Виды, устройство и принцип работы системы зажигания

Система зажигания двигателя – это комплекс устройств, приборов и датчиков, необходимых для его запуска. Ее главной задачей является создание высокого напряжения для формирование искры, воспламеняющей топливовоздушную смесь, в точно определенный момент времени. Это обеспечивает правильный режим работы мотора, а потому от исправности системы зажигания зависит расход топлива, мощность и безопасность движения автомобиля.

1. Устройство и принцип действия типовой системы зажигания
2. Виды систем зажигания
3. Характерные особенности контактной системы
4. В чем отличия контактно-транзисторной системы зажигания
5. Принцип работы бесконтактной системы
6. Электронная и микропроцессорная системы

Устройство и принцип действия типовой системы зажигания

С технической стороны система зажигания входит в комплекс электрооборудования двигателя. Конструктивно она состоит из следующих элементов:

• Аккумулятор или другой источник питания. Он подает в сеть низкое напряжение 12 вольт.
• Переключатель. При повороте ключа переключатель замыкается и низкое напряжение поступает в накопитель энергии.
• Накопитель энергии. Бывает двух видов: индуктивный (катушка зажигания трансформаторного типа, преобразующая низкое напряжение в высокое до 30 тысяч вольт) и емкостной (конденсатор).
• Блок управления аккумулированием и распределением энергии. В зависимости от типа системы зажигания это может быть прерыватель, транзисторный коммутатор или ЭБУ (электронный блок управления).
• Распределитель. Этот узел может быть механическим или электронным. Он осуществляет снабжение определенных свечей энергией в заданный момент времени.
• Провода цепи высокого напряжения. По ним поступает высокое напряжение к электродам свечей.
• Свечи зажигания.

Работа системы зажигания основана на следующем принципе: при подаче в сеть низковольтного напряжения, происходит накопление и преобразование энергии, что затем распределяется по свечам, на электродах которых формируется искра, провоцирующая воспламенение топливовоздушной смеси.

Виды систем зажигания

В современном автомобилестроении системы зажигания классифицируют в зависимости от способа управления процессом. При этом выделяют три основных типа схем:

• контактная (контактно-транзисторная);
• бесконтактная (транзисторная);
• электронная (микропроцессорная).

Характерные особенности контактной системы

Исторически контактная система является одной из первых и сегодня ее можно встретить лишь на старых моделях автомобилей. В таких конструкциях формирование высокого напряжения происходит в трансформаторной катушке, а распределение его на свечи реализуется механическим способом – замыканием и размыканием контактов цепи прерывателем-распределителем.

Помимо основных элементов, такие системы включают в себя центробежный регулятор опережения зажигания, необходимый для преобразования угла опережения зажигания относительно частоты вращения коленвала. Он представляет собой два груза, воздействующих на мобильную пластину, контактирующую с кулачковым механизмом прерывателя.

Угол опережения зажигания – определенное положение коленвала, при котором осуществляется подача высокого напряжения на свечи. В таком режиме зажигание происходит до момента достижения поршнем верхней мертвой точки, что позволяет обеспечить максимально эффективное сгорание топливовоздушной смеси.

Также в контактных схемах применяется вакуумный регулятор опережения зажигания, изменяющий угол опережения соответственно режиму работы (нагрузке) мотора. Он соединен с полостью, находящейся за дроссельной заслонкой, и при нажатии на педаль газа изменяет угол опережения в зависимости от величины разрежения.

При замыкании контактов низкое напряжение подается на первичную обмотку катушки, где аккумулируется энергия и в момент размыкания контакта происходит формирование высокого напряжения на вторичной обмотке. Затем энергия поступает к распределителю зажигания и далее на соответствующую свечу.

Если нагрузка на силовой агрегат повышается, увеличивается частота вращения вала прерывателя-распределителя, и грузы центробежного регулятора расходятся, изменяя положение пластины. Это способствует более раннему размыканию контактов, что увеличивает угол опережения. При снижении нагрузки на двигатель происходит обратный процесс.

В чем отличия контактно-транзисторной системы зажигания

Следующим поколением системы зажигания стала контактно-транзисторная, предполагающая установку в первичной цепи катушки транзисторного коммутатора. Он позволяет снизить силу тока в обмотке низкого напряжения, что повышает срок эксплуатации контактов.

За счет установки транзистора напряжение, поступающее на свечи, больше, чем в классической контактной системе на 30%. Зазор между электродами и, как следствие, длина искры при этом также больше, а значит возрастает и площадь контакта с топливовоздушной смесью, что способствует ее полному сгоранию. В контактно-транзисторной системе зажигания прерыватель воздействует не на катушку, а на коммутатор.

При повороте ключа через транзистор начинают проходить два типа токов:

• управления;
• основной ток первичной обмотки.

Когда контакты размыкаются, ток цепи управления исчезает, а транзистор запирается, препятствуя протеканию тока первичной обмотки. В этот момент магнитное поле формирует высокое напряжение на вторичной обмотке. Для ускорения запирания транзистора в контактной системе зажигания этого типа может устанавливаться импульсный трансформатор.

Принцип работы бесконтактной системы

Эволюционным продолжением транзисторно-контактной системы, является бесконтактное зажигание. В таких конструкциях вместо прерывателя устанавливается специальный датчик импульсов. Это дает возможность увеличить срок службы системы зажигания за счет отсутствия неисправностей, связанных с контактами прерывателя.

Датчик формирует электрические импульсы низкого напряжения. Он бывает трех типов:

• Датчик Холла. Конструкция такого датчика включает в себя постоянный магнит, и пластину-полупроводник, оснащенную микросхемой.
• Индуктивный. Принцип его работы основан на изменении величины индукции чувствительного элемента в зависимости от величины зазора между датчиком и движущимся пластинчатым ротором, воздействующим на магнитное поле.
• Оптический. Он состоит из светодиода, фототранзистора и микросхемы согласования. При попадании света от диода на фототранзистор датчик подает массу (минус питания) на коммутатор. Перекрытие потока света провоцирует исчезновение тока в катушке и способствует дальнейшему формированию искры.

Конструктивно датчик импульсов интегрирован в распределитель и регулируется режимом вращения коленвала двигателя. Прерывание тока в первичной обмотке катушки зажигания бесконтактной системы осуществляется также транзисторным коммутатором, но реагирующим на сигналы датчика.

В момент вращения коленвала датчик посылает импульсы напряжения на коммутатор. Последний, соответственно, формирует импульсы тока в обмотке низкого напряжения катушки. Когда ток не поступает, на вторичной обмотке возникает высокое напряжение, которое передается распределителю и далее по высоковольтным проводам к нужной свече. Изменение угла опережения в бесконтактной системе зажигания также выполняется центробежным и вакуумным регуляторами.

Электронная и микропроцессорная системы

Самой современной системой считается электронная. Она не имеет механических контактов, а потому ее также можно назвать бесконтактной. Электронное зажигание является частью системы управления двигателем.

Выделяют два типа электронных бесконтактных систем зажигания:

• С распределителем. В подобной схеме применяется механический распределитель зажигания, подающий высокое напряжение на заданную свечу.
• Прямого зажигания. При такой схеме высокое напряжение поступает к электродам свечи напрямую с катушки.

Помимо базовых элементов электронная система зажигания включает:

• Входные датчики. Они регистрируют данные о текущем режиме работы мотора и подают их в виде электронных сигналов блоку управления.
• Электронный блок управления. Он выполняет обработку сигналов и передает соответствующие команды на воспламенитель.
• Исполнительное устройство, или воспламенитель. Фактически является транзисторной платой, обеспечивающей в открытом режиме поступление напряжения на первичную обмотку, а в закрытом – отсечку и формирование высокого напряжения на вторичной обмотке катушки.

Такие системы могут оснащаться одной общей (в конструкциях с распределителем), индивидуальными (при подаче энергии прямо на свечу) или сдвоенными катушками зажигания.

Разновидностью электронной системы является микропроцессорная. В ней применяется целый комплекс датчиков, сигналы которых обрабатываются ЭБУ. Он рассчитывает оптимальный режим работы системы в заданный момент времени. Преимуществами такой конструкции является снижение расхода топлива и улучшение динамических характеристик автомобиля.

Варианты как выставить зажигание самостоятельно

Водители прошлого поколения владели информацией как выставить зажигание , так как занимались своим транспортом самостоятельно. Современные автовладельцы избалованы доступным сервисом обслуживания и мало представляют, как обстоят дела у них под капотом. Поэтому разберем вопрос подробнее, узнаем какой подход нужен к двигателям различных типов, а также выясним, что собой представляет система зажигания.

1. Система зажигания, что это
2. Как выставить зажигание : несколько доступных вариантов
3. Используем стробоскоп
4. С помощью лампочки на 12 В
5. По искре

Система зажигания, что это

В целом даже малоопытные водители знают, что система зажигания заводит автомобиль. Система создает искру, которая расходится по свечам зажигания в определенный такт двигателя. Происходит возгорание топливно-воздушной смеси в двигателе и происходит сгорание. Такой процесс характерен для бензиновых двигателей внутреннего сгорания.

Если автомобиль оснащен дизельным двигателем, то процесс возгорания обеспечивается не искрой, а максимальным сжатием. То есть в момент поворота ключа зажигания топливо поступает в двигатель и активируется система сжатия.

Зажигание в автомобиле воспроизводится тремя способами:

• с помощью микропроцессора в электронной системе зажигания, с помощью специального блока накапливается электрическая энергия, он же потом ей управляет и создает искру;
• контактный способ, в этом случае за процесс отвечает трамблер (специальный распределитель зажигания);
• бесконтактное зажигание, в этом случае процессом руководит транзисторный коммутатор, взаимодействующий с бесконтактным датчиком импульсов, он исполняет роль прерывателя, а механический распределитель направляет ток высокого напряжения.

Несмотря на различия в процессе, конструкция имеет немало общих деталей: свечи зажигания, аккумулятор, провода, катушку зажигания, выключатель, устройства для накопления и распределения заряда.

Что может подсказать автовладельцу о необходимость регулировки зажигания? В первую очередь — это частые ситуации, когда машина глохнет даже во время движения. Нередко автомобиль глохнет на старте, сразу после первого рывка. Также неравномерная работа двигателя, его перегрев и непонятные звуки из-под капота во время работы механизма, которые опытные автовладельцы определяют, как «стучат пальцы», могут стать признаками неисправности системы зажигания.

Как выставить зажигание : несколько доступных вариантов

Мы рассмотрим три доступных метода, решающих вопрос, как выставить зажигание . Каждый из них требует немало внимания. Мы советуем лишний раз самостоятельно не лезть с регулировкой под капот, если вы не уверены в своих силах. Частая настройка механизма не идет ему на пользу, а если допустить ошибку, то можно сделать так, что автомобиль вовсе не заведется и придется начинать процесс по новой.

Используем стробоскоп

Стробоскоп — многофункциональный прибор, позволяющий с большей точностью выставить зажигание. То есть автовладельцу нужно направить свет стробоскопа на нужные метки и запустив двигатель на холостых оборотах отследить их. Вспышка стробоскопа возникает одновременно с моментом образования искры и позволяет отследить положение вращающегося механизма в этот момент.

Итак, если в наличии имеется этот прибор, то алгоритм действий, будет следующий.

1. Заведите машину и прогрейте двигатель до нормальной рабочей температуры. Стробоскоп подключите к питанию транспортного средства.
2. Датчик, отвечающий за сигнал срабатывания, прикрепите на высоковольтный провод первого цилиндра.
3. Гайку, которая фиксирует корпус прерывателя-распределителя необходимо ослабить так, чтобы можно было повернуть корпус.
4. Шланг вакуум-корректора снимите и заглушите его. Свет стробоскопа наведите на шкив коленчатого вала.
5. Запустите двигатель на холостых оборотах и поворачивайте корпус трамблёра до тех пор, пока метка шкива не совпадет с нужной меткой на крышке распределителя.
6. Зафиксируйте корпус прерывателя распределителя в том положении, когда метки совпадают.

Затяните гайку, чтобы предотвратить смещение прибора.

С помощью лампочки на 12 В

Из вспомогательных элементов понадобится только лампочка и патрон с проводами, позволяющими подключить осветительный прибор к питанию автомобиля.

1. Коленчатый вал необходимо повернуть до положения, когда метка шкива совпадает с необходимой меткой на поверхности крышки газораспределительного устройства. При этом бегунок прерывателя-распределителя должен указывать на провод первого цилиндра.
2. Гайку, которая фиксирует тумблер ослабляем.
3. Лампочку подключаем одним концом к проводу, отходящему от трамблера к катушке зажигания, а второй провод цепляем к массе транспортного средства.
4. Включите зажигания (иначе нужного эффекта не получится) и вращайте корпус трамблера по часовой стрелку пока лампочка не потухнет.
5. Затем начинайте аккуратно вращать трамблёр в обратную сторону. Как только лампочка загорится, зафиксируйте положение корпуса. Затяните гайку.

На этом вопрос как выставить зажигание закрыт. Других действий не требуется.

По искре

Этот способ больше подходит профессионалам. Следует быть осторожным, искра проскакивает внезапно.

1. Коленвал разверните так, чтобы метка шкива совпадала с нужной отметиной на поверхности крышки газораспределителя. Бегунок трамблёра должен указывать на высоковольтный провод первого цилиндра.
2. Ослабьте фиксирующую гайку прерывателя-распределителя. Центральный провод достаньте из крышки трамблера и расположите в 5 мм от массы машины.
3. Включите зажигание и поверните корпус прерывателя примерно на 20 градусов по часовой стрелке.
4. Осторожно поворачивайте корпус трамблера в обратную сторону. Положение прибора нужно зафиксировать, когда между контактом и массой проскакивает искра.

По традиции затяните фиксирующий элемент, чтобы не допустить смещения.

Теперь вы знаете как выставить зажигание. Как часто вам приходится решать такой вопрос? Может есть какой-то проверенный метод, не описанный в заметке? Поделитесь с нами и читателями.

https://techautoport.ru/dvigatel/sistema-zazhiganiya/sistema-zazhiganiya-dvigatelya.html
https://proautoprom.ru/kak-vystavit-zazhiganie/