Система зажигание: виды, устройство и принцип работы |

Содержание

Система зажигания автомобиля

Даже несмотря на то, что на календаре пока что еще осень, в утренних похолоданиях все отчетливее проявляется скорый приход зимы. Понижение температуры сказывается и на условиях эксплуатации транспортных средств, ведь завести мотор с подмерзшим топливом куда сложнее. Вот и получается, что уже с приходом осени, в преддверии зимы, крайне важно позаботиться о техническом состоянии системы зажигания, грамотно подготовив ее к последующей эксплуатации в условиях пониженных температур.

Специалисты советуют убедиться в рабочем состоянии свечей и проводов, исключить возможность их повреждения, а для этого проверить в каком состоянии находится изоляция, не изношены ли электроды и нет ли пропусков зажигания или электродных помех. При малейших подозрениях на неисправность лучше заблаговременно произвести замену, чтобы впоследствии не оказаться перед необходимостью выполнять данную процедуру, остановившись посреди трассы в сильный мороз.

Точность подбора всех составляющих системы зажигания к двигателю любого транспортного средства, является одним из важнейших условий для ее последующей нормальной эксплуатации. Это должен уяснить каждый автомобилист. И если такие параметры, как длина резьбы, диаметр, размер под ключ, при наличии опыта можно определить визуально, а расстоянии между электродами с помощью специального инструмента, решение в отношении установки помехоподавляющего резистора, а также материала электродов и ряда других не менее важных моментов можно принять, лишь только зная маркировку свечи. В настоящее время каждый изготовитель предлагает собственную классификацию, так как общей маркировочной таблицы, которая бы объединяла всю продукцию, пока что не существует.

Выпуская ту или иную модель автомобиля, в прилагаемой инструкции и каталогах, производитель указывает марку свечей.

Рекомендации по поводу замены свечей и проводов

В процессе эксплуатации происходит износ системы зажигания, причем в большей степени изнашиваются свечи зажигания и высоковольтные провода, как работающие в наиболее неблагоприятных условиях. Тут сказывается действие высоких температур и напряжения. Поэтому и получается, что эти детали выходят из строя чаще, нежели катушки зажигания и прерыватель-распределитель.

Одной из проблем системы зажигания может стать явление, именуемое «эрозией». Проявляется оно в том, что искры от работающего двигателя попадают между электродами свечей и прожигают их. Со временем расстояние между электродами становится больше, энергия искры сходит на нет. Как результат, сложности с поджиганием воздушно-топливной смеси, перерасход топлива, перебои в работе мотора и проблемы с его включением.

Дребезжание, действие высоких температур приводит к износу покрытия высоковольтных проводов, которое покрывается трещинами и начинает пропускать искру мимо свечи на металлические детали мотора.

Вот и получается, что свечи и высоковольтные провода – это элементы, которые требуют периодической замены. В большинстве случаев эта процедура не вызывает сложности и с ней может справиться любой водитель. Главное, соблюдать правила установки. В противном случае, даже небольшая неточность станет причиной серьезной проблемы, которая выльется в ощутимые расходы.

Правила замены свечей зажигания и высоковольтных проводов:

Прежде чем производить замену вышедших из строя элементов, следует дождаться, пока двигатель остынет. Если же поторопиться с выполнением поставленной задачи, можно усугубить повреждения, да к тому же еще и получить ожог. В нагретом состоянии свеча становится более ломкой, также как и провод , поэтому можно запросто сорвать резьбу или порвать наконечник;
Вытаскивая свечу с проводом, следует браться за наконечник, а не за сам провод. В противном случае можно сорвать контактный наконечник, а то и вовсе порвать провод;
Необходимо сделать отметки на проводах, подведенных к цилиндрам свечи;
Прежде чем выкручивать свечи зажигания, необходимо удалить скопившуюся вокруг них грязь. Для облегчения данной задачи можно использовать масляный компрессор или же, если загрязнения мазутного типа, то и щетку. Если этого не сделать, то при выкручивании свечей может произойти загрязнение мотора. Попадая в зазор между цилиндром и поршнем, грязевые частицы образуют засор, из-за которого работа поршневых колец нарушается;
Замена свечи должна производиться с помощью специального инструмента – свечного ключа. Наличие мягкого центрирующего кольца облегчает процесс выкручивания и закручивания, тем самым предотвращая поломку свечей. Не стоит экономить на покупке данного инструмента, так как для того, чтобы вытащить поломанную свечу придется потратить намного больше. Чтобы не довести до поломки керамического изолятора, обращаться с ним нужно осторожно, без давления.

Существуют установленные параметры затяжки для различных видов свечей зажигания (см. Таблицу 1). Если перестараться, есть риск сорвать резьбу или вообще сломать свечу. Слабая затяжка станет причиной зазора, что в итоге приведет к чрезмерному нагреву свечи. Случается, что из-за недостаточной затяжки свеча «выстреливает». Каким должно быть правильное усилие затяжки свечей, можно узнать из таблицы 1.

Таблица 1. Моменты затяжки свечей зажигания

Свеча зажигания	Посадочная поверхность	Материал головки блока цилиндров
Резьба	Посадочная поверхность	Чугун	Алюминий
М10х1	Плоская	10-15 Нм	10-15 Нм
М12х1,25	Плоская	15-20 Нм	15-20 Нм
М14х1,25	Плоская	20-40 Нм	20-30 Нм
М14х1,25	Коническая	10-20 Нм	10-20 Нм
М18х1,5	Коническая	20-30 Нм	20-30 Нм

Следует соблюдать порядок подключения при замене высоковольтных проводов;
Важно, чтобы соединение свечи и провода было плотным, наконечник должен словно сидеть в свече, при этом изолятор будет закрытым колпачком провод;
Равномерная работа двигателя, без скачков станет доказательством того, что все манипуляции были выполнены правильно. Если же есть эффект троения двигателя, то, скорее всего, совершена ошибка в установке высоковольтных проводов.

← Вернуться к списку

Какие виды систем зажигания бывают в автомобиле?

Когда только на свет появились жигули, то существовала лишь одна система зажигания – контактная. Сейчас же их огромное множество, стоит разобраться во всех

Так или иначе, система зажигания присутствует на любом автомобиле, который ездит на бензине. Эту аксиому подтверждает то, что топливно-воздушная смесь в цилиндре двигателя сгорает. Ее ведь должно что-то поджигать, правильно?

В отличие от дизельного двигателя, где воспламенение достигается за счет просто бешеного давления в цилиндре, тут нужна зажигалка. И роль ее исполняет система зажигания автомобиля.

В этой статье мы разберемся какие системы бывают, по какому принципу они все работают и что их объединяет как представителей одного автомобильного элемента.

Система зажигания

Содержание

Общее устройство
Контактная система
Контактно-транзисторное зажигание
Бесконтактная работа
Электронный типа зажигания

Общее устройство

Как уже было сказано: система зажигания автомобиля есть в любом авто. Это так, но не совсем. Существует два принципиально разных вида работы бензиновых двигателей: карбюраторный и инжекторный. В инжекторе присутствует объединенная система впрыска и зажигания, в которой за управлением всем следит ЭСУД (электронная система управлением двигателем). Нас же интересует более устаревшая, но стабильно существующая и не собирающаяся пропадать обычная, не объединенная система впрыска и зажигания, в которой все выполнено раздельно и имеет свои функции.

Принципиально любое зажигание на карбюраторном автомобиле состоит из таких элементов:

АКБ (аккумуляторная батарея).
Катушка.
Распределитель.
Свечи.
Выключатель.
Высоковольтные провода.

В зависимости от принципа работы элементы будут добавляться, но все перечисленные выше присутствуют обязательно. Кстати, мы ведем разговор о элементах, что характерны для семейства автомобилей ВАЗ, но и на старых иномарках, таких как, например, Opel Cadett, работает все крайне аналогично и различий не имеет, вплоть до идентичного внешнего вида.

Принцип работы всех этих систем заключается в том, что берется электричество с аккумулятора и подается на катушку, которая трансформирует 12В взятых с АКБ в 20 — 30 тысяч Вольт. Далее, прерыватель-распределитель зажигания распределяет получаемое электричество по цилиндрам двигателя, где и происходит восгорание смеси бензина и воздуха. Вроде бы все просто, однако, разберемся в каждом отдельном виде этой системы.

Контактная система

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

Контактное зажигание оттого так и называется, потому что в нем присутствуют контакты. Со временем они могут залипать и пригорать, что крайне неблагоприятно сказывается на работе мотора.

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

Контактно-транзисторное зажигание

Контактно транзисторная система зажигания — это следующая ступень эволюции. Здесь в игру вступают два новых игрока — транзистор, как и следует из названия, и коммутатор. Эта система является более совершенной по отношению к предыдущей. Здесь основное отличие заключается в том, что прерыватель воздействует ни на что другое, а именно на транзистор, благодаря чему появилась возможность значительно увеличить электрический ток в первичной обмотке катушки зажигания. Повышенный ток значительно улучшает искрообразование на свечах, благодаря чему ощутимо лучше воспламеняется смесь. Иногда хозяевам определенных автомобилей, чтобы Контактно-транзисторная система зажигания у них могла работать, придется менять катушку зажигания на более мощную, с раздельными обмотками в ней. Так же, благодаря транзистору удается уменьшить нагрузку на контакты, благодаря чему вся система просуществует дольше. Вот мы и узнали еще один принцип работы.

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.

Электронный типа зажигания

Принцип работы последнего, и самого совершенного типа зажигания довольно сложен. Имеет эта модель два названия: электронное зажигание или микропроцессорная система зажигания, правильны и верны оба названия, как называть выбирать вам. Здесь практически полностью отсутствуют какие-либо трущие или механические детали, все полностью происходит с помощью электроники. Помимо всего, что было указано электронное зажигание имеет еще и разные входные датчики, и электронный блок управления. Входные датчики необходимы для того, чтобы электронная система зажигания фиксировала показатели работы двигателя, чтобы вовремя подать искру в требующий того цилиндр. То, какие датчики применяются в машинах может отличаться в зависимости от машины. К примеру, распространены датчики вращения коленчатого вала, и датчики массового расхода воздуха, на самом деле их очень много.

Электронное зажигание позволяет добиться максимально слаженной работы моторы, однако, даже не это является самым большим преимуществом. Самое большое преимущество лежит в экономичности.

Как видим, микропроцессорная система зажигания является наиболее совершенной системой из возможных, именно она сейчас является самой распространенной среди современных автомобилей всех производителей, и отечественных в том числе. Наши автомобили в этом показателе нисколько не уступают иномаркам.

Как работают автомобильные системы зажигания

Двигатель внутреннего сгорания — удивительная машина, которая развивалась более 100 лет. Он продолжает развиваться, поскольку автопроизводителям удается выжимать немного больше эффективности или немного меньше загрязнения с каждым годом. В результате получается невероятно сложная, удивительно надежная машина.

Другие статьи HowStuffWorks объясняют механику двигателя и многих его подсистем, включая топливную систему, систему охлаждения, распределительные валы, турбонагнетатели и шестерни. Можно утверждать, что 9Система зажигания 0005 — это то, где все это сочетается с идеально синхронизированной искрой.

В этой статье мы узнаем о системах зажигания, начиная с опережения зажигания. Затем мы рассмотрим все компоненты, необходимые для создания искры, включая свечи зажигания, катушки и распределители. И, наконец, поговорим о системах, в которых вместо распределителя используются твердотельные компоненты.

Содержимое

Система зажигания
Свеча зажигания
Катушка системы зажигания
Дистрибьютор системы зажигания
Зажигание без распределителя

htm»>
Система зажигания

Система зажигания вашего автомобиля должна работать в полной согласованности с остальной частью двигателя. Цель состоит в том, чтобы воспламенить топливо точно в нужное время, чтобы расширяющиеся газы могли выполнить максимальное количество работы. Если система зажигания сработает в неподходящее время, мощность упадет, а расход газа и выбросы могут возрасти.

При сгорании топливно-воздушной смеси в цилиндре температура повышается и топливо превращается в выхлопные газы. Это преобразование приводит к резкому увеличению давления в цилиндре и заставляет поршень опускаться.

Чтобы получить от двигателя максимальный крутящий момент и мощность, необходимо максимизировать давление в цилиндре во время рабочего такта . Максимальное давление также обеспечит лучшую эффективность двигателя, что напрямую влияет на увеличение пробега. Время искры имеет решающее значение для успеха.

Небольшая задержка между моментом появления искры и моментом, когда вся топливно-воздушная смесь сгорает и давление в цилиндре достигает максимального значения. Если искра возникает как раз в тот момент, когда поршень достигает верхней точки такта сжатия, то поршень уже опустился на часть пути к рабочему такту до того, как газы в цилиндре достигли своего максимального давления.

Для наилучшего использования топлива искра должна возникать до того, как поршень достигнет верхней точки такта сжатия, поэтому к тому времени, когда поршень начинает опускаться в рабочий такт, давление становится достаточно высоким, чтобы начать совершать полезную работу.

Работа = Сила × Расстояние

В цилиндре:

Сила = Давление × Площадь поршня
Расстояние = Длина хода

Итак, когда мы речь о цилиндре, работа = давление × площадь поршня × длина хода . А поскольку длина хода и площадь поршня фиксированы, единственный способ максимизировать работу — увеличить давление.

Время искры важно, и время может быть продвинутый или замедленный в зависимости от условий.

Время, необходимое для сгорания топлива, примерно постоянно. Но скорость поршней увеличивается по мере увеличения оборотов двигателя. Это означает, что чем быстрее работает двигатель, тем раньше должна появиться искра. Это называется опережение зажигания . : Чем выше частота вращения двигателя, тем большее опережение требуется.

Другие цели, такие как минимизация выбросов , имеют приоритет, когда не требуется максимальная мощность. Например, за счет замедления момента зажигания (перемещения искры ближе к началу такта сжатия) можно снизить максимальное давление и температуру в цилиндре. Снижение температуры помогает уменьшить образование оксидов азота (NOx), которые являются регулируемым загрязнителем. Замедление времени также может устранить стук; некоторые автомобили с датчиками детонации делают это автоматически.

Далее мы рассмотрим компоненты, которые производят искру.

htm»>
Свеча зажигания

Свеча зажигания в теории довольно проста: она заставляет электричество пробиваться через зазор, как молния. Электричество должно иметь очень высокое напряжение, чтобы пройти через зазор и создать хорошую искру. Напряжение на свече зажигания может быть от 40 000 до 100 000 вольт.

Свеча зажигания должна иметь изолированный канал для того, чтобы это высокое напряжение проходило вниз к электроду, где оно могло бы преодолеть зазор и оттуда пройти в блок двигателя и заземлиться. Свеча также должна выдерживать экстремальные температуры и давление внутри цилиндра и должна быть сконструирована таким образом, чтобы на свече не накапливались отложения топливных присадок.

«»

В свечах зажигания

используется керамическая вставка для изоляции высокого напряжения на электроде, гарантируя, что искра возникает на кончике электрода, а не где-либо еще на свече; эта вставка выполняет двойную функцию, помогая сжигать отложения. Керамика является довольно плохим проводником тепла, поэтому во время работы она изолирует тепло.

Для некоторых автомобилей требуется горячая замена . Этот тип вилки разработан с керамической вставкой, которая имеет меньшую площадь контакта с металлической частью вилки. Это снижает теплопередачу от керамики, заставляя ее нагреваться сильнее и, таким образом, выжигая больше отложений. Свечи холодного охлаждения имеют большую площадь контакта, поэтому они меньше нагреваются.

«»

высокое напряжение

Катушка системы зажигания

Катушка представляет собой простое устройство, представляющее собой высоковольтный трансформатор, состоящий из двух катушек провода. Одна катушка провода называется первичной катушкой . Вокруг него намотана вторичная катушка . Вторичная катушка обычно имеет в сотни раз больше витков провода, чем первичная катушка.

Ток течет от батареи через первичную обмотку катушки.

Объявление

Ток первичной обмотки может быть внезапно прерван контактами прерывателя или полупроводниковым устройством в электронном зажигании.

Если вы думаете, что катушка похожа на электромагнит, вы правы, но это также и индуктор. Ключом к работе катушки является то, что происходит, когда цепь внезапно разрывается точками. Магнитное поле первичной катушки быстро схлопывается. Вторичная катушка охвачена мощным переменным магнитным полем. Это поле индуцирует в катушках ток — ток очень высокого напряжения (до 100 000 вольт) из-за количества витков во вторичной обмотке. Вторичная катушка подает это напряжение на распределитель по хорошо изолированному высоковольтному проводу.

Наконец, системе зажигания нужен распределитель.

Дистрибьютор системы зажигания

Распределитель выполняет несколько задач. Его первая задача — распределить высокое напряжение от катушки к нужному цилиндру. Это делается с помощью крышки и ротора . Катушка соединена с ротором, который вращается внутри крышки. Ротор вращается мимо ряда контактов, по одному контакту на цилиндр. Когда кончик ротора проходит через каждый контакт, от катушки поступает высоковольтный импульс. Импульс проходит через небольшой зазор между ротором и контактом (на самом деле они не соприкасаются), а затем продолжается по проводу свечи зажигания к свече зажигания на соответствующем цилиндре. Когда вы выполняете настройку, одна из вещей, которые вы заменяете на своем двигателе, — это крышка и ротор — они в конечном итоге изнашиваются из-за дуги. Кроме того, провода свечей зажигания со временем изнашиваются и теряют часть своей электрической изоляции. Это может быть причиной некоторых очень загадочных проблем с двигателем.

Старые распределители с точками прерывания имеют еще одну секцию в нижней половине распределителя — эта секция выполняет работу по отключению тока от катушки. Сторона заземления катушки подключена к точкам прерывателя.

«»

Кулачок в центре распределителя толкает рычаг, соединенный с одной из точек. Всякий раз, когда кулачок нажимает на рычаг, он открывает точки. Это приводит к тому, что катушка внезапно теряет землю, генерируя высоковольтный импульс.

Точки также определяют время искры. Они могут иметь вакуумную подачу или центробежную подачу . Эти механизмы ускоряют синхронизацию пропорционально нагрузке на двигатель или частоте вращения двигателя.

Момент зажигания настолько важен для работы двигателя, что в большинстве автомобилей баллы не используются. Вместо этого они используют датчик, который сообщает блоку управления двигателем (ECU) точное положение поршней. Затем компьютер двигателя управляет транзистором, который открывает и закрывает ток в катушке.

В следующем разделе мы рассмотрим усовершенствование современных систем зажигания: зажигание без распределителя.

Зажигание без распределителя

Автомобили с зажиганием без распределителя обычно не нуждаются в первой настройке до пробега 100 000 миль. Катушка в системе этого типа работает так же, как и более крупные катушки, расположенные в центре. Блок управления двигателем управляет транзисторами, которые размыкают цепь на массу, которая генерирует искру. Это дает ЭБУ полный контроль над моментом зажигания.

Такие системы имеют ряд существенных преимуществ. Во-первых, нет распределителя, который со временем изнашивается. Также отсутствуют высоковольтные свечные провода, которые тоже изнашиваются. И, наконец, они позволяют более точно контролировать момент зажигания, что может повысить эффективность, выбросы и увеличить общую мощность автомобиля.

Часто задаваемые вопросы по автомобильным системам зажигания

Какие существуют два типа систем зажигания?

Типов систем зажигания на самом деле больше двух — их четыре. Эти системы зажигания включают обычное зажигание с точкой прерывания, высокоэнергетическое (электронное) зажигание, зажигание без распределителя (отработанная искра) и зажигание с катушкой на свече.

Каково основное назначение системы зажигания?

Система зажигания автомобиля создает электрическую искру в камере сгорания двигателя, которая воспламеняет смесь топлива и воздуха, находящуюся в этой камере.

Каковы преимущества электронной системы зажигания?

Электронные системы зажигания обычно имеют более длительный срок службы, поскольку не содержат движущихся частей. Эти системы зажигания также имеют тенденцию обеспечивать лучшую экономию топлива и меньший выхлоп.

Что такое автомобильная система зажигания?

Автомобильная система зажигания — это то, что воспламеняет топливо (и воздух) для запуска двигателя вашего автомобиля. Это то, что «заводит» ваш автомобиль и заставляет его работать.

Что такое электронная система зажигания?

Электронная система зажигания — это система зажигания, в которой используются электронные схемы.

Много дополнительной информации

Статьи по теме HowStuffWorks

Процитируйте это!

Пожалуйста, скопируйте/вставьте следующий текст, чтобы правильно цитировать эту статью HowStuffWorks.com:

Карим Найс
«Как работают автомобильные системы зажигания»
1 мая 2023 г.
HowStuffWorks.com.
15 июня 2023 г.

Citation

Как работают автомобильные системы зажигания

Содержимое

Система зажигания
Свеча зажигания
Катушка системы зажигания
Дистрибьютор системы зажигания
Зажигание без распределителя