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.
Содержание
Принцип работы трамблера
Во многом принцип работы трамблера оставался неизменным долгие годы. В автомобилях ВАЗ, таких как ВАЗ 2109, 2106, 2107, 2108, система зажигания подобного типа использовалась почти до конца прошлого столетия.
Основой работы является связь трамблера с коленчатым валом двигателя. Когда поршень в первом цилиндре занимает положение, соответствующее ВМТ, размыкаются контакты прерывателя, в катушке зажигания появляется высокое напряжение, направляемое через бегунок, расположенный в крышке трамблера, на свечу первого цилиндра.
Там происходит сгорание ТВС, и коленчатый вал продолжает свое вращение. Оно, кроме перемещения поршней, вызывает вращение кулачка прерывателя. Когда в другом цилиндре другой поршень занимает положение, соответствующее ВМТ, в этот момент в трамблере опять размыкаются контакты прерывателя, в катушке зажигания генерируется высоковольтное напряжение, поступающее на нужную свечу.
Такое совместное вращение коленчатого вала, кулачка прерывателя и бегунка трамблера обеспечивает появление искры, где надо и когда надо. Однако это не охватывает всех аспектов того, как работает трамблер. Для понимания его работы требуется коснуться таких понятий, как угол замкнутого состояния контактов (УЗСК) и угол опережения зажигания (УОЗ)
УЗСК Такое понятие, как УЗСК, характеризует время, когда контакты прерывателя замкнуты. По сути дела – это опосредованная характеристика накопления в катушке энергии после окончания формирования искры. УЗСК прямо отражается на количестве энергии, идущей на искрообразование и, соответственно, на работе двигателя.
В тех случаях, когда между контактами расстояние маленькое, катушка не накопит необходимой энергии и энергия искры окажется мала, что приведет к перебоям в работе мотора. Большой зазор также приводит к перебоям, так как время разрыва контактов уменьшается, и катушка не успевает полностью разрядиться.
У каждой системы зажигания существует свой оптимальный УЗСК, для обеспечения которого, при необходимости, надо проверить и отрегулировать трамблер.
УОЗ Это понятие затрагивает момент воспламенения ТВС. Дело в том, что ее сгорание происходит не мгновенно, и зачастую, для обеспечения оптимальных условий такого процесса, оно должно начинаться раньше, чем поршень займет положение ВМТ. УОЗ и характеризует время, на величину которого появление искры опережает появление поршня в положении ВМТ.
Оно постоянно меняется, и его величина полностью зависит от работы мотора в конкретных условиях, т.е. от нагрузки, скорости авто, качества и типа используемого топлива. Для обеспечения оптимального сгорания ТВС, трамблер содержит центробежный регулятор, а также связан с вакуумным регулятором.
ВАКУУМНЫЙ РЕГУЛЯТОР
Именно это устройство способно изменять при необходимости УОЗ. Как только меняется нагрузка мотора, соответствующие коррективы вносятся в работу детали устройства трамблера.
Важно!Нагрузка определяется при помощи дроссельной заслонки.
Вакуумный регулятор трамблера представляет собой замкнутую полость. Для обеспечения лучших эксплуатационных качеств конструкция разделяется диафрагмой. Одна полость идёт напрямую к карбюратору.
Когда происходит разряжение — начинает двигаться диафрагма. Как результат давление оказывается на подвижной диск и кулачок прерывателя. Время срабатывания последнего корректируется в зависимости от текущей ситуации.
Внимание!Трамблер меняет момент искрообразования, тем самым влияет на эксплуатационные характеристики мотора.
ОКТАН-КОРРЕКТОР
Это очень важный элемент в устройстве трамблера. Без него вся система не могла бы нормально функционировать. Агрегат меняет УОЗ в зависимости от топлива, которое используется в данный момент.
По своей конструкции данный элемент трамблера напоминает две пластинки со стрелкой. Такая же стрелка устанавливается на двигатель. На ней есть специальные чёрточки, посредством которых корректируется угол зажигания. Без этой детали практически невозможно обойтись, когда заправляются разные сорта бензина.
БЕСКОНТАКТНЫЕ СИСТЕМЫ
Технологии не стоят на месте. Каждый год автомобильный мир сотрясают новые инновации. Именно такой в своё время стала инновация, дополнившая конструкцию трамблера коммутаторами.
Внимание!В коммутаторах сигнал подаётся на управляющий электронный модуль, а не на катушку.
Второе название бесконтактных систем в устройстве трамблера — датчики Холла. Простая конструкция этих устройств обеспечивает бесперебойную подачу сигнала. Сами датчики работает за счёт изменения в магнитном поле.
Преимущества БСЗ
Задача системы зажигания — обеспечение в нужный момент искры зажигания достаточной энергии для воспламенения топливной смеси. Чем точнее выполняется этот процесс, тем выше мощность и эффективность двигателя. Правильно выставленное зажигание позволяет повысить мощность двигателя, снизить расход топлива и выбросы вредных веществ.
В последние годы и десятилетия эти цели приобретали все большую актуальность. Контактная система зажигания не смогла справиться с требованиями, которые к ней предъявлялись. Максимально передаваемую энергию, необходимую для зажигания рабочей смеси, увеличить не удалось, хотя это было необходимо для двигателей с высокой компрессией и мощностью, частота вращения которых становились все больше.
Кроме того, из-за постоянного износа контактов не возможно обеспечить точное соблюдение заданного момента воспламенения. Это вызывало перебои в работе двигателя, повышение расхода топлива и выбросам вредных веществ атмосферу.
Благодаря развитию электроники удалось инициировать процесс воспламенение бесконтактно, в результате чего решились проблемы износа и технического обслуживания. При этом заданный момент зажигания точно соблюдается практически в течение всего срока службы.
В первую очередь, это достигается благодаря индуктивному формированию сигнала (бесконтактная транзисторная система зажигания с накоплением энергии в индуктивности) и формированию сигнала датчиком Холла (TSZ-h).
Поскольку обе эти системы экономичны и относительно недорогие, они используются и сегодня на некоторых двигатетелях малого объема.
Основные преимущества бесконтактной системы зажигания:
- отсутствие износа и технического обслуживания,
- постоянный момент воспламенения,
- отсутствие дребезга контактов и, как следствие, возможность увеличения частоты вращения,
- регулирование накопления энергии и ограничение первичного тока,
- более высокое вторичное напряжение системы зажигания
- отключение постоянного тока.
Устройство и принцип действия типовой системы зажигания
Компоненты 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.
Неисправности трамблеров
О том, что имеют место неисправности трамблера, свидетельствуют следующие признаки:
Когда искра на центральном проводе есть, но отсутствует на свечных проводах, это говорит о пробое бегунка.
- автомобиль периодически дергается при движении;
- нестабильная работа мотора на холостом ходу;
- мотор совсем не заводится;
- слышен стук пальцев поршней в процессе набора скорости;
- снизилась динамика набора скорости;
- увеличился расход топлива.
В большинстве случаев причинами поломки трамблера становятся:
Пробой крыши и катушки зажигания происходит по причине больших зазоров в контактах крышки трамблера и бегунка, свечей и плохих подсвечников.
- прогорание бегунка;
- окисление или замыкание контактов под крышкой;
- пробой крышки трамблера;
- поломка одного из датчиков;
- проблемы с подшипником вала и другие неполадки.
В каждом из данных случаев требуется замена. Но при этом практически для любого автомобиля можно менять не весь трамблер, а только вышедшую из строя его часть, что является преимуществом, поскольку существенно удешевляет ремонт.
Зачастую проблемы в работе контактного трамблера появляются через изменения зазоров в контактах или их загрязнение, поэтому надо проверять через 10 тыс. км.
Самой элементарной проверкой трамблера это визуальная оценка состояния бегунка, контактов и крышки.
В бесконтактном трамблере, основной неисправностью является выход из строя датчика холла или индуктивного датчика.
Для проверки системы зажигания и трамблера в том числе, наблюдают за искрой на выкрученной свече, запустив двигатель. В гаражных условиях также можно проверить, используя измерительные приборы или индикаторы.
К часто выходящим их строя деталям также относится конденсатор трамблера. Он способствует увеличению напряжения подаваемого на свечи зажигания в момент запуска двигателя. И чтобы его проверить нужно его отсоединить и притронутся к «массе», и если слышится характерный треск и наблюдается падение напряжения – конденсатор рабочий, если этого не происходит деталь на замену.
Трамблер – это всегда разборный узел, который можно отключить, вынуть из автомобиля, разобрать на составляющие, обнаружить проблему и устранить ее методом замены поврежденной детали.
Поиск неисправностей в бесконтактной системе зажигания
При выполнении поиска неисправностей в бесконтактной системе зажигания помните:
Современные системы зажигания работают с очень высокими напряжениями, вследствие чего при соприкосновении стоковедущими частями системы может возникнуть опасность для жизни как на стороне первичного, так и вторичного тока. Поэтому при проведении работ с системой зажигания отключите зажигание и питающее напряжение!
Прежде чем начать поиск неисправностей, еще раз следует вспомнить функции зажигания (искра зажигания — достаточная мощность — правильный момент зажигания).
Во-первых, следует убедиться, что искра зажигания присутствует. Самый простой способ проверки: подключить новую свечу зажигания к проводу высокого напряжения (свеча зажигания должна быть соединена с массой двигателя) и кратковременно произвести запуск. Визуально проверить наличие искры. При отсутствии искры зажигания необходимо провести визуальный контроль всей системы, а также контроль разъемных соединений на предмет коррозии или наличия влаги и на точность посадки проводов.
Если явных повреждений не обнаружено, следует проследить процесс искрообразования в обратном порядке, от свечи зажигания через свечной наконечник и провод высокого напряжения к контакту на распределителе, от распределителя провод высокого напряжения к катушке зажигания и от катушки зажигания к блоку управления. Точно так же проверяются и входы блока управления.
Важно знать, отсутствует ли искра на одной свече зажигания или на всех. Если только на одной, неисправность может возникнуть на участке между свечой зажигания соответствующего цилиндра и распределителем. Если искра отсутствует на всех свечах, вероятнее всего искрообразования вообще не происходит, а неисправность находится на участке между распределителем и блоком управления или на входах блока управления.
В первом случае проверяют провод высокого напряжения от распределителя до свечи зажигания. Простая проверка сопротивления показывает исправность провода. Сопротивления свечного наконечника и провода распределителя суммируются. Для провода высокого напряжения с предварительным искровым промежутком такой способ проверки не подходит. В этом случае только при помощи индуктивных клещей, зажимаемых через провод высокого напряжения, можно проверить, передается ли вторичное напряжение системы зажигания по проводу. В противном случае функция проверяется опытным путем, заменой соответствующего провода высокого напряжения.
Если провод в порядке, тогда проверяют распределитель и крышку распределителя. При этом путем визуального контроля убедитесь, что контакты не сожжены, а на крышке распределителя отсутствуют трещины или другие повреждения.
Если искрообразования вообще не происходит, проверяют ротор распределителя зажигания (визуальный контроль, измерение сопротивления); точно так же поступают с кабелем высокого напряжения, ведущего от распределителя к катушке зажигания.
Следующее измерение сопротивления касается катушки зажигания. При этом сопротивление измеряют между клеммой 1 и клеммой 15 для первичного контура. Вторичный контур катушки зажигания измеряется между клеммами 4 и 1. При проведедении измерений учитывайте заданные значения производителей. Может быть, что перебои в первичной и вторичной обмотках катушки зажигания появляются только при повышенных температурах.
Для измерения сопротивления на катушке зажигания необходимо отсоединить все контакты.
Кроме того, на катушке зажигания проверяют напряжение питания на клемме 15. Оно должно составлять значение напряжения аккумуляторной батареи (минус падение напряжения на дополнительном резисторе). Далее на клемме 1 можно проверить угол поворота ротора датчика и скважность импульсов.
При частоте вращения холостого хода величина угла поворота ротора датчика составляет от 5 до 15, при повышении числа оборота увеличивается. В более старых моделях автомобилей без регулирования угла поворота ротора, но с безконтактной тиристорной системой зажигания параметр имеет постоянное значение.
Если катушка зажигания в порядке, но на клемме 15 отсутствует напряжение, необходимо проверить провод до замка зажиния в обратном порядке и устранить причину неисправности.
Если при пусковой частоте вращения регулирования угла поворота ротора датчика не происходит и скважность импульсов не измеряется, хотя питание через клемму 15 подается, следует проверить соответствующий выходной сигнал на блоке управления.
Если причина не в нем, необходимо проверить все входы на блоке управления. При этом в первую очередь следует убедиться, что на блок управления поступает напряжение питания, то есть опять входной сигнал клеммы 15. На клемме 3 должно присутствовать хорошее соединение с массой. Если в обоих случаях все в порядке, проверяют вход искрообразования. При этом, как уже упоминалось выше, различают индуктивное образование и образование датчиком Холла.
При индуктивном искрообразовании на клемме 7 при помощи осциллоскопа можно проверить выходное переменное напряжение. Если осциллоскопа под рукой не окажется, можно измерить также переменное напряжение. При этом помните, что измеряемое переменное напряжение может оставлять от 0,5 В до 100 В — в зависимости от частоты вращения двигателя.
При искрообразовании посредством датчика Холла на соответствующей клемме проверяют сигнал датчика Холла путем измерения скважности импульсов. В зависимости от производителя значение скважности импульса при пусковой частоте вращения может составлять от 10%!до 30%! Если сигнал датчика Холла отсутствует, проверяется питание датчика. Кроме того, проверьте сопротивление провода в отсоединенном состоянии.
Существует опасность повреждения датчика Холла при измерении сопротивления!
После проверки электрических цепей следующим этапом является проверка момента зажигания.
Проверка момента зажигания может быть как статичная, то есть в неработающем состоянии, так и динамичная при работающем двигателе. До этого необходимо проверить механические устройства регулирования, поскольку их износ может нарушить правильную работу. Центробежное регулирование, зависящее от частоты вращения двигателя, проверяется лампой-стробоскопом, а также тестером, при медленном повышении частоты вращения двигателя. Перед этим отсоедините вакуумную трубку. В установленном производителем диапазоне частоты вращения момент зажигания должен плавно переместиться в сторону опережения,
Регулирование момента зажигания, зависящее от разряжения в сторону раннего или позднего, можно проверить просто, путем съема и установки вакуумной трубки привода вакуумного регулятора и одновременного наблюдения за смещением момента зажигания при помощи лампы-стробоскопа или тестера для двигателя. Регулирование в сторону позднего момента зажигания эффективно при холостом ходе, в сторону раннего момента при 2000-3000 мин^-1. Но и в данном случае точные значения зависят от инструкций производителя.
Причинами неудовлетворительной работы регулирующих устройств, зависящих от частоты вращения, могут быть коррозия датчиков или ослабление пружин. Функция механическо-пневматически регулирующих устройств, зависящих от нагрузки, может быть нарушена в результате повреждения мембранного механизма вакуумного регулятора (тугой ход, разгерметизация), механических повреждений, не герметичности вакуум-шлангов, а также неправильной настройки дроссельной заслонки.
