Электронное опережение зажигания: Электронный блок регулировки УОЗ для карбюраторных двигателей

Содержание

Электронный блок регулировки УОЗ для карбюраторных двигателей


В настоящее время электонный блок не производится и не продается.


 


Электронный блок предназначен для регулировки угла опережения зажигания на карбюраторных автомобилях. Совместная установка блока и бесконтактной системы зажигания позволяет:


снизить расход топлива до 15%, увеличить крутящий момент до  20%, улучшить запуск в холодное время, подстраивать зажигание под топливо, снизить токсичность выхлопа. Установка блока позволяет использовать низкооктановое топливо без вреда для двигателя.


Состав системы:


  1. Электронный блок.


  2. Коммутатор.


  3. Распределитель зажигания с датчиком Холла.


  4. Датчик абсолютного давления.


  5. Датчик детонации.


Производим установку, наладку и индивидуальную подстройку под каждый двигатель.


Установка производится на автомобили ВАЗ, ГАЗ, УАЗ, ЗАЗ, Москвич.


 Коммутатор и распределитель зажигания, в комплект поставки не входят.


 


Краткое описание принципов работы и возможностей электронного блока управления углом опережения зажигания. 


Наверное, всем, известно, что в настоящее время на дорогах не только Украины и стран СНГ, но и других стран, в эксплуатации находятся миллионы легковых и грузовых автомобилей с карбюраторными двигателями. Отличие карбюраторных двигателей внутреннего сгорания от более современных двигателей с инжекторным впрыском топлива, заключается не только в способе подачи топлива в цилиндры двигателя, но и в способе регулирования угла опережения зажигания.


В карбюраторных двигателях, угол опережения зажигания регулируется примитивно, механически с помощью центробежного регулятора, который за счет жесткости пружин и массы грузиков, в зависимости от скорости вращения коленчатого вала двигателя устанавливает угол опережения зажигания.


В двигателе с инжекторным впрыском топлива блок микроконтроллера, учитывает сигналы от датчиков состояния двигателя и окружающей среды и на основании этих сигналов микроконтроллер рассчитывает оптимальный угол опережения зажигания. В результате, даже с хорошо отрегулированным карбюратором, показатели мощности, экономичности и экологичности двигателя с карбюратором не идут  ни в какое сравнение с инжекторным двигателем.


Это приводит к тому, что карбюраторный двигатель перерасходует топливо, не развивает оптимальной мощности,  не создает нормального крутящего момента и вдобавок перегревается и выбрасывает в окружающую среду большое количество отработанных и до конца не сгоревших газов.


В настоящее время большинство автомобилей переводится на газовое топливо (нефтяной и природный газы). В этом случае угол опережения зажигания, вырабатываемый центробежным регулятором, и близко не соответствует оптимальным углам. В результате наличия больших недостатков в работе карбюраторных двигателей их производство повсеместно было прекращено и возможно в ближайшем будущем будет запрещена и эксплуатация таких двигателей из-за  их не соответствия нормам по выбросу отработанных газов и вредных веществ.


Учитывая все выше перечисленное, а так же резкое увеличение стоимости топлива, и был разработан электронный блок управления углом опережения зажигания. В отличие от серийных систем зажигания карбюраторных двигателей, которые не вырабатывают оптимальных углов опережения зажигания, применение  блока, за счет автоматической выработки углов опережения зажигания наиболее соответствующих данному конкретному режиму работы двигателя и применяемому топливу, создает для двигателя оптимальные условия работы на всех режимах. При этом штатный центробежный регулятор угла опережения зажигания механически блокируется. В результате  блок  позволяет на карбюраторном двигателе:


* повысить КПД двигателя;


* облегчить запуск двигателя в холодное время года;


* снизить расход топлива до 20% в сравнении с аналогичным двигателем, но с обычной системой зажигания;


* повысить тяговый момент ДВС на всех режимах работы;


* использовать,  вопреки рекомендациям завода изготовителя, без значительных снижений эксплуатационных характеристик, низкооктановое топливо;


* увеличить срок службы двигателя на 30%;


* уменьшить шумность работы ДВС;


* компенсировать разброс в качестве топлива октановое число на  ± 10 единиц;


*снизить, как минимум вдвое выбросы в окружающую среду вредных веществ и выхлопных газов;


* получать информацию о работе двигателя на шестиразрядном светодиодном семисегментном индикаторе красного или зеленого цвета;


* блок имеет энергонезависимую память.


Блок кроме основных своих функций, выполняет следующие функции:


*выбор режима «Город» — «Трасса»;


*ручную подстройку табличных базовых кривых УОЗ под конкретный двигатель;


*выбор режима работы двигателя под применяемое топливо;


*индикацию количества топлива в баке и удельный расход топлива;


*индикацию оборотов двигателя;


*индикацию напряжения бортовой сети;


*индикацию температуры двигателя;


*индикацию пробега за поездку;


*индикацию скорости в км/час;


*управление клапаном ЭПХХ в режимах «Трасса» и «Город»;


*при запуске и прогреве двигателя в холодное время автоматически устанавливает оптимальный УОЗ.


Блок прошел стендовые испытания в отделе поршневых машин ИПМаш АН Украины  г. Харьков, а так же двухгодичные эксплуатационные испытания. Испытания показали высокую надежность блока. За время испытаний не было ни одного отказа в работе блока. В настоящее время технические разработки и  решения,  полученные в процессе работы над блоком,  используются в Госпрограмме по применению биотоплива, где  в качестве прототипа для разработки блока управления углом опережения зажигания  двигателей работающих на биотопливе используются разработки, заложенные в блоке. Собственно блок  и разрабатывался с целью перевода карбюраторных ДВС для работы на биотопливе, так как с другими системами зажигания такая работа, без повреждения двигателя, не возможна.


Учитывая то, что сейчас в Верховной Раде зарегистрирован законопроект об обязательном использовании биоэтанола и биодизеля при производстве бензина и дизтоплива и то, что планируется переход на нормы топлива ЕВРО4 и ЕВРО5, разработка и освоение производства блока оказались как никогда своевременными. Дело в том, что высокооктановое топливо, которое соответствует нормам ЕВРО4 и ЕВРО5, требует увеличенных УОЗ, которые простой механический распределитель обеспечить не может. Кроме этого, в связи с увеличением параметров УОЗ, возрастают и пределы их регулирования, а это в свою очередь вызывает потребность в быстроте действия этой системы, что механический регулятор УОЗ обеспечить не может.


Блок  устанавливается на карбюраторные двигатели и может работать совместно с датчиками детонации, абсолютного давления, датчиком скорости и штатными датчиком температуры и уровня топлива в баке, а так же заменяет блок ЭПХХ и работает по своим параметрам включения-выключения клапана холостого хода карбюратора. На низких оборотах коленвала, для облегчения запуска холодного двигателя, блок формирует несколько импульсов зажигания на один импульс от прерывателя (многоискровое зажигание). Блок позволяет двигателю работать на четырех программных режимах:  «Трасса-Город». «Высокооктановое», «Низкооктановое» и «Газ» топливе. Блок  отрабатывает, в зависимости от условий работы двигателя и применяемого топлива, 63 базовых кривых углов опережения зажигания.


Блок рассчитывает угол опережения зажигания, принимая в расчет импульсы от прерывателя, скорость вращения коленвала, сигнал от датчика разряжения в карбюраторе, сигналы датчика детонации, температуры двигателя, вида топлива выбранного в данный момент и корректирующее указание водителя.


Блок  позволяет работать как с контактным прерывателем, так и с бесконтактным прерывателем (на основе датчика Холла), а так же с магнитоэлектрическим датчиком. При работе с контактным прерывателем и магнитоэлектрическим датчиком необходимо устанавливать коммутатор, так как блок напрямую управлять катушкой зажигания не может.


В дополнение, блок может обрабатывать сигналы с датчика скорости и датчика уровня топлива. По этим сигналам, блок рассчитывает скорость автомобиля, пробег, уровень остатка топлива в баке и удельный расход топлива.


Желательно при использовании блока  применять датчик детонации, так как через него блок осуществляет обратную связь с двигателем. Блок отслеживает детонацию в каждом цилиндре отдельно и при возникновении детонации корректирует УОЗ отдельно для каждого цилиндра до прекращения в нем детонации. После окончания детонации блок плавно выводит УОЗ на штатную кривую. Схему подключения электронного блока регулировки угла опережения зажигания можно посмотреть в   статье  «Вторая жизнь карбюраторного двигателя» 


Блок  может работать и без датчиков детонации, абсолютного давления (при наличии вакуумного корректора зажигания на распределителе) и датчика скорости, но при этом  эксплуатационные качества будут несколько ниже, так как некоторые функции не будут выполняться.


Блок, при установке соответствующей программы, может работать с двигателями, имеющими любое количество цилиндров от 1 до 12. По умолчанию блок идет с программой на 4 цилиндра.


Все технические решения, полученные при разработке блока, запатентованы.


Массовое производство блока освоено в Украине по кооперации с предприятиями Польши и Южной Кореи.


Гарантия на блок 12 месяцев с момента покупки, но не более 15 месяцев с даты выпуска.


Об опыте эксплуатации   электронного блока угла опережения зажигания (УОЗ) для карбюраторных двигателей  можно прочитать в этой статье.


ЭЛЕКТРОННЫЙ БЛОК УПРАВЛЕНИЯ ЗАЖИГАНИЕМ — ЭТО МОЩНОСТЬ, ЭКОНОМИЧНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ КАРБЮРАТОРНОГО АВТОМОБИЛЯ!


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 

Управление угла опережения зажигания и зачем он нужен

Термин «угол опережения зажигания» современный автовладелец, да и механик, слышит не так уж часто. А опережение зажигания, несмотря на это, по-прежнему есть и играет важную роль в работе двигателя. Какую именно — разбираемся ниже с помощью Motordata OBD и знаний об устройстве двигателей внутреннего сгорания.


Физический смысл


Для начала проговорим процесс работы двигателя. На такте сжатия, когда поршень подходит к верхней мертвой точке (ВМТ), свеча зажигания формирует искру, от которой воспламеняется топливовоздушная смесь. Смесь, однако, сгорает не моментально, а относительно медленно, поэтому если воспламенить ее непосредственно в ВМТ, основное давление газов будет достигнуто, когда поршень уйдет уже довольно далеко вниз. При этом от сгорания заряда смеси будет получено очень немного полезной работы.


А вот если поджечь смесь немного заранее, то можно сделать это так, чтобы к ВМТ газы создали максимальное давление и с максимальным усилием направили поршень вниз. В этом случае полезная работа будет максимальной.


Возможна и обратная ситуация, когда воспламенение произойдет слишком рано. В этом случае давление газов при сгорании смеси разовьется еще до подхода поршня к ВМТ. Тогда тоже не выйдет получить от двигателя полную мощность.


Временной промежуток между достижением ВМТ и воспламенением называется опережением зажигания. Измеряется он, однако, не в единицах времени, а в градусах угла поворота коленчатого вала, поэтому и сам параметр называется «угол опережения зажигания» (или УОЗ).


Современные технологии позволили нам «заглянуть» внутрь камеры сгорания прямо во время работы двигателя, и теперь любой может собственными глазами увидеть опережение зажигания. Если попытаться зафиксировать это картинкой, то это будет выглядеть примерно так:


Красным выделено положение поршня в момент воспламенения, а синим — положение ВМТ. В динамике это можно увидеть на видео внизу.


На любом бензиновом двигателе угол опережения зажигания должен быть правильно выставлен. На самых первых автомобилях опережение зажигания выставлялось водителем прямо во время движения — для этого на руле был отдельный рычажок, наряду с рычагом акселератора. В документации тех лет особо подчеркивался этот аспект водительского мастерства — правильно выбрать режим работы двигателя. В некоторых документах (например, на автомобили Buick периода 1910-1920 годов) использовался термин «чувство лошади».


Времена показали, что водителю и без того хватает забот, поэтому со временем это бремя с него сняли. Если переместиться в советский автопром семидесятых годов, мы увидим, что опережение зажигания регулировалось уже механиком, с помощью поворота трамблера (прерывателя-распределителя) на определенный угол. В то время умение выбрать УОЗ уже не было обязательным для водителя, однако хорошим тоном считалось, когда автовладелец сам умел настроить этот угол правильно, а также снять, почистить, собрать, поставить и настроить карбюратор. Тем не менее, уже тогда в составе системы зажигания был механический и/или вакуумный корректор, сдвигающий УОЗ в зависимости от нагрузки на двигатель (фактически — от разрежения в задроссельном пространстве или от оборотов двигателя).


Совершим еще один скачок во времени. В наши дни управление УОЗ полностью отдано электронному блоку управления (ЭБУ) двигателем. На него не может влиять ни водитель, ни механик — автопроизводители не дают штатных средств управлять этим параметром. От этого, однако, данный параметр не стал менее важен для работы двигателя. А значит, и при диагностике нужно понимать, что означает этот параметр и как им управляет ЭБУ.


Принципы управления


УОЗ является одним из параметров, влияющих на экологичность выхлопа, поэтому он обязательно присутствует в наборе параметров, выдаваемых по стандартному протоколу OBD/EOBD. Зачастую его выдача выглядит очень упрощенной, так как ЭБУ нередко вычисляет его отдельно для каждого цилиндра, но и существущего параметра часто достаточно, чтобы оценить работу двигателя. Тем более ее достаточно, чтобы оценить зависимости.


Подключимся к автомобилю Opel Astra H (он выбран, потому что есть под рукой, а не из каких-то глубоких соображений) и посмотрим, как выглядит зависимость УОЗ от оборотов двигателя:


Видно, что на холостых оборотах УОЗ находится где-то в диапазоне 18-20 градусов. Это в наших условиях. При более холодной погоде, например, он будет сдвигаться, т. к. температура воздуха во впуске будет отличаться. На непрогретом двигателе УОЗ тоже будет отличаться, например, сразу после старта зажигание будет максимально поздним. Дело в том, что особых мощностных характеристики сразу после старта от мотора не требуется, а вот прогревать катализатор и лямбда-зонд как раз нужно скорее. Позднее зажигание приводит к тому, что в выпуск уходят максимально горячие отработавшие газы, что и способствует максимально быстрому разогреву датчика кислорода и катализатор.


При нарастании оборотов УОЗ увеличивается. Здесь очень простой физический смысл: на повышенных оборотах поршень движется быстрее, а скорость сгорания смеси не меняется. Значит, смесь надо поджигать раньше. Эта зависимость сохраняется как на холостом ходу, так и во время движения.


На автомобилях с трамблером и корректором зажигания зависимость УОЗ была только от одного параметра. Однако с ужесточением экологических требований появились более жесткие требования — стало необходимо учитывать гораздо больше факторов. Это и явилось одной из основных причин перехода на электронное управление зажиганием.


Поэтому, если нужно выразить зависимость УОЗ от внешних условий, она будет выглядеть как набор сложных трехмерных графиков типа таких:


Кстати, при чип-тюнинге, как правило, эти зависимости также затрагиваются. В зависимости от целей чип-тюнинга, прошивка может сдвигать эту зависимость либо в более экономичный режим, либо в более динамичный.


Нештатные режимы


Детонация


В штатном режиме смесь сгорает медленно, а при детонации — на порядок, а то и на два порядка быстрее. Это фактически взрыв смеси. Проблема этого режима в том, что давление тоже нарастает гораздо быстрее, чем при штатном сгорании. Это приводит к ударным нагрузкам на детали двигателя, в первую очередь — на поршень. Такие нагрузки могут привести к разрушению двигателя, поэтому детонации надо избегать.


Штатно работающая система с трамблером на тех же «Жигулях» и «Волгах», вообще говоря, допускала детонацию в определенных режимах, более того, ее наличие в этих режимах было признаком правильно настроенного УОЗ. Руководства по ремонту содержали рекомендацию разогнаться до скорости 50 км/ч и на прямой передаче и резко нажать педаль акселератора в пол. При правильно настроенном УОЗ должна была проявиться кратковременная детонация.


В современных системах ЭБУ тоже отслеживает детонацию, и чаще всего тем же «дедовским» способом, в буквальном смысле на слух. В состав системы входит датчик детонации, представляющий собой практически микрофон. Датчик этот крепится на блок цилиндров.


<



  Датчик детонации и его характерное расположение на блоке цилиндров


В случае возникновения характерных стуков в двигателе ЭБУ «слышит» их и принимает меры. На некоторых системах отдельного датчика детонации нет, и детонация отслеживается не «на слух», а посредством отслеживания тока, протекающего через свечи зажигания. Детальнее эту методику мы рассматривать не будем, обмолвимся лишь, что так сделано, например, на системе Trionic на автомобилях Saab 9000.


Так или иначе, после обнаружения детонации ЭБУ должен сделать так, чтобы детонации больше не было. Как правило, ЭБУ сдвигает зажигание позднее, то есть уменьшает УОЗ, до тех пор, пока не поймет, что детонации прекратились. Излишне позднее зажигание приведет к снижению мощности, о чем мы уже говорили в начале статьи, но снижение мощности гораздо лучше, чем механическое повреждение мотора. Именно таким образом современный двигатель принципиально способен работать хоть на «восьмидесятом» бензине. Он будет заводиться и работать, и скорее всего не развалится тут же. Однако нормальной мощности он развить не сможет, и будет «затыкаться» при попытках активно ехать.


Поэтому же являются несостоятельными все утверждения о том, что современный мотор способен «адаптироваться» под любой бензин и якобы можно лить АИ-92 в любой двигатель. Никакой адаптации нет. Случается примерно следующее: ЭБУ «слышит» детонацию и сдвигает УОЗ до ее пропадания, потом постепенно возвращает УОЗ обратно, снова «слышит» детонацию, и так по замкнутому кругу, пока в мотор не попадет бензин с правильным октановым числом. Основная проблема этого режима — детонация все равно происходит, только не постоянно, а с перерывами. Конечно, это позволяет мотору не развалиться сразу, но и пользы от этого никакой. К тому же позднее зажигание приводит к тому, что на выпуск попадают более горячие отработавшие газы, а то и еще горящая смесь, что может приводить и к прогару клапанов, и к перегреву катализатора, а перегрев катализатора — это почти гарантированное его разрушение.


На ряде двигателей с турбонаддувом ЭБУ также имеет возможность управлять давлением наддува. Конечно, не напрямую, а через управление электромагнитным клапаном в пневмомагистрали до актуатора вастгейта (wastegate) турбины. Как правило, это сделано в тех двигателях, где давление наддува достигает тех величин, которые при определенных ситуациях могут провоцировать детонацию. В этих системах при возникновении детонации при наличии высокого давления наддува помимо сдвига УОЗ будет открываться упомянутый электромагнитный клапан, приводя к открытию вастгейта и снижению давления наддува. Так сделано на уже упомянутых автомобилях Saab, а клапан этот называется APC.


Поэтому настоятельно рекомендуется использовать топливо с тем октановым числом, под которое двигатель спроектирован. В исправном двигателе с правильным топливом детонаций возникать не будет.


Калильное зажигание


Бывают ситуации, когда топливовоздушная смесь воспламеняется не от искры, а из-за того, что в камере сгорания присутствует место, нагретое выше допустимой температуры. Это может быть, например, нагар в камере сгорания, или свеча с неправильным калильным числом — как правило, это следствие ошибки при подборе свечей.


Эта ситуация называется «калильное зажигание» и плоха в первую очередь тем, что воспламенение происходит раньше, чем запланировано. Это плохо тем же, чем и излишне ранний УОЗ — фактически, часть работы газов будет направлена «против» полезной работы. Кроме того, такое воспламенение смеси может стать причиной детонации, а о связанных с этим проблемах мы уже говорили довольно много.


Проблема с калильными зажиганием, впрочем, является проблемой чисто «механической» — блок управления не имеет возможности как-то повлиять на этот процесс, поэтому и диагностический сканер тут не очень поможет.


Выводы


Получается, рано пока автомеханику и автовладельцу выкидывать знание об УОЗ на задворки сознания. Например, понимание этого параметра запросто поможет даже при наличии только стандартного протокола «поймать» факт детонации, а по заводскому протоколу на многих автомобилях доступны и такие параметры, как сдвиг УОЗ по детонации для каждого цилиндра. А понимание процессов, происходящих в двигателе и системе управления — главное условие для скорейшего понимания причин неисправности и ее устранения. А о других процессах мы продолжим рассказывать в следующих статьях.


Бочканов Евгений Александрович 

© Легион-Автодата

Москва, г. Зеленоград
[email protected]

Стоит ли переходить на электронное зажигание? 

 Обновлено Джерри Хоффманном в сентябре 2022 г.

Глава 2. Почему следует перейти на электронную систему управления зажиганием? А что такое тайминг?

 

Таблицы синхронизации и кривые опережения зажигания в современной электронной системе зажигания по сравнению с распределителем старой школы и механическим/вакуумным опережением. Что лучше и почему? Вот в чем вопрос.

Я сделаю вам одолжение, если вы просто прочитаете мое введение в электронный впрыск топлива и пропустите некоторые детали, которые я там предложил, поскольку, честно говоря, многие из тех же принципов применимы к электронному управлению зажиганием, и может показаться повторяющийся. Таблицы, которые вы настраиваете, и инструменты, которые вы для этого используете, выглядят и функционируют почти одинаково. В данном случае мы управляем опережением зажигания, также известным как опережение зажигания, также известное как опережение и запаздывание зажигания, с абсолютной точностью. Но таблицы, которые вы настраиваете, и инструменты, которые вы используете, опять же почти одинаковы. То, что вы узнали из предыдущей главы, применимо и здесь!

Входы и выходы — наверное, это страшные слова. Позвольте мне упростить это для вас — мы говорим об ЭБУ. Какими будут входные данные? Датчики!! Это верно. Они приносят информацию В (вход) ECU. Это так просто. ЭБУ просто нужна информация от нескольких датчиков, чтобы он мог знать, что происходит с двигателем. Это все, что мы имеем в виду, когда используем слово «входы». Выходы — аналогично, все еще в отношении ECU, это то, что выходит из ECU, также известное как выходы. Управление топливными форсунками, катушками зажигания, соленоидами и реле — все это выходы. Не позволяйте этим словам сбить вас с толку или вызвать воспоминания о Джонни-5 в фильме «Короткое замыкание». Хорошо, если это заставляет вас думать о фильме.

Итог. Ввод — это информация, которую блок управления двигателем собирает, чтобы решить, как управлять вещами. Выход — это то, чем ЭБУ управляет, например, форсункой или катушкой. Это так просто.

Мы поговорим о некоторых различных типах систем зажигания, включая необходимые датчики (входы), такие как датчик угла поворота коленчатого вала и датчик угла распредвала (также известные как датчик положения коленчатого вала и датчик положения распределительного вала), которые сообщают ЭБУ не только двигатель скорость в об/мин, но также и ТОЧНОЕ положение в цикле двигателя, будь то цикл 360 градусов 2-тактного двигателя или цикл 720 градусов 4-тактного двигателя. Затем, что касается катушек зажигания/искры (выходов), мы подробно поговорим о различных типах систем зажигания, позволяющих зажечь эту искру и зажечь эту искру с максимальной энергией или, в некоторых случаях, с наиболее эффективной энергией, необходимо, чтобы получить максимальную отдачу от вашего двигателя. От одноцилиндрового двигателя с одной катушкой (да, мы можем запустить двигатель тележки, газонокосилки или генератора, если хотите!), до 2-, 3-, 4-, 5-, 6- или 8-цилиндровых двигателей, или больше! (Мы можем легко контролировать 12) с распределителем и одной катушкой или двигателем с отработанной искрой с катушкой на пару цилиндров, запускающей по два за цикл двигателя, что дает вам больше времени для выдержки / зарядки катушек зажигания для увеличения энергии искры на высоких оборотах. или в конечном итоге — полная катушка на свече или катушка на свечу преобразования с использованием специальной катушки зажигания для каждого цилиндра, работающей последовательно, что означает, что она срабатывает только один раз за цикл двигателя, что дает максимальное время пребывания / зарядки этой катушки, чтобы ДЕЙСТВИТЕЛЬНО зажечь огонь, независимо от того насколько высока степень сжатия или наддув наддува, который вы подаете на этот двигатель. Если это двигатель с искровым зажиганием, мы можем контролировать синхронизацию этой искры. Электронное управление зажиганием с ЭБУ, как в MS3Pro, даст вам все это управление и многое другое.

Я не буду снова вдаваться во все средства безопасности двигателя (полный обзор средств безопасности двигателя MS3Pro см. в главе 1 этой серии), но да, некоторые из них связаны с зажиганием и/или используют тот факт, что вы контролируете зажигание на вашем двигателе, чтобы спасти день, если что-то пойдет не так, и задержка зажигания или даже отключение необходимы для защиты вашего двигателя.

 

Итак, дайте мне быстрый и грязный – чем электронное зажигание лучше механического распределителя?

Несколько вещей. Вот несколько, чтобы мы начали.

Преимущество 1: Опережение зажигания/точность опережения зажигания.

Проблема. распредвал и вал распределителя и сам вал, к кнопке ротора и крышке, люфт в точках. На каждом этапе пути вводится небольшое количество, а в некоторых случаях и большее количество механической «нестабильности». Вы видели это раньше, когда устанавливали индикатор времени на двигатель с механическим распределителем, вы, вероятно, просто принимали это как обычное дело.

И, может быть, поскольку это нормально, предположил, что это не имеет значения. Но это так.

Эта нестабильность вызвана всевозможными механическими явлениями, когда этот двигатель вращается, и распределительный вал, который соединен с коленчатым валом через цепь ГРМ, также вращается, и распределительный вал, на другом конце, со всевозможными силами, действующими на него через гидрокомпенсаторы, крутит шестерню, которая соединяет вал распределителя со стороной, а этот вал распределителя соединяется с кнопкой ротора, с крышкой сверху. Вибрации, заедание шестерен/цепи, износ толкателя/клапанного механизма или различия в смазке, приводящие к неравномерным усилиям, воздействующим на разные кулачки распредвала, даже в некоторых случаях крутящий момент, возникающий в самом распредвале и/или валах распределителя! Это может звучать не так уж и много. Может показаться, что это не имеет значения. Оно делает. И вы можете как увеличить мощность, так и работать с двигателем более безопасно, если устраните это дрожание/провисание.

 

Лента хронометража зажигания крепится к вашему балансиру и позволяет легко считывать момент зажигания с помощью индикатора хронометража. В данном случае с отметками от 10*ATDC, через 0, до 60*BTDC.

Вот позвольте мне показать вам… Иди, поставь лампу синхронизации на двигатель системы зажигания с механическим распределителем. Запустите двигатель на холостом ходу на такой скорости, при которой распределитель будет задавать базовое время зажигания, например, 10*BTDC. Скорее всего, у вас есть метка на шкиве балансира/кривошипа под углом 10 градусов. Направьте свет на шкив балансира/кривошипа и следите за отметкой на шкиве/балансире по отношению к точке или другой контрольной отметке на двигателе, который не вращается. Сидит ли он КАЧЕСТВЕННО НАДЕЖНО при 10*BTDC? Конечно нет! Он немного подпрыгивает. Может быть, всего на градус или два, но он, конечно, движется совсем немного. «ЭТО НОРМАЛЬНО», наверное, скажете вы. «Это не имеет значения». «Это просто так, как это всегда выглядит».

И вы были бы правы, что «так оно и есть»…. если это все, что ты когда-либо знал. Это нормально для автомобиля с механическим центробежным зажиганием. Что делает его нормальным, и имеет ли это вообще значение? Весь этот «отстой», который я описал выше, вносит небольшое количество ошибок. 1-3degBTDC во многих случаях, и да, это важно. Шестерни, цепи, валы и другие механические соединения, которые в совокупности могут легко привести к изменению конечного угла опережения зажигания в каждом цилиндре. Возможно, ваш распределитель настроен на максимальное значение 36 * ВМТ, когда продвижение «все включено» при 3000 об / мин и выше, как показано на графике ниже. Но с учетом этого механического «отстойа», то, что ваш двигатель на самом деле видит, находится где-то между 34-38*BTDC!

Но что, если ваш двигатель развивает максимальную мощность именно при 36*BTDC? Это ты слишком правильно поставил? При 34*BTDC вы не вырабатываете всю мощность, которую могли бы вырабатывать. При 38*BTDC вы рискуете детонацией и повреждением двигателя. ВЫ ХОТИТЕ 36*BTDC КАЖДЫЙ РАЗ.

Ты никогда этого не получишь. Не с чисто механическим распределителем. Даже с качественными, совершенно новыми компонентами, правильно установленными и отрегулированными, вы, конечно, можете уменьшить этот «дребезг» или «отстой», но он все равно будет. Кроме того, только центробежный механизм регулировки этих олдскульных распределителей вносит некоторую вибрацию/люфт/изменчивость момента зажигания, поскольку грузы и пружины пытаются идеально контролировать движение и угол опережения зажигания, но не могут.

 

Решение есть

А теперь… поставь хронометр на более современный автомобиль. Скажем, Camaro 2000-го года выпуска, Corvette или Chevy Truck с одной катушкой на цилиндр. (Я рекомендую эти двигатели для этой иллюстрации, так как они по-прежнему используют штепсельные провода, что упрощает подключение индикатора времени — системы с катушкой на штекере требуют некоторого творческого подхода). Теперь — найдите (или нарисуйте мазком белого цвета) установочную метку на шкиве кривошипа/балансире, предпочтительно около 0 или 10 градусов до ВМТ. И найти эталонный «указатель», оба из которых обычно есть с завода в ту эпоху. Используйте руководство по обслуживанию автомобиля и следуйте процедуре проверки момента зажигания, это позволит вам «заблокировать» заданное время с определенным опережением. Теперь поместите индикатор времени на шкив/балансир и посмотрите на метки времени по отношению к указателю. СКАЛА. Нет идентифицируемого движения. Индикатор времени загорается каждый раз в одном и том же месте при вращении двигателя. Не ближе 1-2 градусов от того же места. В ОДНОМ ТО ЖЕ МЕСТЕ каждый раз.

Такая же точность доступна с автономным модулем управления двигателем после продажи, если вы правильно настроите свою систему зажигания, используя ту же технологию, которую используют OEM-производители, и мы покажем вам, как это сделать, в этом руководстве.

Теперь… хотите 36*BTDC? Вы командуете 36*BTDC. И вы получите 36*BTDC.

Больше никаких компромиссов, никаких оставлений электроэнергии на столе или риска детонации. Больше не нужно слегка отстраивать опережение зажигания, чтобы исключить риск детонации/детонации двигателя. Раньше, возможно, двигатель выдавал бы больше мощности при 38*BTDC вместо 36 градусов… НО… вы не могли установить его на 38 градусов BTDC из-за люфта, позволяющего иногда вместо этого достигать 40 градусов! Теперь вы можете! Теперь, когда отклонение устранено, вы можете дать команду 38deg и ЗНАТЬ, что она получит 38deg. Используйте ВСЮ мощность, на которую способен двигатель, и устраните риск повреждения.

Так что же делает это возможным? Я упомянул, что ищу автомобиль с одной катушкой на цилиндр. Несколько катушек не являются решением, но они указывают на то, что решение есть. Корень проблемы не на стороне выхода, катушки зажигания — корень проблемы на стороне ВХОДА. От чего ЗАПУСКАЕТСЯ двигатель, чтобы сообщить искре, когда стрелять. На классическом автомобиле с механическим распределителем это кулачок в точках. Даже если вы все еще используете распределитель для ВЫХОДА искры на катушки зажигания, пока сторона ВХОДА, сторона, сообщающая, в данном случае ECU, где двигатель находится в своем цикле вращения 720 градусов (на 4- ход), то ECU может воспламенить эту искру с максимальной точностью. И этот рывок опережения зажигания? Это исчезнет. Подробнее об этом в следующей главе!

Преимущество 2: Настраиваемость и управление таблицами опережения зажигания

Если вы когда-либо набирали веса и пружины на центробежном распределителе опережения зажигания классического автомобиля, вам может быть знакома приведенная ниже таблица. Это обычная кривая опережения для центробежного/механического распределителя подачи в SBC двигателя BBC. 36 градусов «все включено» примерно с 2700 об / мин до красной зоны. Это работает довольно хорошо, учитывая, что это технология, разработанная около 100 лет назад.

Типичная кривая опережения зажигания двигателя Chevy с малым или большим блоком с использованием механического распределителя

Вы можете ЛЕГКО использовать ЭБУ MegaSquirt, MS3Pro или MicroSquirt, чтобы ТОЧНО воспроизвести эту же кривую опережения зажигания, и для некоторых из вас это будет хорошим началом! Проверьте приведенную ниже временную таблицу, которая делает именно это!

Таблица опережения/управления зажигания MegaSquirt, имитирующая центробежный распределитель опережения зажигания SBC BBC 36deg «All In»

 

Теперь сравните эту таблицу опережения зажигания с этим изображением центробежного распределителя опережения зажигания, расположенным над ним. Посмотрите на нижний левый угол таблицы синхронизации зажигания MegaSquirt, пока игнорируя «ось Y», которая представляет собой вертикальную ось слева с пометкой «IgnLoad kPa». Вы смотрите только на горизонтальную «ось X», показывающую число оборотов в минуту внизу. (Кривая опережения центробежного двигателя показывает опережение зажигания по этой оси, а не нагрузку на двигатель)

На обоих изображениях видно, что при 1000 об/мин и ниже угол опережения зажигания составляет 10*BTDC. Затем, при 2700 об/мин, опережение зажигания «все включено» при 36*BTDC, и оно остается таким вплоть до красной черты 6000 об/мин. В диапазоне от 1000 об/мин до 2700 об/мин, когда опережение зажигания «наступает», опережение увеличивается с 10*ВМТ до 36*ВМТ.

Если бы вы использовали приведенную выше таблицу опережения зажигания в ЭБУ MegaSquirt или MS3Pro на малом или большом блочном двигателе Chevy, вы бы использовали ТОЧНО ТО ЖЕ САМОЕ опережение зажигания, как и с центробежным распределителем опережения зажигания, регулируя пружины и грузы. чтобы дать вам результаты на кривой в начале этого раздела. Две кривые одинаковы.

Вакуумное продвижение

Хорошо, но мой дистрибьютор использует не только центробежное продвижение, но и вакуумное продвижение! Браво! Теперь вы работаете с технологиями, впервые примененными для дальнейшего улучшения управляемости, экономичности и выбросов в 1950-х и 1960-х годах! И это прогресс (каламбур) в технологии по сравнению с чисто центробежным предварительным распределителем!

 Примечание. Вакуум присутствует во впускном коллекторе каждый раз, когда вы работаете на холостом ходу или при частичном открытии дроссельной заслонки, когда корпус дроссельной заслонки открыт недостаточно, чтобы в двигатель поступало достаточно воздуха, чтобы соответствовать атмосферному давлению, потому что двигатель впрыскивает воздух в цилиндры быстрее, чем воздух может поступать в корпус дроссельной заслонки, чтобы пополнить давление во впускном коллекторе. При широко открытой дроссельной заслонке обычно воздухозаборник может втягивать достаточно воздуха во впускной коллектор, чтобы не отставать от требований двигателя, и вы увидите нулевой или близкий к нулю вакуум.

Опережение вакуума позволяет распределителю еще больше увеличить кривую опережения зажигания распределителя при неполной дроссельной заслонке, когда во впускном коллекторе имеется вакуум. Это делается для того, чтобы двигатель мог работать с БОЛЬШИМ опережением/моментом зажигания, когда двигатель находится на частичном дросселе, что дает преимущества в отношении выбросов, экономии топлива и управляемости.

Некоторые распределители подачи вакуума позволяют настраивать его в определенной степени, но с ограничениями. Компьютеризированное электронное управление зажиганием с использованием ЭБУ, такого как MS3Pro, MSPNP или других вариантов ЭБУ MegaSquirt, которые мы предлагаем, позволит вам БЕСКОНЕЧНО контролировать опережение вакуума. И, кроме того, это позволит вам ЗАДЕРЖАТЬ опережение зажигания под действием наддува от турбокомпрессора или нагнетателя. Чем БОЛЬШЕ давление во впускном коллекторе, тем МЕНЬШЕ угол опережения зажигания нужен вашему двигателю. И наоборот, чем МЕНЬШЕ давление во впускном коллекторе, тем БОЛЬШЕ угол опережения зажигания нужен вашему двигателю.

Как это выглядит в таблице зажигания MS3Pro/MegaSquirt? Я рад, что вы спросили!

Таблица зажигания MegaSquirt SBC BBC 36deg All In Tuning for Vacuum Advance. Обратите внимание на «синие цифры», показывающие, где было увеличено продвижение в вакууме. Вакуум показан на «Оси Y», которая является вертикальной осью в крайнем левом углу таблицы.

Теперь позвольте мне показать вам ту ЖЕ ТОЧНУЮ таблицу синхронизации с общими интересующими областями, которые требуют разного опережения зажигания для разных условий работы, отмеченными, чтобы вы имели представление о том, что вы настраиваете, где и почему!

Таблица зажигания MegaSquirt, показывающая общие области интереса при настройке. Бездельник, Круз. Выбег, переход/умеренный дроссель и полный дроссель!

Настройка опережения зажигания ТОЧНО, что нужно двигателю, при всех нагрузках/положениях дроссельной заслонки (в зависимости от вакуума) и на всех оборотах.

Но ведь вы же хотите получить силу? Все лошадиные силы? Или только его часть? Я знаю, что хочу сделать ВСЕ HORSEPONY!!!

Что, если для вашего конкретного двигателя он может идеально работать при 36 градусах до ВМТ при 3000 об/мин и полностью открытой дроссельной заслонке…. но при 3500 об/мин, возможно, ваш двигатель достигает максимального крутящего момента, а 36 градусов ВМТ лишь немного выше идеального, возможно, 34 градуса ВМТ были бы идеальными. Но тогда при 4350 об / мин он должен быть до 37 градусов до ВМТ. Тогда при 5200 об / мин 38 * ВМТ дает наибольшую мощность оттуда через красную зону? Это еще одно преимущество управляемого компьютером зажигания. Вы можете настроить кривую опережения зажигания в соответствии с потребностями двигателя на ВСЕХ оборотах.

Не только по оборотам, но и по нагрузке двигателя! Нагрузка на двигатель обычно представлена ​​как «давление во впускном коллекторе», также известное как вакуум. Возможно, вы привыкли думать об этом как о «дюймах вакуума». И вы можете настроить ЭБУ MS3Pro/MegaSquirt так, чтобы он давал вам манометр, показывающий это, но обычно ЭБУ измеряет это в кПа. Вообще говоря, 101,3 кПа равны одной «атмосфере», то есть давлению воздуха на уровне моря. Если вы не находитесь на большой высоте, вы можете считать примерно 100 кПа атмосферным давлением. В результате этого, как правило, на безнаддувном двигателе (без наддува турбонаддува или нагнетателя, повышающего давление выше атмосферного) вы должны использовать 100 кПа в верхней строке своих таблиц при настройке двигателя. Таблицы топлива, таблицы опережения зажигания и любые другие. Как в этой таблице ниже:

Таблица зажигания MegaSquirt SBC BBC 36deg -пример- Настроена для всех условий эксплуатации при любых нагрузках и оборотах. Обратите внимание на красные (нижние) и синие (более высокие) значения по сравнению с таблицами выше.

Nirvana… В этом примере я показал, как может выглядеть ваша таблица опережения зажигания после настройки для всех нагрузок и оборотов, чтобы максимизировать ее эффективность и мощность во всех условиях эксплуатации. Найдите минутку и сравните эту таблицу синхронизации с двумя таблицами (которые одинаковы) над ней и обратите внимание на различия и то, как они соответствуют приведенному выше примеру, касающемуся вытягивания некоторой синхронизации при пиковом крутящем моменте и ее линейного увеличения (а затем некоторые) на высоких оборотах. ТАКИМ ОБРАЗОМ ВЫ МАКСИМАЛЬНО ПОЛУЧАЕТЕ СВОЮ МОЩНОСТЬ ПРИ ПОВЫШЕНИИ ОБОРОТОВ. Одного числа… 36*BTDC просто недостаточно. Вы можете оставить 10, 20, 50, 100 лошадиных сил на столе в зависимости от вашей комбинации, если вы не оптимизируете это, как я показал здесь. И не только это, вы можете чрезмерно опережать время в критических областях, например, при пиковом крутящем моменте, и рискуете повредить двигатель. Делайте это правильно, и вы получите ВСЕ преимущества, без каких-либо недостатков.

Обратите внимание, что я привел этот пример в основном для обсуждения производительности при полностью открытой дроссельной заслонке, но эта способность доводить каждую ячейку до совершенства имеет решающее значение для максимального крутящего момента при частичном открытии дроссельной заслонки и управляемости, а также для минимизации выбросов и максимальной экономии топлива. И 😱 боже мой, как эта штука ощущается, когда вы берете ее на себя. Просто поразительно, какую разницу это может иметь. 😮

Похоже много настроек…. Как мне узнать правильные значения для всех разных нагрузок и всех оборотов?

Я знаю, вам может казаться, что вы пьете из пожарного шланга. Не беспокойтесь о том, что все это выяснено прямо сейчас, это просто обзор, чтобы вы знали, что МОЖЕТЕ контролировать момент зажигания двигателя с такой степенью точности и аккуратности. В следующих главах будет рассказано, как ТОЧНО узнать, сколько времени нужно дать вашему двигателю при всех нагрузках и оборотах, на которых вы будете его эксплуатировать. Мы расскажем ВСЕ СЕКРЕТЫ, которые помогут вам сделать это самому и понять это лучше, чем кто-либо другой из ваших знакомых. Если, конечно, это все, что они делают каждый день для жизни.

 

Преимущество 3: Доступная энергия искры

Хорошо, почти готово, но было бы упущением не включить обсуждение того, насколько больше энергии искры можно получить с электронной системой управления зажиганием, такой как MS3Pro или MS2/MS3. ЭБУ рулит.

Даже с самой простой системой зажигания, использующей одну катушку и распределитель, вы будете иметь полный контроль над выдержкой катушки зажигания, то есть над тем, как долго вы заряжаете катушку, прежде чем она даст искру. Вплоть до пределов вашей катушки зажигания и воспламенителя, чем дольше вы заряжаете катушку, тем горячее искра. Хотя есть предел. Мы обсудим, как прийти к правильным числам задержки, в одной из последующих глав.

Тем не менее… если вы перейдете на систему зажигания Wasted Spark, которая использует одну катушку на пару цилиндров, то есть четыре катушки на V8. Или, если вы перейдете на вершину производительности системы зажигания — на систему зажигания с катушкой на свече или катушкой на свечу, которая использует одну катушку для каждого цилиндра в двигателе (или для каждой свечи в двигателе с двумя свечами), вы можете СИЛЬНО увеличьте количество времени, которое вам нужно зарядить каждую катушку до ее максимальной емкости, прежде чем вы ее запустите.

Это просто вопрос времени — в частности, сколько времени у вас есть, чтобы зарядить катушку, прежде чем вы должны ее запустить? Как RPM влияет на это? Чем быстрее вращается двигатель, тем меньше времени у вас есть на зарядку катушки, прежде чем она снова сработает.

Если вы управляете 4-тактным двигателем V8, например, используя одну катушку и распределитель, каждый цилиндр срабатывает каждый раз, когда двигатель вращается ДВАЖДЫ. Четыре срабатывания зажигания на один оборот двигателя. Два оборота завершают цикл в 720 градусов, зажигая все восемь свечей зажигания.

Таким образом, для установки с одной катушкой/распределителем эта катушка должна заряжаться ЧЕТЫРЕ раза и срабатывать ЧЕТЫРЕ раза, а затем ей требуется время для восстановления, прежде чем она сможет снова зарядиться ЧЕТЫРЕ раза, каждый раз, когда ваш двигатель вращается один раз. Обычно это нормально на низких оборотах. Но по мере того, как обороты растут, у катушки остается все меньше и меньше времени на зарядку, срабатывание и восстановление, прежде чем она снова будет готова к зарядке!

Бесполезная искра, которая срабатывает четыре раза за цикл двигателя, но «тратит впустую» искру на парный цилиндр , уменьшая часть ее преимущества (подробнее об этом позже), дает вам в целом ДВА РАЗА времени (по сравнению с одной катушкой). /distributor setup) для зарядки, срабатывания и восстановления катушки зажигания каждый раз, когда она должна срабатывать.

Самая совершенная система зажигания — система зажигания «катушка на свечу» или «катушка на свечу» на том же двигателе V8 требует, чтобы каждая катушка срабатывала только один раз за полный цикл двигателя. Это В ВОСЕМЬ РАЗ больше времени, доступного одной катушке/распределителю для зарядки, срабатывания и восстановления этой катушки, прежде чем она должна начать заряжаться для следующего срабатывания. В 8 раз больше потенциальной энергии искры при высоких оборотах, где она вам, скорее всего, понадобится, поскольку именно здесь вы можете получить наибольшую мощность!

Здесь есть простая математика, которая позволяет вам увидеть и точно рассчитать, сколько времени ваши катушки должны срабатывать при разных оборотах, но я пока избавлю вас от этого. Я думаю, что на данный момент это довольно здравый смысл, что 8 катушек, срабатывающих только один раз за цикл, каждая имеют НАМНОГО больше времени, 8X, для зарядки катушек, чем может иметь установка с одной катушкой / распределителем. И когда время начинает заканчиваться, когда обороты растут, это может иметь ОГРОМНОЕ значение в мощности, которую вы вырабатываете, и может позволить вам использовать НАМНОГО большие зазоры свечей зажигания.

 

Надеть бант…. на данный момент….

Джерри Хоффманн, то есть я, автор здесь, на рекордной скорости 217,39 миль в час на ECTA Ohio Mile в 2015 году. Турбодвигатель 2JZ, настроенный с помощью MS3Pro, мной. Лук плохо отфотошоплен, тоже мной 😉

Подобно настройке таблицы Fuel/VE, настройка таблицы опережения зажигания, также известной как таблица опережения зажигания, работает точно так же, предоставляя вам даже 12×12 или 16×16 возможность точно настроить момент зажигания для максимальной мощности, минимальных выбросов и максимальной экономии топлива для всех условий эксплуатации, на всех уровнях дроссельной заслонки/нагрузки и оборотах двигателя. Точно так же, как я уже показывал в отношении этой таблицы топлива, программа настройки TunerStudio работает так же — вы можете выбрать конкретную ячейку/ячейки в таблице момента зажигания и отрегулировать их сразу или по одной. И я не только намерен разобраться в том, как работает электронная система управления зажиганием, но в следующих статьях я также расскажу более подробно, раскрывая секреты того, КАК настроить ее, чтобы получить от нее максимальную мощность. Темы, которые раньше считались чем-то вроде черного искусства, о которых тюнеры не хотели говорить, опасаясь выдать свои секреты, — мы раскроем и при этом дадим вам силу — создать силу. Мне это нравится, и я уверен, что вы тоже.

А вот и кикер…. это не так сложно. Это не ракетостроение, не хирургия головного мозга, не ракетостроение и даже не наука о мозге. Независимо от того, настраиваетесь ли вы на простом инерционном динамометрическом стенде или на гораздо более мощном динамометрическом стенде с вихретоковым или водяным тормозом (динамометр), или даже если вы настраиваетесь на треке, используя ET и Trap Speed, чтобы добиться идеального опережения зажигания. для вашего гоночного двигателя, который, возможно, никогда не увидит динамометрический стенд, мы поможем вам понять основы, а затем даже больше, чтобы вы могли дать волю зверю в вашем двигателе/автомобиле. Безопасно.

Большинство из вас может сделать это самостоятельно. Вам просто нужны базовые знания и понимание того, что нужно вашему двигателю, и как дать вашему двигателю то, что ему нужно. Мы здесь, чтобы помочь. Мы заставим вас набирать свои временные таблицы, как профессионал, в кратчайшие сроки. Просто продолжайте читать!

Даже если вы решите заручиться помощью профессионального тюнера двигателя/динамического тюнера на каком-то этапе вашего путешествия, что для некоторых будет хорошим шагом, а для многих вы, возможно, захотите проконсультироваться или заручиться помощью на этом пути. — у вас будут инструменты, чтобы узнать, что они делают и почему. Вы будете знать, как задавать правильные вопросы (надеюсь, не приставая к ним дерьмом — трудно безопасно настроить двигатель, когда кто-то постоянно тявкает вам в ухо), чтобы помочь им понять, чего вы хотите от своей машины / двигателя. , и помочь им помочь вам в достижении ваших целей, будь то идеальная и мощная производительность, удивительная экономия топлива и низкий уровень выбросов. Или все, что выше.

 

Итак, читайте дальше — все наладится. Это вот-вот станет реальностью. Вы будете знать больше о том, что нужно вашему двигателю, и как дать ему это, чем большинство ваших знакомых. Даже если, нет, особенно если, они уже все это знают.

 

>>> Прочтите главу 3: Мусор на входе, мусор на выходе: три этапа успеха >>>

<<< Вернуться к главе 1. Зачем вам переходить на электронный впрыск топлива << <

*** Вернуться к оглавлению ***

 

Copyright 2022 Hoffmann Innovations Inc. aka DIYAutoTune.com

Электронное зажигание, регулируемое опережение ? | Главная Модель Форум машинистов двигателей

keith5700
Победитель проекта месяца!!!