Система зажигания автомобиля: предназначения, устройство, принцип работы

Система зажигания

Пробой искрового промежутка свечи зажигания — третий этап рабочего процесса классической системы батарейного зажигания. Замок, он же — выключатель, бывает как механический, так и более современный — электрический. Для того чтобы ключ VT3 работал стабильно, то есть при включении и выключении обеспечивал крутые фронты и постоянство амплитуды импульса первичного тока в катушке зажигания, управляющий базовый импульс тока транзистора VT3 должен быть с крутыми фронтами и достаточно большим по амплитуде для глубокого насыщения транзистора. Выходные каскады с многовыводными катушками зажигания Реализация многоканального распределения энергии может быть осуществлена в системах зажигания несколькими способами.
Слишком обедненная смесь — тоже результат оплавки электродов. К основным поломкам можно отнести: Мощность мотора падает или возникают перебои в его работе.
Ток высокого напряжения проходит по центральному электроду свечи. При необходимости производится регулировка и установка стандартного значения для данного автомобиля.
Для избежания перегрева выходного ключа, в коммутаторе предусмотрена схема, закрывающая выходной каскад при отсутствии входного сигнала и при замкнутом состоянии датчика Холла: На вход 6 микросхемы DA1. Программируемый электронный блок позволяет настроить двигатель на экономию топлива или наоборот, на повышение динамических показателей.
Электронное зажигание Современная, наиболее совершенная схема, которая полностью исключает наличие подвижных частей.
Самовоспламенение горючей смеси происходит при такте сжатия. Распределитель — элемент контактной системы зажигания, который обеспечивает раздачу потенциала напряжения на каждую из свечей цилиндров.
И благодаря чему сгорание топлива становится оптимальным. Еще одна особенность контактно-транзисторной схемы заключается в необходимости использования катушки с отдельной первичной и вторичной обмоткой.
Правильное подключение катушки зажигания и не только.

Правильное подключение катушки зажигания и не только.

Схема устройства контактной системы батарейного зажигания:

а) схема; б) положения ключа выключателя зажигания и стартера; 1 – рычажок прерывателя; 2 – подвижный контакт; 3 – неподвижный контакт; 4 — кулачок; 5 – прерыватель низкого напряжения; 6 — конденсатор; 7, 14, 23 – провода; 8 – выключатель зажигания; 9 – добавочный резистор; 10 – первичная обмотка; 11 – вторичная обмотка; 12 – катушка зажигания; 13 — магнитопровод; 15 – выключатель добавочного резистора; 16 — амперметр; 17 – аккумуляторная батарея (АКБ); 18 – выключатель электродом; 19 – ротор с электродом; 20 — распределитель; 21, 24 – подавительные резисторы; 25 – свеча зажигания; 26 – ключ выключателя зажигания.

Контактная система батарейного зажигания состоит изаккумуляторной батареи 17, катушки зажигания 12, прерывателя 5 низкого напряжения с конденсатором 6, распределителя импульсов высокого напряжения 20, свечей зажигания 25, выключателя зажигания 8, амперметра 16. Прерыватель 5 имеет два контактанеподвижный 3 соединенный с массой и подвижный 2, расположенный на рычажке 1 и соединенный с проводом 7 с первичной обмоткой 10 катушки зажигания. В прерывателе установлен вращающийся валик с кулачком 4, при помощи которого размыкаются контакты. В системе зажигания в качестве источника электрического тока используется генератор переменного тока.

При замыкании контактов прерывателя ток от АКБ проходит по первичной обмотке катушки зажигания, создавая вокруг нее магнитное поле.

Цепь низкого напряжения следующаяположительный вывод АКБ 17 – амперметр 16 – выключатель зажигания 8 добавочный резистор 9 – первичная обмотка 10 — провод 7 – подвижный контакт 2 – неподвижный контакт 3 – масса – выключатель 18 цепи АКБ – отрицательный вывод АКБ.

При размыкании контактов прерывателя обесточивается первичная обмотка катушки зажигания и резко уменьшается магнитное поле. Магнитный поток исчезающего поля пересекает витки вторичной и первичной обмоток, при этом индуктируется электродвижущая сила (ЭДС) высокого напряжения во вторичной и ЭДС самоиндукции в первичной обмотках. Возникающие во вторичной обмотке импульсы высокого напряжения подводятся к свечам зажигания в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя. Вращающийся ротор 19 своим электродом распределяет импульсы высокого напряжения по электродам крышки распределителя. Частота вращения ротора в 2 раза меньше частоты вращения коленчатого вала и, таким образом, совпадает с частотой вращения кулачка прерывателя.

Положение пластины ротора напротив каждого из электродов крышки распределителя соответствует разомкнутому состоянию контактов прерывателя.

Цепь высокого напряжениявторичная обмотка11 – провод 14 высокого напряжения – подавительный резистор 21 – электрод ротора 19 – один из электродов крышки распределителя 20 – провод 23 — подавительный резистор 24 – свеча зажигания 25 – центральный электрод свечи – боковой электрод свечи – масса – выключатель 18 цепи АКБ – отрицательный вывод АКБ 17 – положительный вывод АКБ 17 – амперметр 16 — выключатель зажигания 8 – добавочный резистор 9 – первичная обмотка 10 – вторичная обмотка катушки зажигания 12.

В первичной обмотке ток самоиндукции возникает при замыкании контактов прерывателя. Ток самоиндукции замедляет процесс исчезновения тока в первичной обмотке, нежелательно, так как при размыкании контактов увеличивается период искрообразования между ними, снижаются эффективность и надежность системы зажигания. Параллельно контактам прерывателя включен конденсатор 6. В момент размыкания цепи низкого напряжения конденсатор заряжается током самоиндукции, а затем при разомкнутых контактах разряжается через первичную обмотку.

Выключатель зажигания 8 необходим для остановки работающего двигателя размыканием первичной обмотки катушки зажигания. Он нужен и для включения зажигания перед пуском двигателя. Ключ 26 выключателя зажигания может занимать четыре положения 0 – зажигания выключено; 1 – зажигание включено; 2 – включены зажигание и стартер; 3 – подведено питание к радиоприемнику. В положении 0 ключ можно вставить и вынуть из замка зажигания. После пуска двигателя ключ выключателя зажигания переводят в положение 1.

Выключатель 18 цепи АКБ нужен для отключения батареи от массы при выполнении электротехнических работ и для остановки автомобиля на длительное время. Выключатель 18 защищает электрооборудование от короткого замыкания или от пожара при неисправной проводке, а также позволяет отключить батарею от всех потребителей электрической энергии, непосредственно не отсоединяя провода, отходящие от нее. В этом случае остается включенным аварийное освещение – плафон кабины и розетка переносной лампы.

Конструкция трамблера

Схема трамблера предполагает наличие таких элементов, как:

• прерыватель тока с низким напряжением;
• распределитель тока с высоким напряжением;
• центробежный регулятор опережения зажигания;
• вакуумный регулятор опережения зажигания.

Схема трамблера построена для того, чтобы в определенный момент прерыватель размыкал первичную цепь зажигания, в результате чего создается ток высокого напряжения во вторичной обмотке катушки зажигания. Через распределитель, этот ток передается на свечи в определенных цилиндрах. Регуляторы автоматически корректируют момент опережения зажигания, который зависит от текущего режима работы мотора.

Устройство трамблера

Прерыватель трамблера является электромеханической деталью и состоит из следующих частей:

• вал;
• подвижная контактная пластина;
• подвижная контактная пластина;
• конденсатор;
• корпус.

Вал прерывателя состоит из двух основных частей. На одной из них в зависимости от типа прерывателя устанавливаются кулачки, по числу равные количеству цилиндров в двигателе. Такое устройство трамблера не является слишком надежным, поскольку большое количество контактов, а также наличие подвижных частей приводят к регулярным проблемам с данным узлом.

Устройство трамблера, а также его применение в целом, являются устаревшими с точки зрения современного электрооборудования, однако в нашей стране карбюраторных двигателей все еще очень много, поэтому проблема работоспособности данного узла на данный момент актуальна.

Что касается того, где находится трамблер в автомобиле, то чаще всего его можно найти под капотом рядом с двигателем, возле ГБЦ или на ней. Хотя точная локализация узла зависит исключительно от модели машины.

Контактная система зажигания

Контактная система зажигания является самым старым типом системы зажигания. В настоящее время данная система применяется на некоторых моделях отечественных автомобилей (т.н. «классике»). Создание высокого напряжения и распределение его по цилиндрам в данной системе происходит с помощью контактов.

Контактная система зажигания состоит из следующих элементов: источника питания, выключателя зажигания, механического прерывателя тока низкого напряжения, катушки зажигания, механического распределителя тока высокого напряжения, центробежного регулятора опережения зажигания, вакуумного регулятора опережения зажигания, свечей зажигания и высоковольтных проводов.

Механический прерыватель предназначен для размыкания цепи низкого напряжения (цепи первичной обмотки катушки зажигания). При размыкании контактов во вторичной цепи катушки зажигания наводится высокое напряжение. Для защиты контактов от обгорания в цепь параллельно контактам включен конденсатор.

Катушка зажигания служит для преобразования тока низкого напряжения в ток высокого напряжения. Катушка имеет две обмотки – низкого и высокого напряжения.

Механический распределитель обеспечивает распределение тока высокого напряжения по свечам цилиндров двигателя. Распределитель состоит из ротора (обиходное название «бегунок») и крышки. В крышке выполнены центральный и боковые контакты. На центральный контакт подается высокое напряжение от катушки зажигания. Через боковые контакты высокое напряжение передается на соответствующие свечи зажигания.

Прерыватель и распределитель конструктивно объединены в одном корпусе и приводятся в действие от коленчатого вала двигателя. Данное устройство имеет общее название прерыватель-распределитель (обиходное название – «трамблер»).

Центробежный регулятор опережения зажигания служит для изменения угла опережения зажигания в зависимости от числа оборотов коленчатого вала двигателя. Конструктивно центробежный регулятор состоит из двух грузиков. Грузики воздействуют на подвижную пластину, на которой расположены кулачки прерывателя.

Углом опережения зажигания называется угол поворота коленчатого вала двигателя, при котором происходит подача тока высокого напряжения на свечи зажигания. Для того, чтобы топливно-воздушная смесь полностью и эффективно сгорела зажигание производится с опережением, т.е. до достижения поршнем верхней мертвой точки.

Установка угла опережения зажигания производится регулировкой положения прерывателя-распределителя в двигателе.

Вакуумный регулятор опережения зажигания обеспечивает изменение угла опережения зажигания в зависимости от нагрузки на двигатель. Нагрузка на двигатель определяется степенью открытия дроссельной заслонки (положением педали газа). Вакуумный регулятор соединен с полостью за дроссельной заслонкой и, в зависимости от степени разряжения в полости, изменяет угол опережения зажигания.

Высоковольтные провода служат для подачи тока высокого напряжения от катушки зажигания к распределителю и от распределителя на свечи зажигания.

Свеча зажигания предназначена для воспламенения топливно-воздушной смеси путем образования искрового разряда.

Принцип работы контактной системы зажигания

При замкнутом контакте прерывателя ток низкого напряжения протекает по первичной обмотке катушки зажигания. При размыкании контактов во вторичной обмотке катушки зажигания индуцируется ток высокого напряжения. По высоковольтным проводам ток высокого напряжения подается на крышку распределителя, от которой распределяется по соответствующим свечам зажигания с определенным углом опережения зажигания.

При увеличении оборотов коленчатого вала двигателя, увеличиваются обороты вала прерывателя распределителя. Грузики центробежного регулятора опережения зажигания под действием центробежной силы расходятся, перемещая подвижную платину с кулачками прерывателя. Контакты прерывателя размыкаются раньше, тем самым увеличивается угол опережения зажигания. При уменьшении оборотов коленчатого вала двигателя угол опережения зажигания уменьшается.

Дальнейшим развитием контактной системы зажигания является контактно-транзисторная система зажигания. В цепи первичной обмотки катушки зажигания применен транзисторный коммутатор, управляемый контактами прерывателя. В данной системе за счет применения транзисторного коммутатора уменьшена сила тока в цепи первичной обмотки, тем самым увеличен срок службы контактов прерывателя.

Принцип действия

Интерес вызывает принцип действия МПСЗ. Здесь узел работает с учетом следующих принципов:

• на основании полученных данных ЭБУ рассчитывает требуемые параметры работы;
• подается команда на воспламенитель, передающий сигнал на катушку. При этом в по цепи «первички» начинает течь ток;
• в момент прекращения подачи напряжения происходит индуцирование тока во «вторичке» катушки зажигания. После этого напряжение поступает к свече зажигания с последующим воспламенением смешанного с воздухом горючего.

При движении происходит изменения частоты вращения коленвала. Этот процесс держат под контролем два датчика — положения распредвала и частоты вращения коленвала. Как только в частоте вращения происходят изменения, подается соответствующая команда к ЭБУ, который меняет угол опережения.

Если при движении меняется нагрузка на силовой узел, то контроль угла опережения и фиксация изменений возлагается на ДМРВ — датчик, контролирующий массовый расход воздуха. Кроме этого, вспомогательную информацию по воспламенению и сгоранию горючей смести предоставляет датчик детонации. Остальные контролирующие узлы фиксируют параметры работы силового узла и управляют другими процессами.

Установка зажигания на ВАЗ («классика»)

На них устанавливается один из двух типов зажигания. Первое — контактное: здесь размыкание осуществляется при проворачивании вала трамблера (механический способ). Второй тип зажигания – электронный, бесконтактный: в нем задействован датчик Холла, определяющий время образования искры.

Как работает система зажигания

При занятии поршнем положения ВМТ, он сжимает горючую смесь с максимальной силой. В это время в катушке формируется высокое напряжение. От крышки трамблера по высоковольтным проводам оно подается к свечам, где образуется искра, зажигающая смесь. Когда обороты коленвала увеличиваются, меняется угол опережения зажигания. Этой процедурой «занимается» вакуумный регулятор (закреплен на распределителе зажигания), подсоединенный посредством трубки к впускному коллектору. В итоге достигается оптимальная мощность на любых режимах работы мотора.

Признаки неисправности

• двигатель невозможно запустить или он работает крайне неустойчиво (глохнет);
• ухудшение динамики движения: вялый разгон;
• повышенный расход горючего;
• хлопки в глушителе;
• вибрация при работе силовой установки.

Как выставить угол опережения зажигания со стробоскопом

Это довольно точный способ, не требующий демонтажа крышки клапанов и трамблера. Процедура занимает буквально несколько минут и состоит из следующих этапов:

• на заглушенном двигателе ослабьте гайку крепления распределителя зажигания (ключ на 13), заметив его первоначальное положение;
•  очистите переднюю крышку мотора (под шкивом) от грязи так, чтобы были видны метки (одна длинная, две покороче);
• минусовую клемму стробоскопа подсоедините к «массе» мотора, «плюс» — к катушке зажигания (клемма или гайка сбоку), отдельный зажим зафиксируйте на ВВ проводе 1-го цилиндра.

• пустите двигатель и направьте лампу стробоскопа на шкив;
• риска на нем должна совпадать с центральным приливом на передней крышке БЦ, если используется бензин А80, и с самой длинным крайним, если топливо – АИ92;
• если это не так, плавно поворачивайте трамблер, пока не произойдет совпадения.

Как выставить зажигание на авто по лампочке

Если стробоскопа не оказалось, можно воспользоваться обычной автомобильной лампочкой, к которой нужно припаять пару проводов. Также подойдет и вольтметр. Этапы регулировки:

• из 1-го цилиндра выкрутите свечу зажигания;
• прокрутите коленвал (рукояткой или ключом) до момента начала сжатия: это можно определить, сунув в свечное отверстие отвертку и дождавшись, пока поршень ее коснется и начнет двигаться вниз;
• одновременно смотрите на метки крышки двигателя: одна из них (это зависит от октанового числа бензина) должна совместиться с риской на шкиве;
• снимите крышку РР: ротор должен «смотреть» в сторону 1-го цилиндра;
• слегка открутите гайку крепление трамблера;
• один провод от лампочки зафиксируйте на корпусе, второй – на контакте РР, который находится сбоку;
• включите зажигание, не запуская двигатель: если угол опережения зажигания верный, лампочка гореть не будет;
• если она горит, покрутите трамблер, добиваясь ее погасания;
• закрепите трамблер.

Как отрегулировать зажигание на слух

Т. е. добиться правильной настройки можно и вовсе без инструментов: понадобится только ключ на 13. Способ действенный, но при условии правильной регулировки клапанов и исправности карбюратора:

• прогрейте силовой агрегат до рабочей температуры;
• ослабьте ключом на 13 крепление трамблера и потихоньку поворачивайте его по часовой стрелке и против нее;
• добейтесь ровных устойчивых оборотов двигателя на холостом ходу (800-850 об/мин.);
• зафиксируйте в найденном положении РР.

Проверка и установка момента зажигания ВАЗ 2106 (классика)

Как проверить правильность зажигания в движении

Для этого нужно разогнать автомобиль до скорости 50 км/ч на четвертой передаче и резко нажать на педаль газа. При правильной установке угла зажигания появится детонационный звон, пропадающий через пару секунд. Если он не исчез, зажигание слишком «раннее».

Если же детонации нет вообще,  а разгон вялый, это говорит о позднем воспламенении смеси в цилиндрах. В таких случаях остановите авто и поверните РР на 3-5 градусов, затем еще раз разгонитесь. Повторяйте операцию, пока не добьетесь нужного результата.

Устройство системы зажигания автомобиля:

1)Источник питания системы зажигания.

• Аккумуляторная батарея(АКБ)– является источником питания при неработающем двигателе и в момент запуска двигателя.
• Генератор –является источником питания во время работы двигателя.

2)Замок зажигания (выключатель зажигания) служит для передачи напряжения на систему зажигания, бортовую сеть и втягивающее реле стартера.

3) Катушка зажигания служит для создания тока высокого напряжения.

4)Свечи зажигания– устройство для воспламенения горючей смеси, которое имеет два электрода, зазор между, которыми составляет 0,15-0,25 мм.

5)Распределитель зажигания

6) Трамблер– устройство распределения тока высокого напряжения через провода к свечам зажигания.

7) Коммутатор– электронное устройство, которое генерирует импульсы для управления катушкой зажигания.

8) Блок управления – устройство микропроцессорного типа,которое регулируетмоменты подачи импульсов в катушку зажигания с учетом информации поступающих от датчиков: положения коленчатого вала, датчика положения распределительного вала, датчика температуры, лямбда-зонд (кислородного датчика).

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.

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.

Теория ДВС: Двухконтурная система зажигания 2.0

О классических внедорожниках Уаз и автомобилях повышенной проходимости

Поэтому в вычислителе микропроцессорной системы зажигания имеется электронная память постоянная и оперативная.
По выходу коммутатор соединен с катушкой зажигания, а по входу — управляется электроимпульсным входным датчиком на распределителе. Классическая система батарейного зажигания обладает рядом достоинств.
Состоит из нескольких компонентов: Распределитель или трамблер — устройство, сопоставляющее обороты коленвала и соответственно — рабочее положение цилиндров с кулачковым механизмом. Устройство системы зажигания автомобиля Для чего нужна система зажигания? Устройство также выполняет роль синхронизатора, так как момент образования искры должен совпадать с нужным моментом такта сжатия.
Здесь стоит отметить, что пластинка свободно перемещается, но угол опережения ставится за счет позиции трамблера мотора. При этом выходной каскад на транзисторах VT3, VT4 закроется. Такая система воспламенения горючей смеси популярна благодаря отличным характеристикам и высокими показателями надежности работы.
Конструктивно изделие представляет собой гибкий проводник большого сечения с одной жилой из меди и многослойной изоляцией. При бесконтактном методе подачи искры применяются конденсаторы, которые улучшают качество искры.

Разновидности систем зажигания

В конце такта выпуска, когда имеет место искрообразование в среде отработавших газов, пробивное напряжение минимально, так как температура выхлопных газов высокая Так как центральный электрод заострен и всегда значительно горячее бокового, то истечение носителей заряда с его острия при искрообразовании требует затраты меньшего количества энергии, чем при истечении с бокового электрода на центральном электроде начинает проявляться термоэлектронная эмиссия.

В российских отечественных автомашинах применяются обычные системы зажигания. Ее особенность заключается в особых характеристиках, которыми не может похвастаться стандартная контактная схема. Нормальным рабочим режимом любой классической системы батарейного зажигания, использующей индукционную катушку в качестве источника высокого напряжения, является переходный режим.

Только правильный подход обеспечит долговечность и надежность работы двигателя. Преимущество транзистора в этой схеме в том, что даже небольшого тока, направленного на управление в базу , достаточно для контроля тока большей величины. Выходные каскады с индивидуальным статическим распределением В современных электронных и микропроцессорных системах зажигания широко используются выходные каскады с индивидуальными катушками зажигания для каждой свечи в отдельности. Индукционный — более распространён и имеет вид некой катушки зажигания.
Установка БСЗ на мотор ЗМЗ 24Д — GAZ ROD Гараж

Установка БСЗ на мотор ЗМЗ 24Д — GAZ ROD Гараж

Проверка состояния и исправности зажигания

Время от времени система зажигания автомобиля для нормальной работы требует проверки целостности и слаженности элементов системы воспламенения. Только правильный подход обеспечит долговечность и надежность работы двигателя. В частности, проверяют следующие параметры:

— Опережение зажигания и его угол. При необходимости производится регулировка и установка стандартного значения для данного автомобиля.

— Проверка цепей напряжения. Для этого снимаются провода высокого напряжения и при помощи специального тестера проверяется их пропускная способность и наличие пробоя.

Для того чтобы получить максимально точную информацию о состоянии цепей зажигания, а также обо всех процессах, протекающих внутри, применяют специализированные стенды, оборудованные осциллографами. Благодаря этому можно получить максимально точное значение и очень быстро определить уровень работоспособности систем. Все эти действия нужны, чтобы определить неисправности системы зажигания. На начальном этапе можно обойтись минимальными потерями, к примеру, заменой проводов

При этом сохраняется работоспособность двигателя, что очень важно, так как его ремонт стоит гораздо больше, чем замена одного из элементов системы зажигания