Меню

Что служит источником тока для системы зажигания

Как устроена система зажигания, её назначение и принцип действия

Система зажигания устанавливается на бензиновые двигатели. Ее главная задача – воспламенить топливно-воздушную смесь в тот момент, когда поршень находится в верхнем положении, максимально сжимая ее. Бензин в цилиндре двигателя воспламеняется с искрой, которая возникает в специальной свече, в чем и состоит назначение системы зажигания в автомобиле.

схема системы зажигания

Общие сведения о системе зажигания

При такте сжатия поршень двигается вверх, повышая давление воздушно-топливной смеси, поступающей в цилиндр через впускной клапан. Как только он доходит до мертвой точки, между электродами свечи проскакивает электрическая искра, которая и воспламенит горючую смесь. Чтобы бензиновые пары гарантированно воспламенились, длина искры должна быть не менее 1 мм, именно такой зазор должен быть между центральным и боковым электродом свечи.

размер между центральным и боковым электродом свечи

Чтобы получить такую искру, напряжение или разница потенциалов между свечными электродами должна быть не менее 20 кВ. При этом аккумуляторная батарея выдает напряжение в 12 В, поэтому устройство системы зажигания должно позволять трансформировать высокие напряжения, чтобы получить нужную длину искры. Важно, что искра должна проскакивать именно в нужный момент, когда поршень находится в верхней точке.

воспламенение горючего в цилиндре

Работа системы зажигания

Для получения тока высокого напряжения применяется специальная катушка, которая называется модуль зажигания. Она получает информацию от электронного блока управления или «мозгов», подавая ток высокого напряжения на свечу точно в нужный момент.

модуль зажигания

Команду на подачу искры в рабочий цилиндр подает датчик положения коленчатого вала, который располагается возле задающего диска, закрепленного на конце коленвала. На этом диске нет одного зубчика, что является меткой для датчика. При подходе этой метки к датчику, она подает сигнал ЭБУ, что поршень находится в верхней точке и можно подавать разряд на свечу зажигания.

работа ДПКВ в двигателе

Поэтому при выходе из строя датчика коленчатого вала автомобиль не заводится, поскольку непонятно, в каком положении находится поршень. В случае такой поломки придется вызывать эвакуатор и доставлять автомобиль на СТО, своим ходом он туда не доберется.

Устройство

Конструкция системы зажигания в различных автомобилях может различаться, но несмотря на это, в общем, система зажигания состоит из следующих узлов:

  • аккумулятора;
  • электронный блок управления;
  • катушки или модуля зажигания;
  • свечей;
  • распределительного устройства;
  • датчика положения коленчатого вала;
  • высоковольтных проводов.

Модуль зажигания имеет четыре выводных контакта для каждого цилиндра, к которым подсоединяются свечи через свечные наконечники. Соединительные провода имеют надежную толстую изоляцию, поэтому автомобилисты называют их бронепроводами. Чтобы правильно присоединить провода к свечам, на модуле зажигания напротив выводных штырей нанесены цифры, соответствующие номерам цилиндров.

модуль зажигания и свечи

На более современных авто модуль зажигания, а также высоковольтные провода заменяются отдельными катушками зажигания, которые устанавливают на каждую свечу. Управляющие провода с током низкого напряжения идут непосредственно на каждую из таких катушек. При этом за очередность работы свечей отвечает тот же электронный блок управления или мозги автомобиля.

управление эбу работой системы зажигания

Виды систем зажигания

Важный элемент — распределяющее устройство, по типу которого различается контактная или бесконтактная система зажигания, а на новых автомобилях устанавливается более технологичная электронная система зажигания. Каждая из них имеет свои преимущества, которые нужно знать владельцу автомобиля.

  • Контактная система зажигания распределяет ток высокого напряжения по соответствующим цилиндрам при помощи механического устройства – прерывателя-распределителя. В нем располагается ротор трамблера, который поочередно прикасаясь к контактам, замыкает их на катушку высокого напряжения. На таких принципах работает система зажигания карбюраторного двигателя старых автомобилей.

контактная система зажигания

  • Повышение скорости вращения коленвала и поиск новых технологий, повышающих надежность, привело к тому, что появилась контактно-транзисторная система зажигания. В ней механический прерыватель-распределитель соединяет транзисторный коммутатор, по которому протекает ток низкого напряжения, что приводит к продлению срока службы контактов. Такая комбинированная система зажигания позволила отказаться от конденсатора, запараллеленного с контактами прерывателя. В остальном – это та же классическая система зажигания.
  • Бесконтактная система зажигания – более современная альтернатива устаревшим контактным конструкциям. В ней контактный распределитель системы зажигания заменяется аналогичным устройством, работающим на оптическом, индуктивном сенсоре или датчике Холла. Импульс от него идет на транзисторный коммутатор, который и управляет повышающей обмоткой катушки зажигания, выступая прерывателем импульсов. Такая конструкция повышает КПД всей системы, позволяет экономить топливо при увеличении мощности двигателя, улучшает холодный запуск.

бесконтактная система

  • Электронная система работает непосредственно через установленный в ЭБУ микропроцессор при помощи специализированного программного обеспечения. Такая система зажигания служит долго и устанавливается на самые современные автомобили. В первых версиях она объединялась с системой впрыска топлива, но теперь она является составной частью единой системы управления двигателем.

Проблемы с зажиганием

Основная проблема любой системы зажигания — отсутствие разряда в камере сгорания из-за поломки свечей. Это приводит к отключению одного или нескольких цилиндров. Чтобы этого не случилось, свечи требуется менять каждые 30-40 тыс. км пробега. На старых автомобилях отечественного производства это можно сделать самостоятельно. Более современные модели требуют специального ключа, поэтому данную операцию лучше делать на СТО.

Источник

Работа системы зажигания (путь тока)

Система Зажигания.

Назначение– обеспечивает воспламенение рабочей смеси электрической искрой возникающей между электродами свечи. Для того чтобы пробить искровой промежуток между электродами свечи необходимо высокое напряжение до 24 ÷ 30 тысяч вольт.

Принцип работы системы зажигания (рис. 1). При замкнутых контактах 3 в цепи низкого напряжения ток идёт так: «+» АБ →первичная обмотка 1 катушки зажигания → контакты 3 → масса автомобиля → «-» АБ. Ток, проходя по первичной обмотке, создаёт магнитное поле, при размыкании контактов ток и поле исчезают, пересекая витки вторичной обмотки (с большим количеством витков) и в ней возникает ток высокого напряжения. Концы вторичной обмотки соединены с центральным электродом свечи и боковым (массовым). Созданное напряжение между электродами свечи пробивает искровой зазор и возникает искра которая воспламеняет горючую смесь. При исчезновении магнитного поля в первичной обмотке пересекаются и её собственные витки, создавая ток самоиндукции, который подаётся на контакты 3, они искрят, → подгорают, → нагар становится изолятором. Чтобы контакты не искрили, параллельно им включен конденсатор 4 поглощающий ток самоиндукции. Смыкание и размыкание контактов обеспечивает вращающийся кулачек.

Типы системы зажигания:

Классическая (рис. 2)имеет:

— Катушку зажигания, которая преобразует ток низкого напряжения 12 вольт (АБ или генератора) в ток высокого напряжения до 24000 вольт.

— Прерыватель – распределитель представляет общий узел. Прерыватель смыкает и размыкает контакты, имеет центробежный регулятор изменяющий угол опережения зажигания в зависимости от оборотов двигателя, вакуумный регулятор изменяющий угол опережения зажигания в зависимости от нагрузки (состава горючей смеси), октан-корректор для ручного регулирования угла опережения зажигания. Прерыватель в цепи низкого напряжения. Распределитель распределяет ток высокого напряжения, возникающий во вторичной обмотке катушке по свечам.

— Добавочный резистор (Rd) в цепи первичной обмотки предохраняет ее от перегорания при малых оборотах двигателя.

-Свечи зажигания – создают искру в цилиндрах двигателя и воспламеняют горючую смесь.

— Провода высокого и низкого напряжения соединяют узлы системы зажигания.

Контактно – транзисторная (рис.3 а) с увеличением оборотов двигателя уменьшилось время замкнутого состояния контактов → уменьшилась сила тока в первичной цепи → упало напряжение во вторичной цепи. Эти же закономерности наблюдается при увеличении числа цилиндров. Особенность этой системы в том, что в цепь первичной обмотки включен транзистор, а через контакты только цепь управления им. Ток управления

в 10 раз меньше тока проходящего через первичную обмотку, контакты не искрят, конденсатор не нужен. Контакты замкнуты → транзистор открыт → по первичной обмотке идёт ток → контакты разомкнулись → транзистор закрылся → ток в первичной обмотке исчез → магнитное поле пересекло вторичную обмотку → в свече искра. Транзистор резче размыкает первичную цепь → поле исчезает быстрее → напряжение во вторичной цепи выше (до 30000 В) → искрообразование надежней. При этом контакты служат надежней и дольше.

Бесконтактная транзисторная (рис. 3 б) — позволила получить стабильное искрообразование при высоких оборотах. Нет контактов поэтому с увеличением пробега автомобиля система работает без изменения. Основная особенность в том, что вместо прерывателя – распределителя ставится датчик – распределитель в котором вместо контактов и кулачка вращающийся ротор (постоянный магнит.) Когда зуб ротора совпадает со средней линией обмотки в ней возникает ток, который подается на базу транзистора, открывая его. Зуб удаляется, ток исчезает. Сколько зубьев, столько раз за один оборот ротора возникает искра (по числу цилиндров).

Устройство узлов.

Свечи зажигания (рис. 4) – на современных карбюраторных двигателях применяются неразборные свечи, отличающиеся размерами, формой, материалом, изоляторов, способом крепления изолятора в корпусе свечи, конструкцией и материалом электродов. Герметичность резьбового соединения обеспечивается прокладкой 7. Теплоотводная шайба 8 отводит тепло от изолятора и герметизирует корпус свечи. Для бесперебойной работы свечи нижний (тепловой) конус изолятора должен иметь температуру 500 ÷ 600°С, при этом масло сгорает, не образуя нагара, при более высокой температуре возникает калильное зажигание. У разных двигателей температура в камере сгорания разная, поэтому свечи требуются с различной теплоотдачей, которая характеризуется длинной теплового конуса изолятора. В марке свечи указывается калильное число: 8, 11 .. ..17, .. .. . 26. Чем больше калильное число, тем меньше длина конуса, больше теплоотдача. Свечи с малым калильным числом называются «горячими» с большим – «холодными». «Горячие» свечи применяют для тихоходных двигателей, с малой степенью сжатия Маркировка свечей (рис. 5) расшифровывается так: А 17 ДВ – диаметр резьбы 14 мм, калильное число 17, длина резьбы 19 мм, с выступанием теплового конуса за корпус.

Читайте также:  Как убедится в том что в кольцевом сверхпроводнике действительно устанавливается неизменный ток

Для специальных цепей, в случае необходимости наиболее полного подавления радиопомех или обеспечения работы свечи в условиях сильного загрязнения, применяются экранированные и герметизированные свечи (рис . 6).

Контакт провода со свечой при этом обеспечивается с помощью контактного устройств 4, а защита от попадания влаги – с помощью резинового уплотнения 3. Иногда в цепь центрального электрода встраивают подавительное сопротивление 500 …10 000 Ом.

Материал центрального электрода должен обладать высокой коррозионной и эрозионной стойкостью, жаростойкостью и хорошей теплопроводностью. Центральные электроды изготавливаются из хромотитановой стали 13Х25Т, а у некоторых типов свечей – из нихрома Х20Н80, боковые электроды – из никель-марганцевого сплава (например, Нмц-5). Корпус свечи и контактную головку изготавливают из конструкционных сталей.

Катушка зажигания (рис. 7)преобразует ток низкого напряжения источников (12В) в ток высокого напряжения (24 000 ÷ 30 000 В). Устройство Б-116 РНС 22 – имеет сердечник, на него намотана вторичная обмотка с большим количеством витков ( 17 000 ÷ 26 000), а поверх первичная обмотка (250 ÷ 300 витков), фарфоровый изолятор, карболитовая крышка с выводами, кожух с магнитопроводом. Полость катушки заполнена трансформаторным маслом для улучшения изоляции и уменьшения нагрева.

Катушка 27.3705 является аппаратом зажигания, способным развить во вторичной обмотке напряжение 35 … 40 кВ при работе на открытую цепь. Вследствие этого она имеет усиленную высоковольтную изоляцию. Высоковольтная крышка 1 катушки зажигания выполнена из искродугостойкого материала ПБТ. Особенностью конструкции является относительно низкое значение сопротивления первичной обмотки ( R=0,45 Ом ), что позволяет в достаточной мере стабилизировать выходные характеристики системы зажигания при минимальном значении питающего напряжения (6 В). Например, двухвыводная катушка зажигания 29.3705, применяемая в составе микропроцессорной системы управления двигателем на автомобиле ВАЗ-21083 (рис. 8 б), выполнена по специальной технологии, включающей пропитку обмоток эпоксидными компонентами и последующую опрессовку обмоток морозостойким полипропиленом, образующим собственно корпус катушки.

Отечественной промышленностью освоен выпуск двухвыводной катушки зажигания 3009.3705 (R1=0,52 Ом, R2=6,3 кОм) с замкнутыммагнитопроводом (рис. 8в). Вторичная обмотка катушки наматывается на многосекционный каркас, выполненный из пластмассы. Внутри каркаса размещается первичная обмотка. Обе обмотки устанавливаются в пластмассовый корпус и заливаются компаундом. Такая же технология применяется и при производстве новых одновыводных катушек зажигания с замкнутой магнитной системой (рис. 8 г), которые планируется использовать в электронных системах зажигания.

Добавочный резистор(рис. 9) предохраняет первичную обмотку катушки от перегорания при малых оборотах двигателя когда замкнутое состояние контактов увеличено. Его спирали включены последовательно в цепь первичной обмотки и при нагреве увеличивают сопротивление, ток в цепи падает → нагрев уменьшается. В момент запуска двигателя одну из обмоток закорачивает реле стартера. У катушек зажигания работающих в классической схеме добавочный резистор закреплен на катушке. Выводы маркируются «ВК-Б», «ВК» и «К». У транзисторной сопротивление между «+» и «С» — 0,7/ом «С» и «К» — 0,52ОМ. Резистор имеет отдельный корпус.

Прерыватель-распределитель(классическая и контактно-транзисторная системы зажигания). Прерыватель размыкает и смыкает цепь низкого напряжения( первичную обмотку катушки), распределитель распределяет ток высокого напряжения вторичной обмотки по свечам. Имеется прерывательный механизм, центробежный и вакуумный регулятор, октан – корректор, конденсатор(только у классической схемы) распределительное устройство.

-Прерывательный механизм работает так (рис. 10): при вращении кулачка стойка подвижного контакта(изолированного) скользит по кулачку и заходя на ребро, размыкает контакты, сходит на грань кулачка-контакты смыкаются. Количество граней по числу цилиндров.

-Центробежный регулятор изменяет угол опережения зажигания в зависимости от оборотов двигателя (рис11а). На валу привода находится планка свободно, штифты грузиков входят в прорези планки, кулачек прерывателя и планка с прорезями жестко соединены. При увеличение оборото грузики расходятся преодолевая сопротивление пружины → их штифты скользят в прорезях от центра → поворачивают пластину(так как прорези наклонены) с кулачком относительно вала привода(а следовательно и коленчатого вала) в сторону вращения → контакты разомкнутся раньше → угол опережения увеличится → зажигание будет раньше и наоборот. Может быть и другая конструкция центробежного регулятора(рис. 11б более поздняя). При увеличении оборотов грузики расходятся и поверхностью А давят на пластину кулачка, поворачивая его в сторону вращения.

-Вакуумный регулятор изменяет угол опережения зажигания в зависимости от нагрузки, т.е. состава горючей смеси. Беднее смесь, зажигание раньше, угол опережения больше. Работает так (рис. 12): при уменьшении нагрузки дроссельная заслонка карбюратора прикрывается → разряжение за ней увеличивается и передается под диафрагму регулятора → диафрагма прогибается → через тягу поворачивает пластину с контактами на встречу кулачку → контакты размыкаются раньше → угол опережения больше → зажигание раньше.

-Октан-корректор позволяет водителю вручную изменять угол опережения в зависимости от качества топлива (рис. 13). Ослабив болты (3) крепления пластин, вращением регулировочных гаек поворачивают корпус прерывателя ( следовательно, и контакты) относительно кулачка в пределах овальных прорезях на пластинках, контроль изменения угла опережения ведут по шкале, т.е. к «+» или «-».

-Распределитель – распределяет ток высокого напряжения по свечам (рис.14). Состоит из ротора и крышки. Ротор крепится на выступе кулачка, имеет контактную пластину (у некоторых пластин имеется резистор подавления помех радиоприему). Ротор и крышка карболитовые. У крышки гнезда для центрального провода от катушки и для проводов к свечам. Внутри против каждого гнезда боковые контакты, а в центре угольный контакт с пружиной для соединения с пластиной ротора. В момент разрыва контактов прерывателя пластина находится напротив одного из боковых контактов → и в этот момент появляется искра в свече.

Датчик-распределитель(рис. 15) применяется в бесконтактной транзисторной системе зажигания. Разница в том, что вместо прерывательного механизма встроен магнитоэлектрический генераторный датчик в обмотке которого импульсно создается ток(сколько цилиндров, столько импульсов за оборот). Импульсы тока подают на базу транзистора открывая его. Прерывание тока первичной обмотки (управление транзистором) может быть обеспечено датчиком холла (рис. 16). Когда через зазор проходит лопасть ротора магнитный поток замыкается в ней, индукция на микросхеме равно 0. Когда через зазор идет окно ротора магнитная индукция на микросхеме максимальна сигнал идет на вывод 7 → базу транзистора, он открывается, по первичной обмотке проходит ток. Искра возникает когда лопасть находится напротив микросхемы, тока в ней нет, транзистор закрылся, ток в первичной обмотке исчез, а во вторичной возник высокого напряжения.

Коммутатор(рис. 17) – представляет собой трехкаскадное транзисторное реле. Импульсы от датчика – распределителя поступают через клемму Д и управляют через 2 транзистора выходным транзистором, выключенным в цепь первичной обмотки(клемма КЗ). В коммутаторе имеется защита от неправильного включения, сетевого перенапряжения при действие которого выходной транзистор закрывается, пока не будет устранена причина, зажигание отсутствует.

Выключатель зажигания и стартера(замок)имеет корпус, контактную часть. Стопорное кольцо, выступ для установки выключателя, запорной стержень(противоугонный) (рис. 18). Клеммы могут помечаться цифрами, буквами. На схемах может быть раскрыта схема коммутации (соединения) или не раскрыта

(рис. 18б,в). Схема коммутации замка 2101.3704. ключ имеет 4 положения:

«0» — все электрические цепи отключены

«I» — включены цепи зажигания, обмотки возбуждения генератора, КИП, сигнализации

«II» — включено зажигание и стартер

«III» — двигатель выключен, рулевой вал заперт
Провода высокого напряженияимеют сердечник на который намотана спираль из провода с высоким омическим сопротивлением для снижения радиопомех. Некоторые провода имеют наконечники с помехоподавительными резисторами 4000 ÷ 8000 Ом.

Работа системы зажигания (путь тока)

Ваз 2106 – классическая (рис. 19)

— в цепи низкого напряжения: АБ → клемма генератора «30» → замок зажигания → первичная обмотка катушки → прерыватель (изолированный контакт → массовый) → масса → масса АБ (или генератора).

— в цепи высокого напряжения: вторичная обмотка катушки → центральное гнездо крышки распределителя → угольный электрод → контактная пластина → боковые контакты крышки → провод высокого напряжения → центральный электрод свечи → боковой электрод → масса.

Ваз 2108 (рис. 20) (транзисторная – бесконтактная)

— в цепи низкого напряжения: АБ → клемма «30» генератора → ш8-5 → ш1-6 → замок 30/1 → 15/1 → ш1-3 → ш8-4 → катушка зажигания → первичная обмотка → транзисторный коммутатор (клемма 1) → выходной транзистор → масса. Датчик – распределитель подает импульс для открытия выходного транзистора к клемма 3, 5, 6. Питание транзистора идет от катушки зажигания к клемме ТК-4. При контактной – транзисторной системе зажигания от катушки зажигания к клемме ТК-К3, от прерывателя – распределителя к клемме ТК-Д, питание ТК к «+»

Читайте также:  Комплект ток состоит из

— в цепи высокого напряжения так же как в предыдущем случае.
Техническое обслуживание и определение исправности узлов системы зажигания.

Свечи зажигания.

Исправность свечи можно проверить отключением их поочередно при работающем двигателе. Если при снятом проводе двигатель заработает хуже то свеча исправна, при отсоединение провода от неисправной свечи работа двигателя не изменится.

рыхлый, сухой, бархатисто – черный – двигатель работает на богатой смеси;

свеча закопченная и сырая – говорит об износе поршневой;

сере – белый налет, выжженные язвы с оплавлением – нарушение герметичности свечи, бедная смесь, калильное зажигание, нарушено охлаждение двигателя.

Удалить нагар – опустить на 20 30 минут в бензин и очистить металлической кисточкой. После чистки свечу протереть тряпочкой смоченной в бензине и высушить.

Зазор при эксплуатации увеличивается и идет перегрузка катушки (зазор 0,7 – 0,8 мм.) и перерасход топлива. Проверять зазор круглым щупом (рис. 21, 22) регулировать отгибанием бокового электрода.

Примечание.

— Как бы хорошо свечи не работали но через 30 000 км пробега их надо менять, особенно зимой.

— Очищенные свечи применять только летом, так как микро царапины на изоляторах ухудшают их работу.

Катушки зажигания.

— Техническое обслуживание: очистить от грязи, пыли, закрепить катушку и провода к выводам.

— Неисправность: сколы и трещины крышки – заменить; прогар крышки из – за недосыла проводов – заменить; межветковоезамыкание – проверить сопротивление (например, Б-116 сопротивление первичной обмотки 0,43 Ом, а у вторичной 13 000 Ом, сопротивление изоляции 50 Ом.) Обмотки перегорают из – за перегрузки когда зазор в свечах более 1,3 мм, при проверке на искру зазор не более 7 – 10 мм (так проверять опасно).

Дополнительного резистора:если неисправен или ненадежно закреплен, то при запуске стартером двигатель «схватывает», при отпущенном ключе глохнет (при пуске стартером одна спираль и замок зажигания исключены, питание первичной обмотки катушки идет от дополнительного реле стартера, только когда он включен). Чтобы двигатель заработал надо замкнуть выводы «+» и «С» дополнительным проводником → доехать, не работая на малых оборотах → заменить резистор иначе выйдет из строя катушка.

Источник

Система зажигания:описание,принцип работы,устройство,фото,видео.

Главной функцией системы зажигания в бензиновом двигателе, является подача искры на свечи зажигания во время определенного такта его работы. Система зажигания дизельного двигателя устроена по-другому, оно происходит момент, когда топливо впрыскивается в такт сжатия.

Система зажигания

Система зажигания автомобиля — это достаточно сложная совокупность приборов, отвечающая за появление искры в тот момент, который соответствует режиму работы силовой установки. Данная система является частью электрооборудования. Самые первые двигатели, такие как агрегат Даймлера, в качестве системы для зажигания применяли калильную головку – это первое устройство системы зажигания, которое не лишено было недостатков. Их суть заключалась в том, что воспламенение осуществлялось в самом конце такта, так как камера раскалялась до достаточно высокой температуры.

Перед стартом всегда нужно было прогреть саму калильную головку и только потом запускать двигатель. В дальнейшем головка разогревалась за счет поддержания температуры от сгораемого топлива. В современных условиях такой принцип системы зажигания может использоваться только в микродвигателях, применяемых в моделях авто и прочей техники, используемой ДВС. Такое исполнение позволяет уменьшить габаритные размеры, но при этом вся конструкция может быть дороже. В небольших моделях это малозаметно, а вот в полноразмерном автомобиле может очень сильно сказаться на цене. Во всех авто схема системы зажигания практически одинаковая. Некоторые отличия диктуются только видом исполнения.

ВИДЫ СИСТЕМ ЗАЖИГАНИЯ

В зависимости от того, как происходит процесс образования искры, выделяют несколько систем: бесконтактная (с участием транзистора), электронная (с помощью микропроцессора) и контактная.

В бесконтактной схеме, для взаимодействия с датчиком импульсов, использован транзисторный коммутатор, выполняющий функцию прерывателя. Высокое напряжение регулирует механический распределитель.

Электронная система зажигания двигателя накапливает и распределяет электрическую энергию с помощью электронного блока управления. Ранее конструктивная особенность этого варианта позволяла электронному блоку отвечать одновременно за систему зажигания и за систему впрыска топлива. Сейчас система зажигания является элементом системы управления двигателем.

В контактной системе электрическая энергия распределяется с помощью механического устройства – прерывателя-распределителя. Дальнейшим ее распространением занимается контактная транзисторная система.

Устройство системы зажигания

Схема системы зажигания: 1 — замок зажигания; 2 — катушка зажигания; 3 — распределитель, 4 — свечи зажигания; 5 — прерыватель, 6 — масса.

Все вышеперечисленные виды систем зажигания похожи между собой, отличаются только методом создания управляющего импульса. Так в систему зажигания входят:

  1. Источник питания для системы зажигания, это аккумуляторная батарея (в момент запуска двигателя), и генератор(во время работы двигателя).
  2. Выключатель зажигания – это механическое или электрическое контактное устройство подачи напряжения на систему зажигания, или по-другому – замок зажигания. Как правило, выполняет две функции: подачи напряжения на бортовую сеть и систему зажигания, подачи напряжения на втягивающее реле стартера автомобиля.
  3. Накопитель энергии – узел предназначенный для накопления, преобразования энергии достаточной для возникновения электрического разряда между электродами свечи зажигания. Условно накопители энергии можно разделить на индуктивный и емкостный.
    1. Простейший индуктивный накопитель – это катушка зажигания, которая представляет собой автотрансформатор, первичная обмотка у него подключается к плюсовому полюсу и через устройство разрыва к минусовому. Во время работы устройства разрыва, например кулачков зажигания, в первичной обмотке возникает напряжение самоиндукции. Во вторичной обмотке образуется повышенное напряжение, достаточное для пробоя воздушного зазора свечи.
    2. Емкостный накопитель представляет собой емкость, которая заряжается повышенным напряжением и в нужный момент отдает свою энергию на свечу зажигания
  4. Свечи зажигания , представляют собой устройство с двумя электродами находящимися друг от друга на расстоянии 0,15-0,25 мм. Это фарфоровый изолятор, насаженный на металлическую резьбу. В центре находится центральный проводник, который служит электродом, вторым электродом является резьба.
  5. Система распределения зажигания предназначена для подачи в нужный момент энергии от накопителя к свечам зажигания. В состав системы входят распределитель, и(или) коммутатор, блок управления системой зажигания.
    1. Распределитель зажигания (трамблёр) – устройство распределения высокого напряжения по проводам, ведущим к свечам цилиндров. Обычно в распределителе собран и кулачковый механизм. Распределение зажигания может быть механическим и статическим. Механический распределитель представляет собой вал, который приводится в действие от двигателя и при помощи «бегунка» распределяет напряжение по высоковольтным проводам. Статическое распределение зажигания подразумевает под собой отсутствие вращающихся деталей. При таком варианте катушка зажигания присоединятся непосредственно к свече, а управление происходит от блока управления зажиганием. Если, например, двигатель автомобиля имеет четыре цилиндра, то и катушек будет четыре. Высоковольтные провода в данной системе отсутствуют.
    2. Коммутатор – электронное устройство для генерации импульсов управления катушкой зажигания, включается в цепь питания первичной обмотки катушки и по сигналу от блока управления разрывает питание, в результате чего возникает напряжение самоиндукции.
    3. Блок управления системой зажигания – микропроцессорное устройство, которое определяет момент подачи импульса в катушку зажигания, в зависимости от данных датчиков положения коленвала, лямбда-зондов, температурных датчиков и датчика положения распредвала.
  6. Высоковольтный провод — это одножильный провод с повышенной изоляцией. Внутренний проводник может иметь форму спирали, для исключения помех в радиодиапазоне.

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.

Читайте также:  У мопеда ток есть то нет

Наиболее характерные неисправности зажигания

Неисправности системы зажигания могут повлечь за собой выход из строя и остальных устройств, используемых для нормальной работы машины. Выделяют отдельный список часто встречаемых неисправностей, при которых затрудняется работа системы воспламенения рабочей смеси: — Возможны замыкания первичной обмотки катушки зажигания на массу, а также замыкание вторичной на первичную. В результате происходит перегорание дополнительного резистора и появляются характерные трещины в изоляторе, а также в крышке катушки. В этом случае необходима замена поврежденных элементов, если же катушка практически разрушена — то замена всего узла. — Характерные неисправности прерывателя: возможно обгорание либо загрязнение маслом контактов внутри прерывателя; нарушение стандартного зазора между контактами, что приводит к перебоям в переключении между свечами. Обгорание либо замасливание контактов может вызвать очень резкое увеличение уровня сопротивления между ними, из-за этого уменьшается ток, создаваемый в первичной обмотке, и как результат — снижается мощность искры, которую создают свечи.

Нарушение зазора также приводит к ухудшению образованию искры, которая создается между электродами свечи. Как результат — перебои в нормальной работе двигателя. — Свечи: возможно появление нагара на внутренней поверхности, а также обильное загрязнение снаружи. Нарушение зазора между электродами, различные трещины в изоляторе, неисправность бокового электрода — все это приводит к плохой подаче искры либо вовсе ее отсутствию. Это вызывает нестабильную, неравномерную и неустойчивую работу мотора, снижает его мощность. Возможна и остановка при повышении нагрузки.

Нормальная работа свечей зажигания возможна только в случае, если: — поверхность резьбы сухая (ни в коем случае не мокрая); — присутствует очень тонкий слой нагара либо копоти; — цвет электродов, а также изолятора должен быть от светло-коричневого до светло-серого, почти белого. Обо всех неисправностях может рассказать мокрая поверхность резьбы — это может быть как бензин, так и масло. У неисправной свечи электроды и часть изолятора покрыты толстым слоем нагара и мокрые.

Замасленные свечи и другие признаки неисправности

Если двигатель обладает очень большим пробегом, и при этом все свечи были заменены в одно и то же время, то главной виной такого состояния является повышенный износ цилиндров, колец или поршней. Возможно появление масла на поверхности свечи в период, когда автомобиль проходит обкатку. Это со временем проходит. Если же масло было обнаружено только на одной свече, то причиной этого, скорее всего, может быть неисправность выпускного клапана, он может прогореть. Чтобы это определить, нужно хорошо прислушаться к работе двигателя, на холостом ходу он работает неравномерно. В этом случае нельзя откладывать с проведением ремонтных работ, так как потом прогорит и седло, и ремонт будет еще дороже. Выгоревшие либо очень сильно корродированные электроды говорят только о перегреве свечи. Такое возможно, если был использован низкооктановый бензин, либо была неправильная установка момента произведения зажигания.

Слишком обедненная смесь — тоже результат оплавки электродов. Возможны различные механические повреждения на поверхности свечи. Она может иметь изогнутый вид, или же будет деформирован электрод, расположенный в боковой части свечи. Последствия такой работы — перебои в зажигании. Причиной возникновения таких неприятностей может быть неправильно выбранная длина свечи, либо же длина резьбы не соответствует посадочному месту в головке мотора. В таком случае стоит подобрать стандартную свечу, рекомендуемую заводом-изготовителем. Если ее длина была выбрана правильно, стоит обратить внимание на присутствие посторонних механических элементов во внутренней части цилиндра. После того как свечи были поменяны местами, можно узнать очень большое количество информации об их состоянии. Если свеча продолжает покрываться нагаром уже в другом цилиндре — это говорит о её неисправности. Но если нормальная и исправная свеча одного из соседних цилиндров также начинает покрываться нагаром, как и её предшественница, тогда это неисправность непосредственно в кривошипно-шатунном устройстве этого цилиндра.

Выводы

Все системы, используемые для воспламенения топливной смеси, хороши в определенных областях машиностроения. Все не лишены своих недостатков. Не всегда нужно создавать сложную и высоконадежную систему, иногда гораздо дешевле использовать простые и более дешевые. Нет необходимости устанавливать дорогую систему зажигания на автомобиль, который по своей стоимости гораздо ниже, чем остальные в его классе. Такими действиями можно только поднять его стоимость, но качество, к сожалению, останется прежним. Зачем что-то менять, если работа системы зажигания показала только лучшие результаты на многих тестах?

Источник



Система зажигания очень важна для автомобиля

Разновидности систем зажигания

Благодаря системе зажигания авто в определенный момент работы двигателя производится подача на свечи зажигания искрового разряда. Данная схема системы зажигания применяется в бензиновых моторах. В дизельных двигателях система зажигания работает следующим образом, в момент сжатия происходит впрыск топлива. Существуют некоторые марки американских автомобилей, в которых система зажигания, а точнее ее импульсы подаются непосредственно в блок управления погружаемым топливным насосом.

система зажигания двигателя

Все существующие системы зажигания разделяются на три вида:

  • Контактная схема, в которой импульсы создаются непосредственно во время работы на разрыв контактов;
  • Бесконтактная схема, где при помощи электронно-транзисторного устройства (коммутатора) создаются управляющие импульсы. Коммутатор нередко еще называют генератором импульсов.
  • Микропроцессорная схема, в которой электронное устройство управляет моментом зажигания.

В двухтактных двигателях без внешнего источника питания применяется система зажигания типа «магнето». Принцип работы «магнето» заключается в создании ЭДС, в момент вращения в катушке зажигания постоянного магнита по заднему фронту импульса.

Все описанные типы систем зажигания отличаются только способом создания управляющего импульса.

Устройство системы зажигания

На рисунке представлена система зажигания, которая применяется в бензиновых автомобилях.

Устройство системы зажигания

Рассмотрим более подробно устройство и схему системы зажигания авто.

  • источник питания (аккумуляторная батарея и автомобильный генератор);
  • накопитель энергии;
  • выключатель зажигания;
  • блок управления накоплением энергии (микропроцессорный блок управления, прерыватель, транзисторный коммутатор);
  • блок распределения энергии по цилиндрам (электронный блок управления, механический распределитель);
  • свечи зажигания;
  • высоковольтные провода.

Источником питания для системы зажигания выступает аккумуляторная батарея непосредственно в момент запуска мотора, и генератор во время работы двигателя.

Накопитель применяется для аккумуляции и преобразования достаточного количества энергии, которая используется на создание электрического разряда в электродах свечи зажигания. Современная система зажигания автомобиля может применять емкостной или индуктивный накопитель.

Индуктивный накопитель представляет собой катушку зажигания (автотрансформатор), первичная обмотка у которой, подключается к полюсу плюсовому, а минусовой полюс подключается через устройство разрыва. В процессе работы устройства разрыва, возьмем для примера кулачки зажигания, в первичной обмотке наводится напряжение самоиндукции. В это время во вторичной обмотке создается повышенное напряжение, необходимое для пробоя на свече воздушного зазора.

Система зажигания

Емкостной накопитель представлен в виде емкости, которая заряжается при помощи повышенного напряжения. В нужный момент отдает всю энергию на свечу зажигания.

Блок управления накоплением энергии предназначен для определения начального момента накопления энергии, а также момента его передачи на свечу зажигания.

Выключатель зажигания – электрический или механический контактный блок для подачи в систему зажигания напряжения. Выключатель зажигания многим автомобилистам известен, как «замок зажигания». Ему отводится две функции: подача напряжения непосредственно на втягивающее реле стартера и подача напряжения в бортовую сеть автомобиля.

Устройство распределения по цилиндрам применяется для подачи в определенный момент энергии к свечам зажигания от накопителя. Данный элемент системы зажигания двигателя состоит из блока управления, коммутатора и распределителя.

Автомобилистам наиболее известно это устройство, как «трамблер», который является распределителем зажигания. Трамблер распределяет по проводам высокое напряжение на свечи цилиндров. Как правило, в распределителе присутствует кулачковый механизм.

Свеча зажигания – устройство с двумя электродами, которые находятся друг от друга на определенном расстоянии от 0.15 до 0,25 мм. Свеча состоит из фарфорового изолятора, который плотно насажен на металлическую резьбу, электродом служит центральный проводник, а вторым электродом выступает резьба.

принцип работы системы зажигания

Высоковольтные провода представляют собой одножильные кабеля с усиленной изоляцией. Проводник может быть выполнен в виде спирали, что поможет избавиться от помех в радиодиапазоне.

Принцип работы системы зажигания

Разделим работу системы зажигания на следующие этапы:

  • аккумуляция электрической энергии;
  • трансформация (преобразование) энергии;
  • разделение по свечам зажигания энергии;
  • образование искры;
  • разжигание топливно-воздушной смеси.

На примере классической системы зажигания рассмотрим принцип работы. В процессе вращения вала привода трамблера приводятся в действие кулачки, подаваемые на обмотку первичную автотрансформатора напряжение 12 вольт.

В момент подачи напряжения на трансформатор, наводится ЭДС самоиндукции в обмотке и вследствие этого, возникает высокое напряжение до 30000 вольт на вторичной обмотке. После чего в распределитель зажигания (бегунок) подается высокое напряжение, который в момент вращения подает напряжение на свечи. 30000 вольт достаточно, чтобы пробить воздушный зазор свечи искровым зарядом.

Система зажигания автомобиля должна быть идеально отрегулирована. Если будет позднее или раннее зажигание, то двигатель внутреннего сгорания может потерять свою мощность или появится повышенная детонация, а это очень не понравится вашей шестерке (ВАЗ 2106).

Источник