этом паз на валу привода должен быть смещен к переднему концу двигателя.Если при этом корпус привода не удается установить так, чтобы не было зазора между его нижним фланцем и фланцем на блоке (что говорит о несовпадении шипа на валу привода распределителя и паза на валу масляного насоса), необходимо провернуть коленчатый вал двигателя на два оборота с одновременным легким надавливанием на корпус привода распределителя.
Повернуть коленчатый вал двигателя на величину установочного угла опережения зажигания; для этого, вращая коленчатый вал двигателя пусковой рукояткой, совместить в конце второго оборота отверстие в шкиве коленчатого вала с риской 9 на указателе установки момента зажигания (положение б на рисунке).
Освободить болт крепления пластины к распределителю и вставить распределитель в гнездо привода распределителя так, чтобы октан-корректор был направлен вверх. В этом случае электрод ротора будет находиться против клеммы первого цилиндра на крышке распределителя.
Снять крышку с распределителя, устранить зазоры в цепи его привода (взявшись за бегунок, повернуть до упора вал распределителя против часовой стрелки), включить зажигание и поворачивать корпус распределителя против часовой стрелки до появления искры между концом центрального провода, идущего от катушки зажигания, и массой (зазор между концом провода и массой должен быть 2—3 мм). При таком положении корпуса распределителя следует затянуть болт крепления пластины к распределителю.
Проверить правильность установки проводов в крышке распределителя в соответствии с порядком зажигания в цилиндрах (1—5—4—2—6—3-7-8).

Перед установкой зажигания проверить и, если требуется, отрегулировать зазор между контактами прерывателя, а также совместить указательную стрелку верхней пластины октан-корректора с риской О на нижнем пластине.

Установку зажигания в двигателях, с которых снимался распределитель для регулировки и ремонта, но не снимался привод распределителя, нужно производить в соответствии с указаниями пп.3-6.

Установку зажигания на двигателях, на которых снимался ни распределитель, ни его привод, необходимо производить в соответствии с указаниями пп.3, 5, 6, немного отвернув перед операцией, указанной в п.5, болт крепления пластины к распределителю.

Установку зажигания на двигателе в соответствии с применяемым сортом топлива необходимо уточнить с помощью шкалы на верхней пластине распределителя (шкала октан-корректора) путем дорожных испытании автомобиля с грузом до появления детонации следующим образом:

Прогреть двигатель и двигаться по ровному участку дороги на прямой передаче с установившейся скоростью.
Резко нажать до отказа на педаль управления дроссельной заслонкой и держать ее в таком положении до тех пор, пока скорость возрастет до 60 км/ч. При этом надо прислушиваться к работе двигателя.
При сильной детонации на указанном в п.2 режим работы двигателя вращением гаек октан-корректора переместить указанную стрелку верхней пластины по шкал в сторону знака «—».
При полном отсутствии детонации на указанном в п.2 режиме работы двигателя вращением гаек октан-корректора переместить стрелку верхней пластины по шкале в сторону, о.

В случае правильной установки зажигания при разгоне автомобиля будет прослушиваться легкая детонация, исчезающая при скорости 40-45 км/ч.

Электронное (бесконтактное) зажигание

Его можно встретить на автомобилях ВАЗ классической серии второй половины 90-х годов выпуска, а также на всех машинах, начиная с 2108, выпущенных до начала 2000-х. Дело в том, что в начале 21 века начали активно использовать инжекторные системы впрыска, а для управления ними требуется несколько иная конструкция зажигания. Основное отличие бесконтактной системы от рассмотренной выше – отсутствие контактного прерывателя.

Вместо него трамблер 2109, например, оснащается бесконтактным датчиком, работающим на эффекте Холла. Все управление происходит по цепям с низким током и напряжением. Необходимую частоту импульсов задает датчик Холла, а вот от него идет один управляющий провод к коммутатору. Кроме того, он же служит для работы тахометра в приборной панели

Обратите внимание на то, что некоторые умельцы делают своеобразные противоугонные системы. Провод от тахометра при помощи тайного выключателя соединяют с массой

В результате этого зажигание полностью не работает.

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.

История искры

На заре автомобилестроения система зажигания двигателей внутреннего сгорания была настоящей головной болью инженеров.

Рекомендуем: Как установить дефлектор (мухобойку) на капот: пошаговая фото-инструкция

Изобретали различные способы воспламенения топлива, и их, порой, трудно было назвать простыми и безопасными. К примеру, один из отцов индустрии, Готлиб Даймлер использовал в своих первых моторах калильную трубку, которую перед началом работы необходимо было разогреть докрасна паяльной лампой.

Первые прообразы современных электрических систем появились в конце ХIХ века.

Довольно большим успехом среди них пользовалось так называемое магнето – небольшой генератор, вырабатывающий необходимое напряжение для образования искры. Его изобретателем считается небезызвестный Роберт Бош.

По сути, магнето стало прародителем всех искровых способов воспламенения смеси, и контактная система зажигания, о которой мы сегодня говорим, не исключение.

Конечно же, она намного совершеннее тех первых устройств, но на сегодняшний день, в мире электроники и инноваций, и она постепенно уходит в историю.

Главным образом, её носителями сейчас являются отечественные авто – ВАЗовская «классика» и им подобные. Что же она из себя представляет?

Что такое коммутатор системы зажигания

Если говорить просто, то под коммутатором системы зажигания, подразумевается несложная электрическая схема, которая стоит на пути электрического заряда между катушкой зажигания и свечой, которая воспламеняет смесь воздуха и бензина в котлах. В чем смысл, назначение и принцип работы этого устройства системы зажигания? Отвечая на этот вопрос, стоит понимать, что существует два типа прерывающих устройств:

Устройство Шокли часто называют тем, что его работа требует, чтобы отрицательно заряженные электроны и их положительно заряженные аналоги сосуществовали ненадолго в присутствии друг друга. Эти три были в конечном итоге присуждены за физическое изобретение. Изготовление их надежно и с равномерными рабочими характеристиками оказалось сложной проблемой, в основном из-за трудно управляемых изменений в точечных контактах металл-полупроводник. Шокли предвидел эти трудности в процессе зарождения транзитного транзистора, который, по его мнению, будет намного легче производить.

Коммутаторы механического прерывания. Такими электрическими узлами оснащались практически все машины Советского союза, вплоть, до 1988 года. На то время это были практичные, но крайне ненадежные контактные выключатели. Принцип их работы основывался на законах самоиндукции, и приводился в действие механическим прерывателем. Последний, размыкал первичную цепь низкого напряжения, вследствие чего во вторичных цепях трансформатора возникал электромагнитный импульс, который преобразовывался в электрическую искру, и передавался на свечу зажигания. Для того чтобы обезопасить контакты коммутатора системы зажигания в цепь включался конденсатор.
Коммутаторы бесконтактного действия, или как их еще называют, транзисторные. Принципиально их схема работы аналогична предшественникам, отличается сам механизм исполнения работы. Так, в отличие от контактных выключателей, бесконтактники осуществляют прерывание тока в электрических цепях за счет входного транзистора, который служит шлюзом для потока электроэнергии. На самых последних моделях автомобилей устанавливаются коммутаторы, которые полностью контролируются электроникой.

При этом последние, явно выигрывают у первых, и с большим преимуществом.

И это то, что вам нужно для логических приложений. Из-за его более высокой температуры плавления и большей реакционной способности кремний был гораздо труднее работать с германием, но он предлагал большие перспективы для повышения производительности, особенно при переключении приложений. Гермиевые транзисторы создают герметичные переключатели; существенные токи утечки могут протекать, когда эти устройства предположительно находятся в выключенном состоянии. У кремниевых транзисторов гораздо меньше утечек.

Внутри диффузионной печи примесные атомы легче проникают в поверхность кремния или германия; их глубина проникновения регулируется изменением плотности, температуры и давления газа, а также временем обработки. Впервые диоды и транзисторы, создаваемые этими процессами диффузионной имплантации, функционировали на частотах выше 100 мегагерц.

Так, например, при использовании транзисторного коммутатора для бесконтактной системы зажигания:

уменьшается ток, который проходит по контактам прерывателя, вследствие чего они перестают обгорать и залипать;
далее, увеличивается длительность подачи искры, что автоматически гарантирует лучшее воспламенение, и более эффективное выгорание горючих смесей;
в случае если по каким-то причинам вышел из строя транзистор, всегда можно перекинуть провода в стандартное положение, и автомобиль продолжит работать.