Система зажигания устанавливается на бензиновые двигатели. Ее главная задача – воспламенить топливно-воздушную смесь в тот момент, когда поршень находится в верхнем положении, максимально сжимая ее. Бензин в цилиндре двигателя воспламеняется с искрой, которая возникает в специальной свече, в чем и состоит назначение системы зажигания в автомобиле.
Раннее или позднее зажигание что это такое
В среде автолюбителей, те, которые сами ремонтируют свои машины, используются такие выражения, как раннее или позднее зажигание, что они означают и как исправить ситуацию? В каждом бензиновом ДВС имеется целая система, выполняющая синхронизированный поджиг топливной смеси в цилиндрах. Особенность ее работы состоит в том, что нужно подать импульс заданной длительности в узкий промежуток времени, чтобы бензин в сочетании с воздухом правильно и полноценно возгорелся. Эту величину также называют углом зажигания. Изменить его можно очень просто в моторах с карбюратором. Достаточно крутить трамблер в ту или иную сторону, но делать это нужно максимально медленно, так как очень легко сбить действующую настройку.
Нужно добиться такого положения, при котором искра будет проскакивать между контактами строго перед верхней мертвой точкой. Именно тогда поджиг происходит нормально, и мотор функционирует в заданном режиме.
Поздний угол – это вид нарушения в работе системы, при котором воспламенение топливной смеси происходит позднее заданного временного интервала. При этом поршень находится в близком положении или непосредственно в верхней мертвой точке. Это недопустимый режим, так как смесь не сгорает полностью. Часть недогоревшего топлива отправляется в выпускной коллектор с вытекающими последствиями.
Ранний угол зажигания – Топливо возгорается раньше положенного времени, когда положение поршня далеко до ВМТ. При такой работе мотор буквально поглощает бензин литрами, а мощности выделяет намного меньше. Плюс ко всему, возникает противодействующая сила на поршень, который движется вверх.
Признаки раннего зажигания
Наиболее часто встречающейся поломкой или дефектом в работе ДВС бензинового типа является именно раннее зажигание. Ввиду своей природы происхождения оно встречается часто, поэтому актуально всем автовладельцам знать о признаках такого состояния. Симптомы раннего зажигания проявляются следующим образом:
- на электродах свеч зажигания образуется плотный черный нагар;
- из глушителя доносятся выстрелы;
- неустойчивая работа в режиме холостого хода;
- плохая динамика при движении;
- в выхлопе образуется много копоти черного цвета;
- проблема с запуском мотора;
- слышен стук пальцев;
- отмечается увеличения расхода топлива.
Признаки позднего зажигания
Если генерация искры происходит позже заданного времени, то в автомобиле наблюдаются следующие признаки позднего зажигания:
- двигатель запускается не с первого раза;
- сильно нарушение и нестабильность в его работе, троит;
- в впускном тракте и системе подготовки смеси происходят выстрелы;
- мотор вяло реагирует на педаль газа;
- ощущается сильный и быстрый перегрев ДВС;
- на электродах свечи появляется налет белого и серого цветов;
- нет детонации при резком нажатии на педаль газа;
- отмечается также увеличения потребления топлива.
Какое зажигание лучше раннее или позднее
Важно, чтобы мотор работал правильно, а это указывает на корректные настройки угла зажигания топливной смеси. Но если по какой-то причине настройка сбилась, то какое состояние менее вредит авто? Нельзя допускать работу мотора в таких режимах, потому что увеличивается износ деталей, не говоря у уже о росте затрата на топливо в обеих ситуациях. Поэтому если выбирать, какая лучше, то ответ будет никакая. Обе вредны и для машины и для вашего кошелька, но если углубиться в особенности работы, то отличия во вреде есть.
Позднее зажигание, в отличие от раннего опаснее тем, что недогоревшее топливо открытым пламенем перемещается в выпускной коллектор. Это вызывает его чрезмерный нагрев и ранний выход из строя. Также появляется риск возникновения детонаций прямо в коллекторе, что опасно для катализатора и прочих деталей выхлопа. Нужно следить за этой настройкой и своевременно регулировать.
Принцип работы системы зажигания
Система зажигания топлива состоит из нескольких элементов:
- свечей зажигания;
- распределителя-прерывателя или трамблера в карбюраторных авто;
- катушки с конденсатором.
Когда водитель поворачивает кулю старта ДВС, стартер начинает вращать клеенчатый вал. Трамблер, находясь в зацеплении через шестеренчатую пару с коленвалом формирует импульсы, передаваемые на первичную обмотку. В самой простой реализации происходит замыкание катушки и разряд энергии на конденсатор, подключенный параллельно контактом прерывателя. Он генерируется за счет заряда конденсатора и преобразования трансформатора (катушки) до амплитуды свыше 10 кВт. Искра через угольные контакты и сопротивления передается на свечи, где передает свою энергию через поджиг топливной смеси. Последняя была порционного впрыснута в нужный момент и в нужный цилиндр.
На инжекторе
На автомобилях с инжектором нет прерывателя, а реализовано электронное управление и для каждой свечи имеется своя катушка. Контроллер в соответствии с положением датчика положения вала организует правильное управление работой катушек через модуль зажигания, с которых уже искра передается на электроды в камерах сгорания. На более старых авто с инжектором высокоамплитудный импульсы подаются попарно и сразу в 2 цилиндра. Соответственно, в одном наступил такт сжатия, а в другом – такт выпуска отработанных газов. Попарная подача импульса получила название «метод холостой искры».
На карбюраторе
Система зажигания на авто с карбюратором состоит из нескольких компонентов. Имеется трамблер или прерыватель, он же распределитель искры, катушка зажигания и свечи. Когда водитель поворачивает ключ, стартер начинает вращать коленвал ДВС. На валу трамблера имеется кулачек, который при попадании на подвижный контакт в прерывателе, размыкает цепь питания катушки. В этот момент происходит заряд конденсатора через нее для сглаживания тока. Во вторичной обмотке генерируется ЭДС с амплитудой свыше 10 кВт. Через бегунок искра попадает на контактные свечи зажигания.
Основные неисправности
Блок управления постоянно отслеживает равномерность вращения вала двигателя. В случае неполадок с зажиганием он выдаёт сигнал о наличии пропусков зажигания в отдельных цилиндрах. При полном отказе двигатель вообще не запускается или работает не на всех цилиндрах.
Причины могут быть разными:
- отказ свечей из-за брака или несвоевременной замены, о чём не все водители знают;
- пробой изоляции катушек зажигания, как следствие несвоевременной замены свечей и нештатного увеличения их искрового зазора;
- выгорание силовых транзисторных ключей в блоке управления по разным причинам, обычно заводской брак;
- отказ основных датчиков, в современных системах это датчик положения коленвала, в устаревших – датчик Холла в трамблёре;
- в батарейных системах обгорание контактов и пробой конденсатора;
- в системах с распределителем зажигания часто пробивает бегунок, крышку с контактами или выгорает помехозащитный резистор;
- полный отказ наступает при обгорании контактной группы в замке зажигания, вся система остаётся без питания.
Обслуживание системы сводится к плановой замене свечей. Обычные медноникелевые следует менять каждые 10-15 тысяч километров пробега, а с содержанием благородных металлов – примерно через 60 тысяч. Иначе придётся вместе с ними заменить и катушки зажигания, что значительно дороже.
Как определить раннее или позднее зажигание
Как было сказано раньше, неправильный угол зажигания имеет определенные симптомы. Собственно, по ним можно выяснить, ранний он ли нет. В нормальном режиме работы ДВС топливо воспламеняется в конце такта сжатия, то есть непосредственно перед достижением ВМТ. Когда взрыв наберет максимальную энергию, поршень будет начинать движение вниз, что и приведет к дополнительному разгону коленчатого вала. Если поджиг будет раньше или позже, то мотор будет в любом случае не набирать свою мощность, но при этом при поздней искре динамика более выражена, но возникает риск перегрева выпускного коллектора, сопровождаемый взрывами внутри него.
На бензине
Если имеет место позднее зажигание смеси, то возникает сильный нагрев ДВС и особенно выпускного коллектора, сопровождаемый взрывами. При нажатии на педаль газа на скорости порядка 40-50 км/ч отсутствует характерная для нормальной работы детонация.
На дизеле
На автомобилях с дизельным силовым агрегатом такое понятие, как позднее или раннее зажигание отсутствует, потому что в них нет искры. Поджиг смеси возникает в момент ее сжатия, то есть синхронного. В более ранних модификациях это еще можно было как-то регулировать вручную. В современных авто эта функция не реализовано.
На авто с ГБО
Газобаллонное оборудование устанавливают на свои авто многие владельцы, потому что газ остается дешевле бензина. При его наличии также очень важно выполнять правильную настройку угла зажигания горючего вещества. В отличие от жидких углеводородов, пропан имеет большее октановое число (100-105, метан 120 октан). По этой причине регулировка угла обязательна, так как при нормальной для бензина настройке экономический эффект будет очень мал. Для этого в состав комплектов ГБО входит специальный блок, называемый вариатором. Он переключает угол в соответствии с выбором смеси. Для наиболее оптимальной работы требуется увеличенный угол опережения, так как газ горит дольше бензина. Также прибегают к изменении степени сжатия за счет удлинения шатунов, но такой мотор уже не сможет нормально работать на жидком топливе. Соответственно, позднее зажигание для газового ДВС опасно. Если ставите ГБО на классику, то нужно крутить трамблер в «+» на 3-8 градусов.
Подведём итоги
Несмотря на существенные приоритетные стороны бесконтактной системы зажигания, кулачковый механизм до сих пор не утратил свою актуальность, имеет приверженцев среди автовладельцев. Демократичность деталей, простота и надёжность конструкции – это основные преимущества КСЗ. В свою очередь, БСЗ считается модернизированной и улучшенной конструкцией, соответствующей времени, позволяющей минимизировать вероятность поломок, и улучшить работоспособность транспортного средства. Описание особенностей функционирования систем, их существенных отличий, представленных в этой статье, поможет автовладельцам определиться с выбором, отдав предпочтение одной из конструкций.
Как выставить зажигание
Установка угла зажигания выполняется по-своему на различных автомобилях. На карбюраторных оно выполняется при помощи трамблера. Это такое механическое устройство, внутри которого имеется вал с кулачком и контактная пара. При вращении вала происходит методичное смыкание и размыкание контактов, что и генерирует искру. Соответственно, вращая трамблер в определенную сторону, можно добиться более раннего или позднего зажигания. На нем обычно указано обозначение «+» и «-». Изменение положения в «+» приводит к раннему поджигу или увеличение опережения. Вращение в «-» – к уменьшению опережения при условии, что оно уже было установлено до ВМТ.
Как выставить зажигание по стробоскопу
Существует технология настройки угла зажигания при помощи стробоскопа. Его использование существенно упрощает процедуру. Принцип работы прибора заключается в освещении в темноте движущегося объекта с большой скоростью короткой и очень яркой вспышкой. В результате этого объект, освещенный светом, покажется статичным и на нем будут хорошо видны детали. Благодаря этому эффекту можно визуально без дополнительных приборов проконтролировать положение меток на коленчатом валу непосредственно во время его вращения. Вспышка включается в момент генерации искры и наблюдающий в идеале должен заметить две ветки на шкиве коленвала и на корпусе, расположенные друг напротив друга. Если она смещена против часовой, то зажигание слишком раннее, нужно повернуть трамблер в «-». Соответственно, по часовой – в «+».
Выставляем зажигание по контрольной лампочке
Оптимально настроить угол опережения зажигания можно и при помощи контрольной лампочки. Принцип тот же, но вращать теперь нужно шкив коленвала рукой. Лампочка подключается к катушке зажигания на коричневый провод, идущий на прерыватель. При вращении коленчатого вала в какой-то момент лампочка потухнет. Это свидетельствует о том, что контакты прерывателя сомкнулись и ток поте на землю, то есть происходит заряд катушки. Когда лампочка загорится, то цепь размыкается и происходит разряд конденсатора на катушку и лампочку. Она загорится. Нам нужен момент, когда лампа тухнет. Именно тогда происходит выброс энергии в виде высоковольтного импульса. При этом метки на шкиве и корпусе мотора должны совпадать. Далее, регулировка выполняется аналогично раннее описанному методу.
На слух
Некоторые опытные мастера со временем научились регулировать угол опережения на слух. Это специфическая процедура и дана не каждому автолюбителю. Рассмотрим ее особенности:
- Первым делом отпускается гайка, фиксирующая трамблер на одном месте.
- Медленно вращая его в одну и другую сторону при работающем моторе, находят положение, при котором ДВС работает устойчиво и после перегазовки.
- Вращают прерыватель в «-» на несколько градусов, чтобы сделать зажигание более поздним для экономии топлива и снижения уровня шума, но появится легкая вибрация, считающаяся нормальной.
Бывают такие ситуации, когда отрегулировать угол невозможно из-за плохого качества топлива.
По искре
Регулировка угла опережения зажигания производится аналогично методу со стробоскопом и лампочкой. Искра на свече должна проблеснуть именно в момент прохождения метки на шкиве мимо той, что на корпусе ДВС. Для этого обычно снимают центральный высоковольтный провод и располагают его на расстоянии 3 мм от массы. Коленвал вращают до положения совпадения его метки с первой на корпусе.
Где используется?
Прошлые и настоящие владельцы ВАЗ «классики», разбирающиеся в конструкции таких автомобилей, прекрасно знают слабые места и принципы функционирования схемы зажигания контактного типа.
Ее особенность заключается в распределении напряжения к камерам сгорания двигателя через контактные соединения (отсюда и название).
Современные автомобили оборудуются более современным (электронным) зажиганием, которое управляется микропроцессором.
К основным системам, работающим на контактном принципе, стоит отнести:
- КС3 (KSZ) — наиболее распространенный тип схемы, в структуре которой имеется распределитель, катушка и прерыватель.
- КТС3 (HKZ-2, JFU4, HKZk) — система зажигания с контактным датчиком и предварительным накоплением энергии.
- KTC3 (TSZi) — еще один тип системы, работающей на контактном принципе. В ее составе присутствуют транзистор и контакты, а также индукционный накопитель энергии.
