Система управления зажиганием ДВС

Базовая функция системы зажигания ДВС — поставка энергии к свече зажигания  и обеспечение электрического разряда достаточной мощностью. Cистема управления зажиганием позволяет создавать и поддерживать воспламенение и горение смеси в камере сгорания цилиндра.

Одной из подсистем управления двигателем является система управления зажиганием, которая определяет момент зажигания воздушно-бензиновой смеси. Именно ей и посвящён сегодняшний дайджест, представляющий собой перевод на русский язык материалов в LСMS ELECTUDE.

Установка угла опережения зажигания

Сжатая воздушно-бензиновая смесь зажигается искрой свечи зажигания. С помощью информации датчика коленчатого вала и положения распределительного вала блок управления управляет катушкой зажигания в нужное время. 

Если смесь воспламеняется в нужный момент, давление станет оптимальным после прохождения угла в 15° после верхней мертвой точки (ВМТ). Свеча зажигания должна зажигаться примерно за 1 миллисекунду до ВМТ. Однако количество необходимого времени также зависит от состава смеси и конечного давления сжатия.

Если смесь богаче или давление в камере сгорания немного выше требуемого, то смесь горит быстрее. Если же смесь беднее или давление ниже необходимого, то горение длится дольше.

Определение детонации

Процесс неуправляемого воспламенения смеси в камере сгорания называется детонацией. Этот тип неконтролируемого горения вызывает пики давления во время или даже до воспламенения смеси, вызванного искрой.

 Блок управления использует датчик детонации для выявления пиков давления во время сгорания. Если блок управления обнаруживает пиковое значение давления, то сигнал о необходимости воспламенения смеси передаётся катушке зажигания с некоторым запаздыванием, что вызывает падение давления сгорания, снижая, таким образом, риск возникновения детонации. 

Синхронизация зажигания: настройка

Когда коленчатый вал четырехцилиндрового двигателя совершает два оборота, выполняется четыре рабочих такта, во время которых селектор выходного каскада должен управлять выходным каскадом каждой катушки зажигания только один раз.

 Для своевременного управления катушками зажигания блок управления использует сигнал от датчика коленчатого вала и сигнал от датчика распределительного вала. 

Сигнал от датчика коленчатого вала позволяет определить частоту вращения коленчатого вала и его положение. Положение распределительного вала необходимо для того, чтобы можно было различать восходящие и нисходящие ходы поршня.

Когда свеча формирует искровой разряд, смесь воспламеняется; при этом образуется фронт распространения горения. Фронт пламени распространяется от свечи зажигания к краям камеры сгорания.

Фронту пламени нужно время, чтобы распространиться по всей камере сгорания и поджечь всю смесь. Неважно, с какой частотой работает двигатель — 800 или 6000 оборотов в минуту — требуемое время распространения пламени не изменяется. 

При сгорании смеси увеличивается давление, чтобы передать как можно больше энергии коленчатому валу в нужный момент.

Скорость распространения фронта пламени в значительной степени зависит от состава смеси и давления в цилиндре.

Блок управления регулирует базовый момент зажигания (1 мс перед ВМТ) на основании рассчитанного наполнения цилиндра и состава смеси.

Управление детонацией

 Если блок управления обнаруживает детонацию, то момент начала воспламенения изменяется: выходные каскады запускаются позже. 

В результате давление на поршень уменьшается больше, чем это необходимо для получения запрашиваемого крутящего момента. Для того чтобы снова увеличить давление на поршень, зажигание с каждым разом начинается чуть раньше. В тот момент, когда система управления снова обнаруживает детонацию, описанный выше процесс повторяется.

На скриншотах наглядно видно, что в учебных модулях LCMS ELECTUDE содержатся проверочные вопросы для понимания усвояемости темы, а также предлагаются практические задания — например, нужно изменить момент зажигания, чтобы вызвать детонацию (задействован встроенный симулятор, позволяющий сделать процесс обучения максимально геймифицированным, интерактивным и результативным).

Как и зачем проводятся работы по профилактике и ремонту систем зажигания легковых автомобилей

Полный или частичный отказ системы зажигания – одна из наиболее распространенных причин поломок авто в прошлом. Проблему можно предотвратить, если своевременно выполнять рекомендованный производителем автомобиля график его технического обслуживания.

Рекомендации по обслуживанию систем зажигания

Рекомендованная периодичность работ по проверке систем зажигания предусматривает проведение следующих профилактических процедур примерно через каждые 10000 км пробега:

1. Регулировку или замену контактного выключателя.
2. Чистку и последующий мониторинг работоспособности свечей зажигания.
3. Проверку технического состояния электропроводки.
4. Смазку поверхности кулачка, а также движущихся частей автоматической системы движения.

Автотехцентр «Н2O AUTO», благодаря использованию современных диагностических систем, предлагает автовладельцам из Нахабино, Одинцово, Звенигорода и близлежащих населённых пунктов Подмосковья качественное выполнение перечисленных выше операций по техническому обслуживанию автомобилей всех марок. Спектр работ включает также удаление сажевых отложений, грязи и влаги с катушек и других поверхностей, подверженных воздействию статического электричества.

Обслуживание контактных выключателей

Выгорание контактных поверхностей происходит из-за постоянного приложения к ним рабочих нагрузок, что способствует возрастанию электрического сопротивления. Кроме того, точечность контактных взаимодействий и их постоянное наложение во времени изменяют зазор, влияющий на время зажигания. Работающий в таких условиях двигатель отличается повышенным расходом топлива и сложностью запуска. Также низкое вторичное напряжение, наряду с неправильной синхронизацией искры, увеличивает объём выбросов выхлопных газов.

В нашем автосервисе с целью проверки состояния контактов измеряется падение напряжения через контакты, для чего применяются высокоточные цифровые вольтметры. В зависимости от значений фактического падения напряжения выполняются работы по чистке или замене контактных групп. Для установки правильного значения контактного зазора используются датчики HiMer или измерители задержки.

Профилактика систем зажигания производится с помощью двух основных методов:

• Метод калибровки, когда при вращающемся кулачке регулировка зазора производится при помощи щупа. Вначале наши специалисты по ремонту автомобилей отрегулируют оптимальное положение контактной пластины, а затем, перед установкой рычага ротора и крышки распределителя, нанесут смазку с высокой температурой плавления;
• Метод динамической проверки момента зажигания, который учитывает износ распределительных втулок и фактический эксцентриситет кулачка. При этом измеряется угловой зазор, указывающий продолжительность замыкания контактов. Значение зазора определяется показаниями счётчика задержки.

Обслуживание свечей зажигания

В результате длительной эксплуатации автомобиля неизбежно активизируются эрозионные процессы, которые становятся причиной увеличения зазоров и появления сажеводородных отложений на свечах зажигания. В результате возрастает частота пропусков зажигания, поскольку любой шунтирующий путь к земле уменьшает запас энергии для искры.

Ремонт авто, в котором возникли проблемы со свечами зажигания, ведётся нами в следующей последовательности:

1. Отсоединяется и снимается электропроводка.
2. Производится очистка керамического изолятора.
3. Визуально контролируется наличие трещин в корпусе, из-за которых возможна детонация.
4. Определяется возможный перегрев камеры сгорания.

В особо тяжёлых случаях производится чистка штекера мобильными пескоструйными установками с последующей очисткой воздухом. Для восстановления рабочего зазора мы применяем измерительные проволочные щупы.

При регулировке выполняется:

• Проверка работоспособности штепсельной вилки;
• Регулировка времени зажигания;
• Статическая синхронизация узла.

Точность регулировочных процедур гарантируется использованием стробоскопического таймера.

Кроме указанных видов работ, наш сервис оказывает услуги по замене аккумулятора. В наличии и под заказ могут быть предоставлены самые современные модели, полностью удовлетворяющие возможностям вашего автомобиля.

Проверка цепи зажигания

Если двигатель не запускается, мы производим следующие проверки:

1. Визуально устанавливаем работоспособность аккумулятора, проверяя целостность кабелей, электропроводки и разъёмов.
2. При включённом зажигании проворачиваем двигатель и оцениваем интенсивность искры.
3. Проверяем контактный выключатель, выполняя тест на выходную мощность катушки.
4. Измеряем сопротивление в первичной цепи, определяя силу тока и ёмкость конденсатора.
5. Устанавливаем сопротивление каждой обмотки катушки зажигания.

Тщательное выполнение диагностических процедур с системой зажигания и контроль на каждом этапе определяет высокое качество работ, поэтому обслуженный нашими специалистами автомобиль никогда не подведёт своего владельца в трудную минуту. Позвоните для записи на профессиональную диагностику вашего авто.

Понимание систем зажигания | Храповик+гаечный ключ

Хотя автомобили сильно изменились на протяжении истории, есть одна общая константа, объединяющая все двигатели, работающие на горючем, — система зажигания. В настоящее время мы различаем четыре типа систем зажигания, используемых в большинстве легковых и грузовых автомобилей: обычное зажигание с точкой прерывания, высокоэнергетическое (электронное) зажигание, зажигание без распределителя (отработанная искра) и зажигание с катушкой на свече. В этой статье мы коснемся особенностей каждой системы, а также преимуществ и недостатков каждой из них.

Обычная система зажигания с точкой прерывания

Обычная система зажигания с точкой прерывания является старейшим типом системы зажигания и использовалась с первых дней появления автомобилей, особенно в 1970-х годах. Механическая природа этих систем зажигания, а также длительность использования этих систем позволяют относительно легко диагностировать и ремонтировать их. Однако они содержат большое количество движущихся частей, что увеличивает вероятность поломок. Кроме того, износ этих систем может отрицательно сказаться на максимальной энергии искры на протяжении всего срока службы двигателя, вызывая частые пропуски зажигания и увеличение выбросов.

Высокоэнергетическая (электронная) система зажигания

После 70 с лишним лет использования обычных систем зажигания с точкой прерывания производители автомобилей обратились к более совершенной высокоэнергетической системе зажигания. Эта система заменяет точки прерывателя и конденсатор на транзисторный переключатель в модуле зажигания, который также выполняет задачу запуска катушки зажигания для генерации тока высокого напряжения. Это может оказаться выгодным, поскольку использование этого электронного переключателя означает, что в нем меньше движущихся частей, чем в системе зажигания с точкой прерывания, при этом ее относительно легко диагностировать и ремонтировать. Они также могут обеспечить постоянную искру высокого напряжения на протяжении всего срока службы двигателя, что означает меньшее количество пропусков зажигания.

Но, несмотря на то, что в высокоэнергетической системе зажигания были заменены точки прерывания, в этих системах по-прежнему используется крышка распределителя и ротор для выполнения той же работы по распределению тока на свечи зажигания. Использование обычного распределителя означает, что он со временем изнашивается и требует замены, что увеличивает потенциальные затраты на ремонт. Кроме того, момент зажигания не может контролироваться так точно, как в более сложных системах, что приводит к низкой эффективности использования топлива и вялому ускорению.

Система зажигания без распределителя (отработанная искра)

Зная о потенциальных проблемах, связанных с обычным распределителем, эта система с метким названием полностью исключает распределитель. Вместо них используются несколько катушек зажигания — нэ для каждой пары цилиндров. Используя датчики двигателя для определения положения коленчатого вала и положения распределительного вала, электронный блок управления запускает соответствующую катушку зажигания и направляет электрический ток на свечи зажигания. Эта система также использует «отработанную искру» для одного из парных цилиндров, соединяя два поршня, которые будут одновременно находиться в верхней мертвой точке 9.0023 — один в конце такта сжатия, а другой в конце такта выпуска. Каждая из свечей зажигания в этих цилиндрах загорается одновременно, используя высокое напряжение от одной катушки. Это выгодно, так как эта система может быть спроектирована так, чтобы генерировать высокое напряжение, а момент зажигания можно точно контролировать для снижения выбросов. Кроме того, отсутствие движущихся частей означает снижение затрат на техническое обслуживание. К сожалению, это также означает, что ее может быть намного сложнее диагностировать, и она дороже, чем традиционная система. Эта система также требует двойных платиновых заглушек из-за обратного зажигания.

Катушка на свече (прямого) зажигания

Самая сложная из всех систем зажигания, эта система размещает катушку зажигания непосредственно в верхней части каждой свечи зажигания и идеально подходит для современных двигателей. Вся синхронизация зажигания обрабатывается блоком управления двигателем на основе данных, поступающих от различных датчиков. Поскольку каждая свеча зажигания имеет собственную катушку, высоковольтные провода свечей зажигания полностью исключены. Это выгодно по ряду причин: отсутствие движущихся частей и снижение затрат на техническое обслуживание. Следует отметить, что это может затруднить диагностику и сделать ремонт более дорогим, чем традиционная система, но при меньших затратах на техническое обслуживание ремонт проводится реже. Благодаря использованию блока управления двигателем эта система может быть спроектирована так, чтобы генерировать высокое напряжение, а момент зажигания можно точно контролировать для снижения выбросов.

Заключение

Знание преимуществ и недостатков каждого типа системы зажигания полезно при выборе свечи зажигания, которая работает в тандеме с требованиями к производительности системы. Говоря конкретно о выборе свечи зажигания, Autolite предлагает варианты свечей зажигания премиум-класса для каждой из этих систем зажигания. Чтобы узнать, какая свеча зажигания Autolite лучше всего подходит для каждого автомобиля, посетите сайт www.autolite.com/parts-finder для получения дополнительной информации.

Типы систем зажигания: функция, компоненты, работа, конструкция, преимущества и недостатки

Типы систем зажигания

Типы систем зажигания: функции, компоненты, работа, конструкция, преимущества и недостатки топливо. Это воспламенение генерируется для запуска процесса горения в камере сгорания. Следовательно, мы можем сказать, что эта система преобразует химическую энергию в тепло посредством искры, генерируемой в системе зажигания, вызывающей горение топливно-воздушной смеси.

Назначение системы зажигания

• Для создания искры высокого напряжения в камере сгорания в нужный момент времени для воспламенения топливно-воздушной смеси.
• Это создает разность потенциалов ~25 кВ на свечах зажигания.
• Подает высокое искровое напряжение на каждую свечу зажигания в правильном порядке.
• Регулирует момент зажигания в зависимости от скорости и нагрузки автомобиля.
• Искра отрегулирована таким образом, чтобы ее можно было генерировать, когда поршень находится вблизи верхней мертвой точки.

Компоненты системы зажигания

1. . Аккумулятор: (Компоненты систем зажигания)

Аккумулятор используется для питания системы зажигания. Это, в свою очередь, возбуждает катушку зажигания. Как правило, напряжение батареи составляет 6 В или 12 В.

2. Выключатель зажигания: (Компоненты систем зажигания)

Используется для включения и выключения двигателя. Один конец переключателя соединяется с первичной обмоткой катушки зажигания, а другой конец соединяется с аккумуляторной батареей.

3. Катушка зажигания: (Компоненты системы зажигания)

Это основная часть системы зажигания. Основная цель этого состоит в том, чтобы повысить напряжение батареи, чтобы оно было достаточным для генерации искры. Он работает как повышающий трансформатор и имеет две обмотки: одну первичную с меньшим числом витков, а другую вторичную с большим числом витков.

4. Дистрибьютор: (Компоненты систем зажигания)

Он используется в многоцилиндровом двигателе, и его целью является регулирование искры в каждой свече зажигания в правильной последовательности в зависимости от порядка зажигания.

5. Свеча зажигания: (Компоненты систем зажигания)

Свеча зажигания является еще одной важной частью системы зажигания. Здесь настоящая искра генерируется для сгорания топлива или заряда. Если имеется более одной свечи зажигания, то каждая из них подключается к распределителю отдельно и дает искру в определенной последовательности.

Типы систем зажигания

Они в основном классифицируются по способу подачи тока на первичную обмотку

1. Система зажигания от аккумуляторов
2. Система зажигания от магнето

1. Система зажигания от аккумуляторов

электромагнитная индукция. В основном используется в легковых и грузовых автомобилях. В этой системе обычно используется батарея на 12 вольт.

Конструкция аккумуляторной системы зажигания

Состоит из двух цепей — первичной и вторичной

Первая цепь состоит из-

• Аккумулятор
• Первичная обмотка катушки зажигания
• Конденсатор
• Размыкатель контактов первичной цепи

Вторая цепь состоит из- 90 118

• Обмотка катушки зажигания
• Распределитель
• Свечи зажигания образуют вторичные цепи.

Значение напряжения зависит от количества витков в каждой катушке. Затем высокое напряжение от 10 000 до 20 000 вольт поступает к распределителю.

Работа аккумуляторной системы зажигания

После включения выключателя В аккумуляторной системе зажигания ток течет к-

• Сначала к первичной цепи через балластный регистр
• Во вторую очередь к первичной обмотке
• Наконец к контакту выключателя 90 054

 Протекающий ток индуцирует магнитное поле вокруг первичной обмотки. Размыкатель контактов размыкает ток, протекающий через первичную обмотку, что приводит к значительному падению тока в определенной точке. Это внезапное падение тока создает очень высокое напряжение около 300 В в секции первичной обмотки.

Это высокое напряжение полностью заряжает конденсатор. Конденсатор начинает подавать ток к аккумулятору. Это вызывает обратное течение тока. Также в первичной обмотке уже имеется наведенное магнитное поле. В целом это приводит к тому, что во вторичной обмотке генерируется очень высокое напряжение от 15000 В до 30000 В.

Затем этот ток высокого напряжения передается на распределитель. На крышке распределителя установлены металлические сегменты. Поэтому, когда он начинает вращаться, то на определенном этапе он размыкает точку прерывания контакта, что позволяет току высокого напряжения передаваться на свечи зажигания через металлические сегменты. Таким образом, когда ток высокого напряжения достигает свечи зажигания, она генерирует искру высокой интенсивности внутри цилиндра двигателя, что позволяет горючему топливу гореть.

Преимущества системы зажигания от батареи

1. Первоначальная стоимость намного меньше.
2. Дает хорошую искру при запуске двигателя на малых оборотах.
3. Управление высокооборотным двигателем проще по сравнению с магнетосистемой.
4. Не требует обслуживания. Требуется только замена батареи.
5. Из-за отсутствия движущихся частей для создания текущих важных элементов можно разместить в доступном месте.

Недостатки аккумуляторной системы зажигания

1. Система становится громоздкой из-за большой батареи
2. При низком заряде батареи двигатель не запускается.
3. Своевременное техническое обслуживание и замена аккумулятора обязательны.
4. Воздействие механического и электрического износа точки прерывателя вредно для двигателя.

2. Система зажигания от магнето

Принцип : – Принцип такой же, как у аккумуляторной системы зажигания. При этом батарея не требуется, так как магнето действует как собственный генератор.

Конструкция магнитной системы зажигания

Она состоит либо из вращающихся магнитов в неподвижных катушках, либо из вращающихся катушек в неподвижных магнитах. Магнето производит ток. Поток тока происходит в индукционной катушке.

Работа системы зажигания от магнето

Работа системы зажигания от магнето такая же, как и у аккумуляторной системы зажигания, отличается только метод подачи тока первичной цепи. В этой системе используется магнит и неподвижная катушка (якорь), которая приводится в движение кривошипом двигателя и вырабатывает ток для первичной цепи.

Другие шаги аналогичны системе зажигания от аккумуляторной батареи.

Преимущества системы зажигания от магнето

1. Аккумулятор не требуется. Это самоподдерживающаяся система.
2. Компактный.
3. Хорошая искра на высоких оборотах.