Система зажигания авто: Система зажигания автомобиля

Система зажигания автомобиля

Основным назначением системы зажигания автомобиля является подача искрового разряда на свечи зажигания в определённый такт работы бензинового двигателя. Для дизельных двигателей под зажиганием понимают момент впрыска топлива в такт сжатия. В некоторых моделях автомобилей система зажигания, а именно ее импульсы, подаются на блок управления погружным топливным насосом.

Систему зажигания, по мере своего развития, можно разделить на три типа. Контактная система зажигания, импульсы у которой создаются во время работы контактов на разрыв. Бесконтактная система зажигания, управляющие импульсы создаются электронным транзисторным управляющим устройством – коммутатором, (хотя правильно его назвать генератором импульсов). Микропроцессорная система зажигания — это электронное устройство, которое управляет моментом зажигания, а также другими системами автомобиля. Для двухтактных двигателей, без внешнего источника питания используются системы зажигания типа магнето. Основана на принципе создания ЭДС при вращении постоянного магнита в катушке зажигания по заднему фронту импульса.

 

Устройство системы зажигания

Схема системы зажигания: 1 — замок зажигания; 2 — катушка зажигания; 3 — распределитель, 4 — свечи зажигания; 5 — прерыватель, 6 — масса.

Все вышеперечисленные виды систем зажигания похожи между собой, отличаются только методом создания управляющего импульса. Так в систему зажигания входят:

1. Источник питания для системы зажигания, это аккумуляторная батарея (в момент запуска двигателя), и генератор (во время работы двигателя).
2. Выключатель зажигания – это механическое или электрическое контактное устройство подачи напряжения на систему зажигания, или по-другому – замок зажигания. Как правило, выполняет две функции: подачи напряжения на бортовую сеть и систему зажигания, подачи напряжения на втягивающее реле стартера автомобиля.
3. Накопитель энергии – узел предназначенный для накопления, преобразования энергии достаточной для возникновения электрического разряда между электродами свечи зажигания. Условно  накопители энергии можно разделить на индуктивный и емкостный.
   
   1. Простейший индуктивный накопитель – это катушка зажигания, которая представляет собой автотрансформатор, первичная обмотка у него подключается к плюсовому полюсу и через устройство разрыва к минусовому. Во время работы устройства разрыва, например кулачков зажигания, в первичной обмотке возникает напряжение самоиндукции. Во вторичной обмотке образуется повышенное напряжение, достаточное для пробоя воздушного зазора свечи.
   2. Емкостный накопитель представляет собой емкость, которая заряжается повышенным напряжением и в нужный момент отдает свою энергию на свечу зажигания
4. Свечи зажигания, представляют собой устройство с двумя электродами находящимися друг от друга на расстоянии 0,15-0,25 мм. Это фарфоровый изолятор, насаженный на металлическую резьбу. В центре находится центральный проводник, который служит электродом, вторым электродом является резьба.
5. Система распределения зажигания предназначена для подачи в нужный момент энергии от накопителя к свечам зажигания. В состав системы входят распределитель, и(или) коммутатор, блок управления системой зажигания.
   1. Распределитель зажигания (трамблёр) – устройство распределения высокого напряжения по проводам, ведущим к свечам цилиндров. Обычно в распределителе собран и кулачковый механизм. Распределение зажигания может быть механическим и статическим. Механический распределитель представляет собой вал, который приводится в действие от двигателя и при помощи «бегунка» распределяет напряжение по высоковольтным проводам. Статическое распределение зажигания подразумевает под собой отсутствие вращающихся деталей. При таком варианте катушка зажигания присоединятся непосредственно к свече, а управление происходит от блока управления зажиганием. Если, например, двигатель автомобиля имеет четыре цилиндра, то и катушек будет четыре. Высоковольтные провода в данной системе отсутствуют.
   2. Коммутатор – электронное устройство для генерации импульсов управления катушкой зажигания, включается в цепь питания первичной обмотки катушки и по сигналу от блока управления разрывает питание, в результате чего возникает напряжение самоиндукции.
   3. Блок управления системой зажигания – микропроцессорное устройство, которое определяет момент подачи импульса в катушку зажигания, в зависимости от данных датчиков положения коленвала, лямбда-зондов, температурных датчиков и датчика положения распредвала.
6. Высоковольтный провод — это одножильный провод с повышенной изоляцией. Внутренний проводник может иметь форму спирали, для исключения помех в радиодиапазоне.

 

Принцип работы системы зажигания

Рассмотрим принцип действия классической системы зажигания. При вращении вала привода трамблёра в действие приводятся кулачки, которые «разрывают» подаваемые на первичную обмотку автотрансформатора (бобину) 12 вольт. При пропадании напряжения на трансформаторе, в обмотке появляется ЭДС самоиндукции, соответственно на вторичной обмотке возникает напряжение порядка 30000 вольт. Высокое напряжение подается в распределитель зажигания (бегунок), который вращаясь попеременно подает напряжение на свечи в зависимости от такта работы двигателя внутреннего сгорания. Высокого напряжения достаточно для пробоя искровым разрядом воздушного зазора между электродами свечи зажигания.

Опережение зажигания нужно для более полного сгорания топливной смеси. Из-за того, что топливо сгорает не сразу, поджечь его необходимо немного раньше, до прихода в ВМТ. Момент подачи искры должен быть точно отрегулирован, потому что в ином случае (раннее или позднее зажигание) двигатель потеряет свою мощность, возможна повышенная детонация.

РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ:

Электронная система зажигания

Электронная система зажигания

В электронной системе зажигания, которая является одной из важнейших составляющих современного автомобиля, ток высокого напряжения создается и распределяется благодаря электронным устройствам. Электронная система имеет множество явных преимуществ, а также позволяет легче запускать двигатель в зимнее время.

Электронная система зажигания представляет собой систему, в которой ток высокого напряжения создается и распределяется за счет электронных устройств. Электронная система зажигания современных автомобилей, осуществляющая управление системами впрыска и зажигания, является важной составляющей системы управления двигателем. На авто самых последних моделей эта же система отвечает за работу впускной и выпускной систем, а также за работу системы охлаждения.

На сегодняшний день на рынке представлены такие системы зажигания, как Bosch, Simos, Motronic, Magneti-Marelli, каждая из которых конструктивно отличается от остальных. В общем же можно сказать, что электронные системы зажигания подразделяются на системы прямого зажигания и системы с распределителем. Последние работают от механического распределителя, который осуществляет подачу тока высокого напряжения на определенную свечу. Если речь идет о системах прямого зажигания, то подача тока в них происходит прямо с катушки зажигания.

Устройство электронной системы зажигания

Любая электронная система зажигания имеет в своем составе такие компоненты, как источник питания, входные датчики и выключатель зажигания, электронный блок управления, воспламенитель, катушку и свечи зажигания. На некоторых системах также имеются провода высокого напряжения.

Входные датчики отвечают за фиксацию текущих параметров работы двигателя, преобразуя их в электрические сигналы. Номенклатура датчиков может незначительно отличаться в зависимости от модели автомобиля.

Электронный блок управления обрабатывает сигналы, поступающие от входных датчиков, воздействуя, в свою очередь, на воспламенитель. Воспламенитель, основой которого является транзистор, — это своеобразная электронная плата, которая включает/выключает зажигание. Когда транзистор открыт, ток идет по первичной обмотке катушки. Если же транзистор закрыт, осуществляется его отсечка, а ток наводится по вторичной обмотке катушки.

Электронная система зажигания может иметь различные катушки: одну общую, индивидуальные или сдвоенные. Общие катушки используются в системах, которые имеют распределитель. Непосредственно на свечу устанавливают индивидуальные катушки, поэтому высоковольтные провода в такой системе не используются.

Сдвоенные катушки применяют в прямых системах зажигания. Если двигатель имеет четыре цилиндра, на 1-ом и 4-ом, а также на 2-ом и 3-ем цилиндрах устанавливают по одной катушке, каждая из которых отвечает за создание тока на двух выводах, именно поэтому искры зажигания одновременно появляются в двух цилиндрах. В одном воспламеняется топливно-воздушная смесь, в другом воспламенение идет вхолостую.

1 — контроллер;
2 — электромагнитный клапан ЭПХХ;
3 — датчик-винт;
4 — датчик температуры охлаждающей жидкости;
5, 6 — индуктивные датчики начала отсчета и угловых импульсов;
7 — катушки зажигания;
8 — свечи зажигания;

9 — выключатель зажигания;
10 — аккумуляторная батарея;
11 — блок предохранителей и реле

Принцип работы

Электронный блок управления реагирует на сигналы датчиков, вычисляя оптимальные параметры для функционирования системы. В первую очередь блок управления воздействует на воспламенитель, подающий напряжение на катушку зажигания, в первичной обмотке которой начинает протекать ток.

Когда напряжение прерывается, ток индуцируется во вторичной обмотке катушки. Прямо с катушки или же по высоковольтным проводам ток отправляется к определенной свече зажигания, в которой образуется искра, воспламеняющая топливно-воздушную смесь.

Если изменяется скорость вращения коленчатого вала, датчик, отвечающий за частоту его вращения, а также датчик, регулирующий положение распределительного вала, отправляют сигналы непосредственно в электронный блок управления, изменяющий угол опережения зажигания.

Если нагрузка на двигатель увеличивается, углом опережения зажигания управляет датчик расхода воздуха. Важную дополнительную информацию о воспламенении и сгорании топливно-воздушной смеси позволяет получить датчик детонации.

Преимущества электронных систем зажигания

Электронные системы зажигания имеют множество преимуществ:

— возможность применения на любых типах карбюраторных двигателей;
— увеличение вторичного напряжения в 1,3-1,5 раза, которое может составлять 20-30 кВ при любом режиме работы двигателя;
— длительный срок службы контактов прерывателя, который может достигать 150 тыс. км и более;
— между электродами свечей зажигания наблюдается увеличенный зазор, достигающий 1-1,2 мм;
— в зимнее время двигатель легче запускается;
— экономия времени при проведении профилактических и регулировочных работ.

Среди недостатков электронных систем зажигания в первую очередь выделяется сложность и высокая стоимость системы, но все недостатки компенсируются вышеперечисленными преимуществами.

Другие статьи

#Палец штанги реактивной

Палец штанги реактивной: прочная основа шарниров штанг

23.06.2021 | Статьи о запасных частях

В подвесках грузовых автомобилей, автобусов и другой техники предусмотрены элементы, компенсирующие реактивный момент — реактивные штанги. Соединение штанг с балками мостов и рамой осуществляется с помощью пальцев — об этих деталях, их типах и конструкции, а также о замене пальцев читайте в статье.

#Клапан МАЗ включения привода сцепления

Клапан МАЗ включения привода сцепления

16.06.2021 | Статьи о запасных частях

Многие модели автомобилей МАЗ оснащаются приводом выключения сцепления с пневматическим усилителем, важную роль в работе которого играет клапан включения привода. Все о клапанах включения привода сцепления МАЗ, их типах и конструкции, а также о подборе, замене и ТО данной детали — узнайте из статьи.

Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля

Катушка зажигания (или модуль зажигания) – элемент системы зажигания автомобиля, который преобразует низковольтное напряжение бортовой сети в высоковольтный импульс.  Высокое напряжение, возникающее в катушке зажигания, вызывает образование искры между электродами свечи зажигания и обеспечивает воспламенение топливно-воздушной смеси.

Устройство катушки зажигания
Катушка зажигания представляет собой трансформатор с двумя обмотками: первичной и вторичной, внутри которых находится стальной сердечник, а снаружи – изолированный корпус.

• Первичная обмотка состоит из толстого медного изолированного провода и насчитывает от 100 до 150 витков. Обмотка имеет выводы 12 вольт.
• Вторичная обмотка, как правило, располагается снаружи первичной. Она состоит из 15000-30000 витков тонкой медной проволоки.  Такая система характерна как для модуля зажигания, для катушки зажигания сдвоенного типа, так и для индивидуальной катушки. а. Во вторичной обмотке создается импульсное напряжение до 35 000 вольт, которое и подается к свечам зажигания.

Катушка зажигания автомобиля  масляного типа заполняется трансформаторным маслом, которое предохраняет ее от нагрева.

Принцип действия катушки зажигания
В первичную обмотку катушки подается  низковольтное  напряжение, который создает магнитное поле. Время от времени это  напряжение отсекается прерывателем, вызывая резкое сокращение магнитного поля и образования в витках катушек электродвижущей силы (э.д.с.).
Согласно физическому закону электромагнитной индукции, величина образующейся таким образом э.д.с. прямо пропорциональна количеству витков обмотки контура. Поэтому во вторичной катушке с большим количеством витков образуется импульс высокого напряжения, который по высоковольтным проводам (не применимо к индивидуальной катушке зажигания, установленной прямо на свечу)подается к свече зажигания. Благодаря импульсу, передаваемому катушкой, между электродами свечи зажигания образуется искра, которая воспламеняет топливно-воздушную смесь.
В устаревших моделях автомобилей напряжение от  катушки зажигания подавалось ко всем свечам с помощью распределителя зажигания. Такая схема оказалась недостаточно надежной, поэтому катушки зажигания  (их ещё называют свечными) современного автомобиля объединены в систему и распределены по одной на каждую свечу.

Виды катушек зажигания автомобиля
Различают общие и индивидуальные катушки зажигания.

• Общая катушка зажигания используется в системах зажигания с распределителем или без него. Ее конструкция описана выше: первичная обмотка располагается снаружи вторичной, внутри которой находится сердечник. Катушки с сердечником заключены в стальной корпус. Импульс от вторичной обмотки подается на свечи зажигания.
• Индивидуальная катушка зажигания используется в системах прямого электронного  зажигания. В отличие от общей конструкции, в индивидуальных катушках первичная обмотка находится внутри вторичной. Индивидуальная катушка устанавливается непосредственно на свечу зажигания, поэтому высоковольтный  импульс передается практически без потери мощности.

Рекомендации по эксплуатации модулей зажигания
1. Не оставляйте включенным зажигание  без запуска двигателя на долгое время. Это существенно сокращает срок службы катушек зажигания.
2. Найдите время для очистки и проверки состояния катушки. Убедитесь в том, что крепления проводов в порядке, особенно важно проверить высоковольтный провод. Убедитесь также, что на корпус или внутрь его не попадает вода.
3. Не отсоединяйте высоковольтный провод от катушки голыми руками при включенном зажигании.

Узнайте больше о катушках зажигания! Советы по сервисному обслуживанию катушек зажигания.

Система зажигания должна обеспечивать искру достаточной интенсивности в нужном цилиндре в нужное время тысячи раз в минуту. Поэтому правильный ремонт системы зажигания — это насущная необходимость. Благодаря нашим советам по обслуживанию катушек зажигания вы узнаете, как они работают, почему они выходят из строя, что указывает на их неисправность, а также как заменить их для обеспечения высококачественного долговечного ремонта, которому можете доверять и вы, и ваши клиенты.

Что такое катушка зажигания?

Чтобы произошло возгорание, необходима искра, поджигающая топливовоздушную смесь в двигателе. В этом и заключается функция катушки зажигания. Она представляет собой электрический трансформатор, который преобразует низкое напряжение аккумулятора — обычно всего 12 вольт — в очень высокое для того, чтобы в зазоре свечи зажигания проскочила искра, поджигающая топливо. В результате этого двигатель запускается. В некоторых системах требуется всего одна катушка, однако в большинстве новых моделей автомобилей на каждый цилиндр устанавливается отдельная катушка зажигания.

Как работает катушка зажигания?

Говоря простым языком, катушки зажигания состоят из трех частей: первичной цепи, состоящей из нескольких сотен витков первичной обмотки, вторичной цепи, состоящей из еще нескольких тысяч витков, и железного сердечника. Когда ток протекает через первичную цепь, вокруг сердечника создается мощное магнитное поле, заряжающее катушку. Однако, когда подача энергии прерывается — магнитное поле исчезает. А поскольку эта энергия должна куда-то уходить, она индуцирует импульс тока во вторичной катушке, увеличивая его напряжение до тех пор, пока его не станет достаточно, чтобы создать искру зажигания. 
 
Требуемое напряжение может варьироваться от всего 5000 вольт до 25 000 вольт и зависит от ряда факторов, а именно ширины зазора между электродами свечи зажигания, электрического сопротивления свечи зажигания, состава топливовоздушной смеси, температуры свечи зажигания, нагрузки на двигатель и т.д. На самом деле, при максимальной нагрузке некоторым системам требуется напряжение до 40 000 вольт. Величина выходного напряжения определяется соотношением количества витков вторичной обмотки к количеству витков первичной обмотки, которое обычно составляет порядка 80 к одному, но чем выше это соотношение, тем выше потенциальное напряжение.

Где устанавливается катушка зажигания?

На старых автомобилях катушка зажигания расположена между аккумулятором и трамблером. Однако в современных системах зажигания с электронным управлением трамблер больше не нужен. Вместо этого работу свечей зажигания контролирует блок управления двигателем (ЭБУ). Таким образом, в системах с индивидуальными катушками зажигания катушки монтируются непосредственно над каждой свечей зажигания. Или в случае бестрамблерных систем с «холостой искрой», подключаются к паре свечей зажигания.

Из-за этого количество катушек также может различаться. В то время как в старых системах обычно используется одна катушка, на более современных автомобилях устанавливается несколько катушек — по одной на цилиндр или на каждую пару цилиндров. Это позволяет производителям автомобилей более точно контролировать момент зажигания, повысить производительность двигателя, снизить расход топлива и количество выхлопных газов.

Почему катушки зажигания выходят из строя?

Несмотря на то, что катушки зажигания рассчитаны на длительное использование, возрастающие требования к ним означают, что они могут выйти из строя. Среди основных причин их поломки можно выделить следующие:

• Поврежденные свечи зажигания или их провода. Неисправная свеча зажигания, обладающая повышенным сопротивлением, вызывает рост выходного напряжения. Если оно превышает 35 000 вольт — может случиться пробой изоляции катушки, который вызовет короткое замыкание. Это может стать причиной снижения выходного напряжения, пропусков зажигания под нагрузкой и/или плохого запуска двигателя.
• Износ свечи зажигания или увеличенный зазор. По мере износа свечи зажигания будет увеличиваться и установленный на ней зазор между двумя электродами. Это означает, что для создания искры катушке будет необходимо генерировать более высокое напряжение. Увеличившаяся нагрузка на катушку может стать причиной перегрузки и перегрева. 
• Повреждение в результате вибрации. Постоянный износ из-за вибрации двигателя может стать причиной повреждения обмоток и изоляции катушки зажигания, в результате чего может возникнуть короткое замыкание или обрыв во вторичной обмотке. Также может ослабнуть крепление электрического разъема, подключенного к свече зажигания, что заставит катушку зажигания совершать дополнительную работу для создания искры.
• Перегрев. Вследствие своего расположения катушки зажигания часто подвержены воздействию высокой температуры, возникающей при работе двигателя. Это может снизить возможность катушек проводить ток, что, в свою очередь, приведет к снижению их производительности и долговечности.
• Меняющееся сопротивление. Короткое замыкание или низкое сопротивление в обмотке катушки зажигания увеличит количество электричества, протекающего через катушку. Это может вывести из строя всю систему зажигания автомобиля. Изменение сопротивления может также быть причиной создания слабой искры, что приведет к невозможности завести автомобиль и повреждению как катушки зажигания, так и расположенных радом элементов. 
• Попадание жидкости. В большинстве случаев источником жидкости является утечка масла через поврежденную прокладку клапанной крышки. Это масло скапливается и повреждает как катушку зажигания, так и свечу зажигания. Вода из системы кондиционирования, например, также может проникать в систему зажигания. В обоих случаях во избежание повторных аналогичных поломок важно устранить первопричину неисправности.

Признаки неисправности катушки зажигания.

Поскольку катушка зажигания отвечает за генерирование искры, с помощью которой запускается двигатель автомобиля, любая ее неисправность быстро отразится на работе двигателя. Можно выделить следующие признаки неисправности катушки зажигания:

• Горит индикатор проверки двигателя. Поскольку неисправная катушка зажигания непосредственным образом влияет на работу двигателя, любая ее неполадка станет причиной включения индикатора проверки двигателя.
• Повышенный расход топлива. При снижении мощности искры процесс сгорания топлива будет не столь эффективным, что приведет к заметному увеличению его расхода. 
• Прострел в выхлопной системе. Часто ранним признаком отказа катушки зажигания является прострел, возникающий, когда топливо, не сгоревшее в камере сгорания, попадает в выхлопную систему. Если не устранить эту неисправность, выхлопная система может получить значительные повреждения.
• Остановка двигателя. Неисправная катушка зажигания будет подавать ток на свечи зажигания с перебоями, что может привести к остановке двигателя. Это также может стать причиной невозможности запуска двигателя. 
• Пропуски зажигания. Из-за недостаточной мощности, развиваемой одним или несколькими цилиндрами, в двигателе могут возникать пропуски зажигания, особенно во время набора скорости.
• Проблемы с запуском двигателя. Аналогичным образом, если на одну или несколько свечей зажигания не подается достаточного заряда, двигатель будет очень сложно завести. Автомобили с одной катушкой зажигания могут в этом случае вообще не завестись. 

Советы по поиску и устранению неисправностей катушек зажигания.

Если имеется подозрение на неисправность катушки зажигания, чтобы упростить диагностический процесс, просто выполните приведенные ниже действия:

• Считайте коды неисправностей и рабочие данные с помощью диагностического прибора. Сравните полученные данные о катушке зажигания, которая по вашему мнения неисправна, со значениями, характерными для исправной катушки.
• Проверьте катушки на наличие признаков повреждения, таких как трещины корпуса, повреждения стопорных петель или повреждения проводки и электрических разъемов.
• Также извлеките и осмотрите свечу зажигания. Проверьте зазор свечи зажигания и провод питания свечи, при его наличии, и убедитесь, что его сопротивление в норме.
• При включенном зажигании с помощью мультиметра измерьте напряжение, подающееся на катушку зажигания. Напряжение не должно превышать 10,5 вольт. 
• Опять же, с помощью мультиметра проверьте первичную и вторичную обмотки катушки. У большинства катушек зажигания сопротивление первичной обмотки должно составлять от 0,4 до 2 Ом, а вторичной — от 5000 до 20 000 Ом. Однако для уточнения значений следует свериться с руководством, предоставленным автопроизводителем. Если оба эти параметра выходят за допустимые пределы, катушку следует заменить. Нулевые показания прибора свидетельствуют о наличии короткого замыкания, а завышенные значения — о наличии обрыва в катушке.  В тех случаях, когда к катушке зажигания подключено три, четыре, пять или семь проводов, следует свериться с электросхемой, описывающей ее конструкцию.

Советы по замене катушек зажигания.

После того как неисправность была выявлена, замените катушку зажигания, выполнив простые действия, описанные ниже:

• Отключив зажигание определите расположение неисправной катушки. Отсоедините электрический разъем и выверните крепежные болты. Аккуратно приподнимите катушку с посадочного места.
• Перед установкой новой катушки рекомендуется нанести диэлектрическую смазку на посадочную поверхность новой катушки и ее электрический разъем. Это позволит предотвратить появление коррозии и обеспечить качественное соединение. Также одновременно с заменой катушки рекомендуется заменить все свечи зажигания.
• После этого установите катушку на место. Затяните болты рекомендованным моментом и подсоедините электрический коннектор.
• Подключите диагностическое устройство, сотрите все коды неисправностей и отключите индикатор предупреждения о необходимости обслуживания двигателя. 
• Выполните ходовые испытания, чтобы убедиться, что неисправность устранена.

Больше о катушках зажигания.

 

Система зажигания автомобиля: предназначения, устройство, принцип работы

Система зажигания авто предопределена для создания искрового разряда, распределения его по свечам зажигания и все это в подходящий момент работы мотора. В определенных моделях авто импульсы системы поступают на блок управления с помощью погружного топливного насоса. В дизельных моторах зажигание случается во время впрыска топливной смеси при такте сжатия.

Система зажигания бывает трех типов:

• Контактная. Появление импульсов осуществляется в тот миг, когда контакты находятся в стадии разрыва.
• Бесконтактная. Появлению импульсов способствует коммутатор (генератор импульсов).

• Микропроцессорная. Механизм представляет собой электронный прибор, управляющий моментом воспламенения искры, а также и другими системами транспортного средства.

В двухтактных силовых агрегатах, для работы которых не нужен внешний источник питания, устанавливают системы от магнето. Магнето – это самостоятельное устройство, которое объединяет источник тока и катушку зажигания.

Все эти системы используют единый принцип для своей работы, а отличаются лишь методом образования управляющего импульса.

Строение системы зажигания:

1. Источник питания. Во время запуска двигателя машины источником питания служит аккумулятор, а во время его эксплуатации – генератор авто.
2. Замок зажигания – приспособление, благодаря которому осуществляется передача напряжения. Выключатель (замок зажигания) есть механический либо электрический.
3. Накопитель энергии. Это устройство, главная роль которого в накоплении и преобразовании энергии в достаточном количестве для образования разряда меж электродами свечки зажигания. В устройстве современных автомобилей применяются такие накопители: емкостные, индуктивные. Первый вид накопителя представлен в виде емкости, использующей высокое напряжение для накапливания заряда, который в виде энергии поступает в определенное время на свечку. Второй вид накопителя, то есть накопитель индуктивный имеет вид катушки зажигания. Сначала первичная обмотка подсоединяется к плюсовому полюсу, а через прибор разрыва – к минусовому. Работающее устройство разрыва способствует появлению напряжения самоиндукции в обмотке. Относительно вторичной обмотки, то в ней появляется напряжение в количестве достаточном для того чтобы пробить воздушный зазор свечки.
4. Свечки зажигания. Каждая свеча – это приспособление в виде изолятора из фарфора, накрученного на металлическую резьбу и имеющего два электрода, расположенные в интервале от 0,15 до 0,25 мм один от другого. Первым электродом является центральный проводник, а вторым – резьба металлическая.

5. Система распределения зажигания. Предназначение системы – снабжение в необходимое мгновение энергией свечки зажигания. Она состоит из: распределителя (коммутатора), а также блока управления.

Распределитель зажигания  – это приспособление, распределяющее высокое напряжение по электропроводам, подсоединенным к свечкам цилиндра. Этот процесс может иметь статическую или механическую природу. Статический распределитель не имеет в своей конструкции вращающихся деталей. В этом случае катушка зажигания прикрепляется прямо к свечке, а управление процессом осуществляется не чем иным как блоком управления зажиганием. Силовой агрегат, имеющий четыре цилиндра, будет иметь в своей конструкции и 4 катушки. Высоковольтные провода в этой системе не применяются. Что касается механического распределителя зажигания, то это устройство представлено в виде вала, запуск которого осуществляется при запуске двигателя, а распространение напряжения по проводам осуществляется с помощью специального «бегунка».

Коммутатор – это электронное приспособление, которое применяется для создания импульсов, приводящих в действие автотрансформатор (катушку).

Блок управления системой зажигания существует в виде микропроцессорного механизма, который устанавливает тот момент, когда нужно подать импульс в катушку. При этом учитываются показатели лямбда-зондов, коленвала, распредвала, температурные показатели.

Особенность функционирования

Система зажигания классическая функционирует следующим образом. Кулачки, активировавшиеся с помощью обращения вала привода трамблера, создают «разрыв», передаваемый на первичную обмотку авторансформатора заряд в размере 12 вольт. После исчезновения напряжения в обмотке образовывается ЭДС самоиндукции, а в обмотке вторичной зарождается напряжение в размере около 30 тысяч вольт. Далее высокое напряжение появляется в распределителе, а потом расходится на свечки в том количестве, которое требуется во время периода работы силового агрегата. В этом случае такого напряжения вполне достаточно для того чтобы пробить искровым зарядом зазор воздуха между электродами свечек зажигания.

Для полного перегорания топлива необходим процесс опережения зажигания. Учитывая то, что топливная смесь перегорает не сразу, ее нужно зажечь немного заранее. Миг подачи искры должен быть четко отрегулирован, ведь в случае несвоевременного зажигания может иметь место потеря мощности двигателя, повышенная детонация.

Система зажигания | Тюнинг ателье VC-TUNING

Некоторые полагают, что система зажигания никак не влияет на мощность автомобиля. Но так ли это на самом деле? Очевидно, если зажигание не соответствует потребностям автомобиля, он теряет в производительности и надежности. Хорошее техническое состояние всех частей и узлов, а также своевременная подача искры – залог того, что автомобиль раскроет весь свой потенциал на дороге.
 
Модернизированные системы зажигания помогают увеличить напряжение, поскольку они предполагают наличие расширенного зазора между электродами свечи. Есть системы, в которых используются свечи, дающие две и более искры для более эффективного воспламенения рабочей смеси, особенно на низких оборотах двигателя.
 
Регулировка зажигания
Большинство современных автомобилей оснащены электронным блоком, он управляет, в том числе, и системой зажигания. На более ранних моделях бортового компьютера нет, соответственно на них должен быть установлен комплект, который распределяет и подает искру.

Регулировка зажигания очень важна. Топливно-воздушная смесь должна воспламениться, а для этого нужна свеча, выдающая искру в нужный момент. В норме, это происходит сразу после того, как поршнем достигается ВМТ (верхняя мертвая точка). Конечно, в зависимости от оборотов двигателя (повышение/понижение), это будет происходить в разное время. Есть и другие факторы, которые влияют на сроки зажигания, например, температура воздуха, нагрузка на двигатель и положение дроссельной заслонки.

Если выставить зажигание на опережение, это повысит мощность автомобиля, но может привести к тому, что двигатель начнет детонировать и в конечном итоге сломается.

Оптимально выставленное зажигание исключает детонацию двигателя, уменьшает температуру выхлопных газов и дает максимум крутящего момента.
 
Катушка зажигания
Катушка вырабатывает и передает ток высокого напряжения с целью появления искры, достаточной, чтобы преодолеть зазор между электродами на свече зажигания. Модифицированные катушки передают ток лучше штатных, соответственно подходят к свечам с большим зазором между электродами. У большинства штатных катушек зажигания на высоких оборотах двигателя происходит потеря высокого напряжения.
 
Трамблер
Трамблер оснащен валом, который приводится в действие распределительным или коленчатым валом. Внутри трамблера имеется ротор. Его предназначение – распределять искру, подаваемую от катушки зажигания, к свечам. Сверху расположена распределительная крышка, которая соединяет корпус трамблера и свечи посредством проводов высокого напряжения.

Индуктивный накопитель для контактной системы зажигания. В нем используется контактный прерыватель, который при открытии создает высокое напряжение. Оно распространяется на соответствующие свечи зажигания посредством ротора в трамблере. Такой тип накопителя не плох для автомобилей стандартной комплектации, хотя для двигателей с большей производительностью он не совсем подходит из-за того, что не в полной мере насыщает катушку.

Индуктивный накопитель для бесконтактной системы зажигания. В нем используется бесконтактный датчик, который формирует импульсы напряжения и передает их на транзисторный коммутатор. Когда поток разрушается в приемной катушке, создается высокое напряжение. Бесконтактные системы могут создавать больше искр в минуту, чем простые. Поэтому они лучше подходят для автомобилей с высокой производительностью двигателя.
 
Конденсаторная система зажигания
Энергия накапливается в конденсаторе, а не в катушке зажигания, хотя она по-прежнему используется для передачи импульсов. Трамблер заряжает конденсатор, который в свою очередь передает ток на катушку до того, как ток начнет распределяться на свечи. Это дает возможность для появления большего числа искр в минуту по сравнению с контактной системой зажигания. Фактически, конденсаторная система может выдавать несколько искр даже на низких оборотах двигателя. Она устанавливается на высококлассных автомобилях.
 
Система зажигания без распределителя
Устанавливается на многих современных автомобилях. В ней не предусмотрен трамблер, соответственно, нет дополнительного веса и частей, которые могли бы выйти из строя. Сигнал поступает от шкива коленчатого вала либо от маховика, так определяется угол опережения зажигания. Системы хороши для автомобилей с высокой производительностью.
 
Провода высокого напряжения
Провода не могут влиять на мощность двигателя. Однако, поврежденные, неподходящие к имеющейся системе зажигания или провода с неправильным сопротивлением будут препятствовать нормальной передаче искры. В результате производительность автомобиля понизится, возникнут перебои зажигания. Улучшенные провода более устойчивы к воздействию высокой температуры.
 
 
 
Свеча
Свеча зажигания – это то, что легче всего поменять. Но, так было раньше. На современных автомобилях замена свечи зажигания, процесс непростой и трудоемкий, поскольку свечи зачастую расположены в труднодоступных местах, например, под объемным впускным коллектором и т.д. Но хорошее зажигание невозможно без хороших свеч. Даже незначительное увеличение зазора между электродами свечи может выдать большую искру, соответственно обычному двигателю потребуется больше воздуха и топлива для реакции в цилиндрах. На двигателях с механическим нагнетателем или турбонаддувом создается высокое давление в цилиндрах, а, следовательно, и большее сопротивление. Поэтому важно убедиться, что выбранные свечи соответствуют параметрам автомобиля, а также помнить, что для свечей с увеличенным зазором между электродами требуется больше напряжения. По поводу зазора между электродами можно сказать, что фиксированного или оптимального варианта не существует. Также не стоит отдавать предпочтение только холодным свечам зажигания. Конечно, температурный режим тоже важен, но холодные свечи устанавливают исключительно на автомобили с высокой производительностью. Хотя тут все зависит от характеристик самого двигателя. По последним данным, очень хорошими свечами зажигания являются иридиумные свечи.
 
Совет
На стандартных автомобилях совсем не обязательно обновлять или улучшать систему зажигания. Если был произведен тюнинг двигателя или других узлов, можно заменить свечи и провода на улучшенные. Для спортивных автомобилей рекомендуется проводить замену штатной системы зажигания на модифицированную.

Диагностика и ремонт системы зажигания автомобиля

Если сравнить автомобиль с железным конём, то система зажигания — это составная часть пищеварения вашего зверя. Функция системы состоит в воспламенении воздушно-топливной смеси. Именно система зажигания ответственна за рабочий такт двигателя внутреннего сгорания. Если система выходит из строя, двигатель будет работать с перебоями, если будет работать вообще. Диагностика и ремонт системы зажигания автомобиля — это залог движения вашего железного друга.

Ремонт системы зажигания автомобиля

Неполадки системы зажигания

Как понять, что неисправна система зажигания?

Симптомы могут быть разные:

• Двигатель не запускается.
• Двигатель работает неустойчиво.
• Двигатель останавливается на холостом ходу.
• Двигатель не развивает полной мощности. 

О чём говорят неисправности работы?

О том, что одна или несколько деталей системы зажигания вышли из строя, и их требуется заменить.

Что может сломаться?

Наиболее частые проблемы системы зажигания:

• неисправность катушек зажигания;
• неисправность прерывателя-распределителя;
• неисправность свечей зажигания.

Но что именно вышло из строя, самостоятельно определить не так-то легко. Лучше доверить диагностику и ремонт зажигания автомобиля квалифицированному автомеханику.

Что включает в себя ремонт системы зажигания?

Большинство деталей системы зажигания подлежит замене. Заменяют катушки зажигания, свечи зажигания, конденсаторы, датчики, провода высокого напряжения. Некоторые детали системы зажигания подлежат ремонту, а иногда требуется только их тонкая регулировка с помощью специальных приборов и приспособлений.

Нужно ли дожидаться поломки?

Как и большая часть систем автомобиля, система зажигания требует планового ремонта. Плановый ремонт системы зажигания автомобиля связывается с пробегом. Для системы зажигания плановый ремонт таков:

• Через 10 000 км пробега следует проверить прерыватель-распределитель. Его протирают, проверяют диск и контакты, смазывают ось подвижного контакта.
• Через 20 000 км пробега распределитель смазывают с помощью маслёнки на его корпусе, осматривают контакты прерывателя, и если есть необходимость, зачищают их. Проверяют величину зазора между контактами. Выворачивают свечи, очищают их, регулируют зазоры между их электродами.
• Через 30 000 км свечи зажигания рекомендуется заменить новыми. Кроме того, нужно тщательно протереть каждый узел системы зажигания, проверить надёжность всех креплений и изоляции.

В качестве дополнения

Впрочем, иногда система зажигания не запускается по более простой причине — неисправен замок. Почему замок сломался? Может быть, он просто износился со временем, а иногда он ломается из-за неаккуратной эксплуатации, в том числе, в результате попытки угона. Надо сказать, что хороший автомеханик может починить не только «внутренности» вашего автомобиля. Специалисты техцентра производят и ремонт замка зажигания автомобиля — в том числе, и замену его с перекодировкой под ваши ключи.

По какой бы причине ваш железный конь ни забастовал, всё можно исправить. Главное — не запускать проблему и вовремя обратиться за помощью в техцентр.

Также не забывайте про периодическую диагностику тормозной системы, ведь игнорирование признаков износа неизбежно повлечет проблемы с качеством торможения и безопасностью вождения. О признаках износа читайте в нашей статье «Износ тормозных колодок».

Как работает система зажигания

Назначение зажигание система должна генерировать очень высокий вольт возраст от машины 12 вольт аккумулятор , и посылать его по очереди на каждую свечу зажигания, зажигая топливно-воздушную смесь в двигатель с камеры сгорания .

катушка компонент, который производит это высокое напряжение. Это электромагнитное устройство, преобразующее низкое напряжение (LT) Текущий от батареи к току высокого напряжения (HT) каждый раз, когда распределитель контакты размыкателя разомкнуты.

Распределительный блок состоит из металлической емкости с центральным валом, который обычно приводится в движение непосредственно от распредвал или, иногда, коленчатый вал .

В чаше находятся точки размыкания контактов, рычаг ротора и устройство для изменения момент зажигания . Он также несет крышка распределителя .

Крышка распределителя изготовлена ​​из непроводящего пластика, и ток подается на ее центральную часть. электрод проводом HT от центра катушки.

Внутри колпачка находится несколько электродов, часто называемых сегментами, к которым подключаются выводы свечей зажигания, по одному на каждый цилиндр .

Рычаг ротора устанавливается на верхней части центрального вала и соединяется с центральным электродом с помощью металлической пружины или подпружиненный щетка в верхней части крышки распределителя.

Ток входит в колпачок через центральный электрод, проходит к центру плеча ротора через щетку и распределяется по каждой заглушке при вращении плеча ротора.

Когда плечо ротора приближается к сегменту, контактный выключатель размыкается, и ток HT проходит через плечо ротора к соответствующему проводу свечи зажигания.

Контакты-прерыватели установлены внутри распределителя. Они действуют как выключатель , синхронно с двигателем, который отключает и повторно подключает 12-вольтный низковольтный (LT) схема к катушке.

Точки открываются кулачками на центральном валу и снова закрываются пружинным рычагом на подвижном контакте.

При закрытых точках ток LT течет от батареи к первичные обмотки в катушке, а затем на землю через точки.

Когда точки открываются, магнитное поле в первичной обмотке схлопывается, и ток высокого напряжения (HT) индуцируется в вторичные обмотки .

Этот ток передается на свечи зажигания через крышку распределителя.

На четырехцилиндровом двигателе четыре кулачка. При каждом полном обороте вала точки открываются четыре раза. Шестицилиндровые двигатели имеют шесть кулачков и шесть электродов в крышке.

Положение точек и корпуса распределителя по отношению к центральному валу можно отрегулировать вручную.

Это изменяет время Искра для получения точной настройки (см. Как работает синхронизация двигателя ).

Дальнейшие изменения происходят автоматически, поскольку частота вращения двигателя изменяется в зависимости от открытия дроссельной заслонки.

В некоторых современных системах зажигания микроэлектроника обеспечивает оптимальную установку опережения зажигания для всех оборотов двигателя и условий нагрузки двигателя (см. Как работает синхронизация двигателя ).

Свечи зажигания вкручиваются в горение камеры в крышка цилиндра .

Ток

HT проходит от каждого сегмента крышки распределителя вниз по выводам вилки к крышкам вилки.

Затем он проходит вниз по центральному электроду, который изолирован по всей его длине, к передней части вилки.

Боковой электрод, подключенный к корпусу вилки, выступает чуть ниже центрального, при этом зазор между ними обычно устанавливается от 0,025 дюйма (0,6 мм) до 0,035 дюйма (0,9 мм).

Planet Analog — Автомобильные системы зажигания

Автомобильные системы зажигания претерпели множество изменений за прошедшие годы. Исторически сложилось так, что от магнето до современных свечей зажигания с катушкой над зажиганием. Развитие следует за появлением твердотельной электроники, а также за постепенным отказом от механических компонентов в пользу электрических компонентов.

Назначение системы зажигания — поджечь свечу зажигания. Для этого на свечу зажигания должно подаваться большое напряжение, чтобы в искровом промежутке возникла искра. Базовая свеча зажигания остается прежней. Однако схема стрельбы претерпела множество изменений.

Свечи зажигания воспламеняют топливовоздушную смесь в цилиндре ¹

Первые магнето все еще используются во многих небольших двигателях, которые обычно используются в газонокосилках.Этот тип цепи зажигания генерирует энергию за счет движения магнитов мимо якоря. Движущийся магнит создает в якоре электрический ток, пропускающий ток через первичную обмотку. Основная операция индуктора — не быстрое изменение тока. Когда точки открываются [или поле перестает обеспечивать ток в некоторых конструкциях], напряжение катушки индуктивности меняется на противоположное, поскольку катушка индуктивности поддерживает протекание тока. Напряжение на вторичной катушке усиливается соотношением витков первичной и вторичной обмоток.Это напряжение затем передается через провод свечи зажигания, вызывая возгорание свечи. Расположение магнитов таково, что цилиндр слегка срабатывает до того, как поршень достигнет верхней мертвой точки на такте сжатия.

По мере того, как двигатели получали больше цилиндров, магнето стало непрактично размещать на маховике, поэтому было изобретено электромеханическое устройство, называемое распределителем. Распределитель использует передачу от двигателя для подачи сигнала от центрального разъема наружу к разъему по периметру в крышке распределителя.Вращающийся ротор передает электрический импульс от входа катушки в центральном разъеме к соединению свечи зажигания на внешнем разъеме. На двигателе V8 провода, идущие от распределителя, напоминают восемь щупалец осьминога.

Распределитель направляет напряжение между свечами зажигания и катушкой через провода, колпачок и ротор. ³ .

Внутри распределителя находится набор точек. Точки замкнуты и накапливают ток в катушке в течение части цикла вращения двигателя.В двигателе V8 восьмиугольное кольцо на центральном валу распределителя механически разделяет точки, открывая их и прерывая ток в катушке, вызывая вышеупомянутый обратный ход индуктора и генерацию искры.

У

очков возникли трудности с подключением к цепям 12 В, поэтому для продления срока службы очков был использован балластный резистор. Часто балластный резистор был отключен во время запуска для максимальной мощности зажигания.

По мере того, как твердотельная электроника стала более надежной, механические точки заменили высоковольтные транзисторы.Сначала использовались биполярные переходные транзисторы [BJTs]. Позже были использованы транзисторы с биполярным переходом с изолированным затвором (IGBT), поскольку они требуют меньшего управляющего тока.

Цепь зажигания с IGBT в качестве главного переключающего устройства

Твердотельная электроника решила многие проблемы систем зажигания. В отличие от механических систем, здесь не было изнашиваемых движущихся частей. Срабатывание может быть выполнено путем магнитного считывания места на валу распределителя.Сборка может быть расположена внутри распределителя или перемещена в блок управления или «мозговой ящик» для создания импульсов. Твердотельные зажигания были более устойчивы к короткому замыканию из-за влаги. Знаменитая автомобильная реклама 1970-х годов показывала запуск двигателя, несмотря на то, что пожарные шланги лили воду под капотом прямо на распределитель.

Модули зажигания часто выходили из строя. Кроме того, передача высокой энергии искры по длинным проводам приводила к потерям из-за сопротивления. В результате были созданы пакеты катушек.Первые блоки катушек располагались возле свечей зажигания и зажигали две свечи. Теперь искра была более прямой и могла продолжаться дольше, поскольку катушка питала два цилиндра за тот же период времени, что и распределитель зажигал восемь цилиндров. С потерей распределителя система газораспределения больше не была связана с двигателем через зубчатую передачу. Конструкторы вернулись к распознаванию распредвала или непосредственно на маховике, как магнето. Однако зондирование требует гораздо меньше энергии, чем мощность зажигания магнето. Обнаруженный сигнал отправляется в модуль управления зажиганием для обработки и создания импульсов запуска искры, которые, в свою очередь, отправляются на катушки.

В современных двигателях катушка установлена ​​непосредственно на свече зажигания. Это обеспечивает кратчайший путь для прохождения энергии. Кроме того, мощные сигналы свечей зажигания создают много шума и электромагнитных помех. Маршрутизация сигналов низкого уровня непосредственно к катушкам значительно снижает помехи.

1. Haynes, автомобильные руководства, веб-сайт: Системы зажигания
2. Что такое система зажигания? Дж. Д. Лаукконен · ОПУБЛИКОВАНО 3 ОКТЯБРЯ 2013 г. · ОБНОВЛЕНО 10 ОКТЯБРЯ 2013 г.
3. «Кто такой дистрибьютор?», Автор: Д. ЛАУККОНЕН, 7 ОКТЯБРЯ 2013 г.
4. Что такое модуль зажигания? Автор Дж. Д. ЛАУККОНЕН, 10 ОКТЯБРЯ 2013 г.

Как работают автомобильные системы зажигания

Система зажигания вашего автомобиля должна работать согласованно с остальным двигателем.Цель состоит в том, чтобы зажечь топливо точно в нужное время, чтобы расширяющиеся газы могли выполнять максимальный объем работы. Если система зажигания сработает не в то время, мощность упадет, а потребление газа и выбросы могут увеличиться.

Когда горит топливно-воздушная смесь в цилиндре, температура повышается, и топливо преобразуется в выхлопные газы. Это преобразование вызывает резкое повышение давления в цилиндре и заставляет поршень опускаться.

Чтобы получить максимальный крутящий момент и мощность от двигателя, цель состоит в том, чтобы максимизировать давление в цилиндре во время рабочего хода .Максимальное давление также обеспечит максимальную эффективность двигателя, что напрямую приведет к увеличению его пробега. Выбор времени для искры имеет решающее значение для успеха.

Существует небольшая задержка от момента искры до момента, когда вся топливно-воздушная смесь сгорит и давление в цилиндре достигнет максимума. Если искра возникает прямо тогда, когда поршень достигает вершины такта сжатия, поршень уже переместится вниз на часть своего рабочего хода до того, как газы в цилиндре достигнут максимального давления.

Чтобы максимально использовать топливо, искра должна возникнуть до того, как поршень достигнет верхней точки такта сжатия , поэтому к тому времени, когда поршень начнет свой рабочий ход, давление будет достаточно высоким, чтобы начать полезную работу .

Работа = Сила * Расстояние

В цилиндре:

• Сила = Давление * Площадь поршня
• Расстояние = Длина хода

Итак, когда мы говорим о цилиндре, работа = давление * площадь поршня * длина хода .А поскольку длина хода и площадь поршня фиксированы, единственный способ максимизировать работу — увеличить давление.

Время зажигания очень важно, и время может быть опережающим или запаздывающим в зависимости от условий.

Время, необходимое для сжигания топлива, примерно постоянно. Но скорость поршней увеличивается с увеличением оборотов двигателя. Это означает, что чем быстрее работает двигатель, тем раньше должна возникнуть искра.Это называется опережением зажигания . : Чем выше частота вращения двигателя, тем больше требуется опережение.

Другие цели, такие как минимизация выбросов , имеют приоритет, когда максимальная мощность не требуется. Например, замедляя синхронизацию зажигания (перемещая искру ближе к вершине такта сжатия), можно снизить максимальное давление и температуру в цилиндре. Снижение температуры помогает уменьшить образование оксидов азота (NO _x ), которые являются регулируемым загрязнителем.Задержка синхронизации также может устранить детонацию; некоторые автомобили с датчиками детонации делают это автоматически.

Далее мы рассмотрим компоненты, которые создают искру.

Понимание систем зажигания

Системы зажигания и двигатели внутреннего сгорания развивались более 100 лет, и каждая итерация делала автомобили немного более эффективными, надежными и экологичными.В результате системы зажигания стали невероятно сложными. Если вас интересует карьера в автомобилестроении или вы хотите продолжить обучение автомеханику, вам обязательно следует начать изучение функций и механики этих систем. В современных автомобилях, среди прочего, вы найдете обычные системы зажигания с точкой прерывания, электронные системы зажигания и системы зажигания без распределителя.

Понимание системы зажигания

Основная функция автомобильной системы зажигания — регулировать синхронизацию свечи зажигания.Для оптимальной работы система зажигания должна работать рука об руку с остальной частью двигателя. Цель системы зажигания — зажечь топливо в нужное время. Если система зажигания подаст искру в неподходящий момент, двигатель будет производить меньше мощности, а это значит, что для прохождения того же расстояния потребуется больше газа.

В двигателе смесь топлива и воздуха горит внутри цилиндра, в результате чего давление внутри цилиндра увеличивается, а поршень опускается. Для выработки максимальной мощности системе зажигания необходимо будет максимально увеличить давление внутри цилиндра.В идеале система зажигания должна подавать искру до того, как поршень закончит движение. К тому времени, как поршень окажется на месте, искра подействует, и будет произведена энергия.

Распределитель

Двигатели обычно имеют более одного цилиндра. Для зажигания более чем одного цилиндра система зажигания обычно полагается на распределитель, который посылает высокое напряжение от катушки к нужному цилиндру в нужное время. Распределитель использует ротор, чтобы перемещаться и достигать различных цилиндров.Со временем ротор и катушка могут изнашиваться или даже выходить из строя в процессе эксплуатации. Если у вашего автомобиля возникают загадочные проблемы с двигателем, профессионал, прошедший обучение в автомеханической школе , вероятно, посоветует вам посмотреть в этом направлении, чтобы увидеть, нужно ли настраивать или заменять части системы зажигания.

Хотя в большинстве систем зажигания используется распределитель, некоторые из них не имеют распределителя. Как же тогда они перенаправляют ток? Это немного технически, но, по сути, блок управления двигателем управляет транзисторами, которые размыкают заземленную сторону цепи.Таким образом, вместо того, чтобы вращаться, блок управления двигателем может оставаться на месте, давая ему полный контроль над синхронизацией искры. Поскольку у них нет дистрибьютора, такие системы имеют ряд преимуществ. Во-первых, они менее быстро изнашиваются, а значит, требуют меньшего обслуживания. Они также более точны, что может повысить эффективность двигателя при одновременном снижении выбросов, делая автомобиль одновременно более мощным и экологически чистым.

Категории: Новости УВД, Местоположение, Суррей
Теги: Автомеханики, обучение автомехаников, автомобильная карьера

4 типа систем зажигания и принцип их работы

]]]]>]]>

Несмотря на то, что автомобильная промышленность за всю свою историю добилась значительного прогресса в области механики и технологий, есть один общий компонент, который есть у всех автомобилей с двигателями с горючими двигателями: система зажигания.Если вы серьезно относитесь к своему драгоценному автомобилю, знание того, как работают различные типы системы зажигания , а также их преимущества и недостатки, будет полезно при выборе правильной свечи зажигания, которая работает наиболее эффективно с учетом требований к характеристикам системы зажигания.

Хотя почти все основные компоненты автомобиля претерпевали улучшения на протяжении многих лет, основные принципы системы зажигания не изменились почти за столетие. По сути, он принимает электрическое напряжение от батареи, преобразует его в гораздо более высокое напряжение, затем передает этот электрический ток в камеру сгорания двигателя и воспламеняет сжатую смесь топлива и воздуха, чтобы вызвать сгорание.Это сгорание генерирует энергию, необходимую для работы вашего автомобиля.

Система зажигания играет жизненно важную роль в создании горения для работы вашего автомобиля.

Тем не менее, способ создания и распространения искры значительно улучшился благодаря технологическим достижениям. В настоящее время существует четыре типа систем зажигания, используемых в большинстве легковых и грузовых автомобилей в соответствии с требованиями изобретения: обычное зажигание с точкой прерывания (механическое), зажигание с высокой энергией (электронное), зажигание без распределителя (отработанная искра) и зажигание с катушкой включения. свечи зажигания.Возгорание через точку прерывателя (механическое) и зажигание с высокой энергией (электронное) — это зажигание на основе распределителя, поэтому еще один способ классификации — это три более широких типа систем зажигания: распределительные системы, системы без распределителя и системы катушки на свече.

В этом подробном руководстве мы подробно рассмотрим, как работает каждая система, а также о преимуществах и недостатках каждой из них, а также о том, что это означает для производительности вашего двигателя и требований к техническому обслуживанию.

Что делает система зажигания?

Когда вы вставляете ключ в замок зажигания автомобиля и включаете его, двигатель запускается и продолжает работать.Задумывались ли вы когда-нибудь обо всем процессе, который стоит за таким простым действием?

Вернемся к двигателю 101: ваш двигатель вырабатывает энергию для запуска вашего автомобиля, создавая сгорание или взрыв внутри камеры сгорания, отсюда и название «двигатель внутреннего сгорания». Система зажигания играет важную роль в возникновении такого сгорания: свечи зажигания вырабатывают электрическую искру, которая воспламеняет воздушно-топливную смесь, подаваемую в камеру сгорания.

Свеча зажигания системы зажигания воспламеняет топливовоздушную смесь, отсюда и название «зажигание».

Для правильной работы системы зажигания она должна одновременно эффективно и точно выполнять две задачи.

Создать достаточно сильную горячую искру

Первая задача — создать сильную искру, которая может перепрыгнуть через зазор свечи зажигания. Другими словами, системе зажигания необходимо повысить напряжение с 12 вольт аккумулятора до, по крайней мере, 20 000 вольт, что необходимо для воспламенения сжатого воздуха и топливной смеси в камере сгорания, чтобы вызвать взрыв, генерирующий энергию.

Для достижения такого резкого скачка напряжения в системах зажигания всех автомобилей, за исключением моделей с дизельным двигателем, используется катушка зажигания, состоящая из двух витков проволоки, намотанных вокруг железного сердечника, известного как первичная обмотка и вторичная обмотка. Катушка зажигания действует как силовой трансформатор.

Назначение катушки зажигания — создать электромагнит, пропуская 12 вольт, подаваемых аккумулятором через первичную обмотку. Когда пусковой переключатель системы зажигания автомобиля отключает питание катушки зажигания, магнитное поле разрушается.При этом вторичная обмотка захватывает коллапсирующее магнитное поле первичной обмотки и преобразует его в от 15000 до 25000 вольт.

Затем он подает это напряжение на свечу зажигания, тем самым вызывая сгорание в камере сгорания двигателя, создавая таким образом энергию для запуска и запуска двигателя вашего автомобиля. Для возникновения необходимой искры преобразованное напряжение, подаваемое на свечу зажигания, должно находиться в диапазоне от 20 000 до 50 000 вольт.

ПОДРОБНЕЕ

Зажгите искру в нужное время

В то же время другая важная роль системы зажигания заключается в обеспечении того, чтобы искра загорелась как раз в нужный момент во время такта сжатия, чтобы максимизировать мощность, генерируемую воспламеняемой воздушно-топливной смесью.Другими словами, достаточное напряжение должно подаваться на правильный цилиндр в точное время, и это должно происходить часто.

Все компоненты должны работать точно и гармонично для достижения оптимальной производительности вашего двигателя. Даже малейшая ошибка синхронизации в какой-либо отдельной части приведет к проблемам с производительностью двигателя, а если продолжится, то может даже вызвать необратимые повреждения.

Система зажигания должна обеспечивать достаточную искру в правом цилиндре. Чтобы обеспечить точную синхронизацию зажигания, инженеры использовали несколько методов, которые развивались с годами.

Ранние системы зажигания использовали полностью механические распределители для управления синхронизацией зажигания, за которыми следовали гибридные распределители, оснащенные твердотельными переключателями и модулем управления двигателем (ECM), по сути, типом компьютера с простым технологическим процессом, для распределения электроэнергии между каждым человеком. цилиндр.

Затем, чтобы противостоять недостаткам этих ранних распределителей, были 100-процентные электронные системы зажигания, первой из которых была система зажигания без распределителя, где распределитель был полностью исключен.

Последнее изобретение, системы зажигания типа «катушка-свеча», позволило значительно улучшить синхронизацию зажигания за счет использования улучшенных катушек зажигания, которые имеют гораздо больший удар и генерируют гораздо более горячую искру.

Что делает каждый компонент системы зажигания Компоненты обычной системы зажигания.

Аккумулятор

Когда двигатель работает, он также включает генератор, который вырабатывает электричество для подзарядки аккумулятора. Аккумулятор вашего автомобиля накапливает электричество и рассеивает его в виде постоянного тока.

Батарея выдает двенадцать вольт постоянного тока. Однако для того, чтобы получить искру для возгорания, на свече зажигания должно быть от 20 000 до 50 000 вольт. Чтобы обеспечить такое значительное повышение напряжения, вам понадобится катушка зажигания.

Катушка зажигания

Катушка зажигания преобразует низкое напряжение аккумулятора в высокое напряжение, необходимое для свечей зажигания.

Катушка зажигания действует как силовой трансформатор. Самые ранние системы механического зажигания полагаются на одну катушку для преобразования низкого напряжения от батареи в высокое напряжение, необходимое для свечей зажигания.

Электрическое преобразование катушки зажигания работает по принципу магнитной индукции. В традиционном трансформаторе первичная обмотка получает питание, то есть постоянный ток от батарей. Однако этот заряд через первичную обмотку периодически прерывается. Это нарушение вызвано распределителем в ранних системах зажигания на основе распределителя и компьютером для достижения более точного времени в более поздних системах зажигания. Работа дистрибьютора будет рассмотрена ниже.

Напряжение в первичной катушке создает магнитное поле. Периодическое прерывание тока, которое получает первичная катушка, приводит к постоянному разрушению магнитного поля, создаваемого первичной катушкой. Такие большие движения магнитного поля первичной катушки заставляют вторичную катушку создавать по одному всплеску энергии высокого напряжения за раз.

Насколько высокое напряжение, создаваемое вторичной катушкой, зависит от отношения количества витков в первичной катушке к количеству витков во вторичной катушке.Если вторичная катушка имеет в два раза больше витков, чем первичная, выходное напряжение будет в два раза больше входного. Таким образом, для увеличения напряжения с 12 вольт до, по крайней мере, 20 000 вольт, необходимого для свечей зажигания, в катушке зажигания автомобиля вторичная катушка имеет в десятки тысяч раз больше витков, чем первичная катушка.

Дистрибьютор

Вот как распределитель создает вышеупомянутые периодические дискретные заряды, подаваемые на первичную катушку зажигания.Распределитель имеет «точку прерывателя», которая заземляет цепь первичной катушки. Эта точка связана с землей с помощью рычага. Рычаг приводится в движение кулачком, соединенным с валом распределителя. Это размыкает цепь первичной катушки и вызывает коллапс, который вызывает всплески высокого напряжения во вторичной катушке.

Кроме того, в то время как аккумулятор и катушка зажигания обеспечивают питание, распределитель выполняет важную работу, точно определяя, где и когда эта мощность поступает на каждую свечу зажигания.

Дистрибьютор решает, где и когда эта мощность поступает на каждую свечу зажигания.

Распределитель состоит из множества частей, наиболее важными из которых являются ротор, который вращается вместе с двигателем, и ряд «контактов», установленных на крышке распределителя. Электрический ток от катушки зажигания подается на ротор. Ротор вращается, и когда конец ротора приближается к одному из контактов, электрическая дуга попадает в этот контакт. Оттуда мощность проходит по проводу свечи зажигания к соответствующей свече зажигания, таким образом синхронизируя заряд каждой свечи зажигания.

Свечи зажигания и их провода

Провода свечей зажигания, также называемые проводами зажигания, представляют собой изолированные провода, по которым энергия передается к свечам зажигания, так что свечи зажигания в конечном итоге могут создавать искру, вызывающую возгорание.

Свеча зажигания состоит из изолированного керамического корпуса с проводящим металлическим центральным сердечником в центре. Между этим металлическим центральным сердечником и концом электрода, который заземлен на металлическое основание свечи зажигания, есть зазор.Электричество дугой или перепрыгивает через этот промежуток, вызывая искру.

Насколько важна система зажигания

Вывод заключается в том, что без правильной и точной работы системы зажигания у вашего автомобиля могут возникнуть проблемы с запуском или он может вообще не запуститься.

Изношенные свечи зажигания и неисправные компоненты в системе зажигания повлияют на производительность вашего двигателя, создавая широкий спектр проблем двигателя, включая затрудненный запуск, пропуски зажигания, недостаток мощности, низкую экономию топлива и даже необратимые поломки, если проблемы не будут устранены вовремя.Также обратите внимание, что эти проблемы с двигателем, вызванные неисправными системами зажигания, могут повредить другие важные компоненты вашего автомобиля.

Таким образом, регулярное обслуживание системы зажигания необходимо для обеспечения оптимальной работы двигателя и, следовательно, плавного и безопасного вождения. Тогда насколько регулярного будет достаточно? По крайней мере, один раз в год вы должны выполнять визуальный осмотр компонентов вашей системы зажигания на предмет признаков износа или неисправности, а затем при необходимости заменять их сразу.

Что касается свечей зажигания, обязательно проверяйте и заменяйте их через интервалы, рекомендованные производителем вашего автомобиля.Опять же, учитывая, насколько важна система зажигания, профилактическое обслуживание является ключом к максимальному увеличению производительности и срока службы вашего двигателя.

ПОДРОБНЕЕ

4 типа системы зажигания: № 1 распределительное зажигание с точкой прерывания (механическое)

История

Самым старым типом системы зажигания является обычная система зажигания с прерывателем, которую иногда также называют механической системой зажигания. Он использовался с первых дней автомобильной промышленности, особенно в 1970-е годы.

Это один из двух типов систем зажигания, в которых используется распределитель, называемых системами на основе распределителя. В отличие от трех других типов систем зажигания, обсуждаемых ниже, система зажигания с прерывателем является полностью механической по своей природе, отсюда и ее второе название.

Давайте узнаем, как они работают, а затем на этой основе увидим плюсы и минусы этого типа системы зажигания. В этом разделе мы рассмотрим более подробную информацию, так как система механических отбойных молотков является самым ранним изобретением и является основой для всех более поздних моделей.Вы должны четко понимать, как работает эта система, чтобы увидеть плюсы и минусы более поздних усовершенствованных систем.

Краткое описание распределительного устройства зажигания

Первые два типа системы зажигания, система прерывателя и электронная система, основаны на распределителях, в отличие от двух других систем без распределителя. Итак, давайте изучим основы того, как работает система на базе дистрибьютора.

Распределитель — это закрытый вращающийся вал с механически синхронизированным зажиганием.Основная задача дистрибьютора — подавать вторичный или высоковольтный ток от катушки зажигания к свечам зажигания в правильном порядке зажигания и в течение правильного промежутка времени.

В полностью механическом распределителе распределитель соединяется с распределительным валом с помощью шестерен и вращается с помощью распределительного вала. Внутри многосторонний кулачок на валу распределителя перемещает другие части распределителя, по существу действуя как механический переключатель, который запускает и останавливает поток энергии к катушке зажигания.

Как только катушка генерирует достаточное напряжение, оно перемещается к верхней части катушки и в верхнюю часть крышки распределителя. Там вращающийся диск, прикрепленный к валу распределителя, распределяет электрический ток по каждому из проводов свечи зажигания по порядку. Ток проходит по проводам свечей зажигания к свечам зажигания и вызывает воспламенение.

Как работает система зажигания с точкой прерывания

Распределительная система зажигания с точкой прерывателя имеет две электрические цепи: первичную и вторичную.

Схема подключения распределительной системы зажигания с прерывателем.

Катушка зажигания состоит из двух катушек с проволокой, намотанных вокруг железного сердечника, известного как первичная обмотка, или первичная катушка, и вторичной обмотки, или вторичной катушки. Первичная цепь состоит из первичной обмотки, «точки прерывания» и аккумуляторных батарей автомобиля. Он работает только при слабом токе аккумулятора и управляется выключателями и замком зажигания.

Между тем, вторичная цепь состоит из вторичных обмоток в катушке, провода катушки высокого напряжения на распределителях внешней катушки, свечей зажигания, выводов свечей зажигания, ротора распределителя и крышки распределителя.

Когда ключ зажигания включен, на первичную катушку поступает постоянный ток низкого напряжения от батарей, который проходит через точки прерывателя распределителя и возвращается обратно к батарее. Этот ток образует магнитное поле вокруг катушки зажигания.

Вот как вступает в игру «точка разрыва».

Как упоминалось выше, распределитель имеет «точку прерывания», которая заземляет цепь первичной катушки. Эта точка прерывателя соединена с землей с помощью рычага, который приводится в движение кулачком, соединенным с валом распределителя.

Благодаря ротору распределителя, который вращается вместе с двигателем, при вращении двигателя кулачок вала распределителя поворачивается до тех пор, пока высокая точка на кулачке не приведет к разделению точек прерывателя. Это внезапное разделение мгновенно останавливает ток через первичную катушку.

Лепестки кулачка нажимают на подпружиненный рычаг, прикрепленный к точкам прерывания; это открывает и закрывает точки во времени с вращением двигателя.

Это заставляет магнитное поле, создаваемое первичной катушкой, сжиматься вокруг катушки.Конденсатор поглощает энергию и предотвращает возникновение электрической дуги между точками прерывателя каждый раз, когда они разделяются. Таким образом, другими словами, конденсатор играет роль в быстром схлопывании магнитного поля, которое требуется для создания высокого скачка напряжения во вторичной катушке.

Такие внезапные и непрерывные изменения магнитного поля первичной катушки прорезают вторичную катушку, создавая выброс высокого напряжения, достаточно высокий, чтобы перепрыгнуть зазоры между ротором и выводами крышки распределителя, а также зазоры между электродами искры. затыкать.Если предположить, что вся система правильно рассчитана по времени, искра достигает топливовоздушной смеси в указанном цилиндре в точный момент, и в этом цилиндре происходит сгорание.

Поскольку распределитель продолжает вращаться вместе с двигателем, электрические контакты между ротором и выводом крышки распределителя прерываются, прекращая прохождение тока во вторичную обмотку. В то же время точки выключателя снова замыкаются, замыкая первичную цепь, позволяя току снова течь через первичную катушку.

Этот ток снова создаст магнитное поле вокруг первичной обмотки, которое заставит снова схлопнуться, и цикл повторяется для следующего цилиндра в порядке зажигания. Следует отметить, что в системах с выключателем и более поздних электронных системах одна катушка, состоящая из первичной и вторичной обмоток, питает все цилиндры.

Весь процесс «магнитной индукции» происходит примерно 18 000 раз в минуту при скорости 90 миль в час.

Краткое описание точки зажигания:

Плюсы

• Простота обслуживания: Механическая природа этих систем зажигания, а также тот факт, что эти системы существуют дольше всего, делают их относительно простыми в диагностике и ремонте.

Минусы

• Вероятность поломки: Однако они состоят из большого количества механически движущихся частей, что также увеличивает вероятность износа, неисправностей и поломок.
• Влияет на производительность двигателя: Такое вероятное ухудшение работы этих типов систем зажигания может со временем снизить максимальную энергию искры, вызывая частые проблемы с двигателем, такие как пропуски зажигания и повышенные выбросы.

4 типа системы зажигания: # 2 распределительное электронное зажигание

История Комплект электронной системы зажигания.

После того, как полностью механические системы зажигания с точкой прерывания использовались более 70 лет, автомобильная промышленность столкнулась с потребностью в увеличении пробега, большей надежности и снижении выбросов.Производители придумали высокоэнергетическую систему зажигания, которая меньше полагалась на механическую работу: электронную систему зажигания.

Прерыватели в более ранних системах выходили из строя и нарушали синхронизацию зажигания, что отрицательно влияло на производительность двигателя и требовало замены каждые 12 000 миль.

Чтобы устранить этот недостаток, более поздняя электронная система зажигания все еще имеет распределитель, но точки прерывания и конденсатор были заменены на катушку датчика, которая действует как транзисторный переключатель, и электронный модуль управления, который управляет катушкой зажигания для генерации ток высокого напряжения.

По сравнению с более ранней системой зажигания с точкой прерывания, использование такого электронного переключателя для контролируемого времени означает меньшее количество движущихся частей, что делает эти электронные системы зажигания относительно простыми в диагностике и ремонте. Они также улучшают недостаток системы точки прерывания, создавая постоянную искру высокого напряжения на протяжении всего срока службы двигателя, что означает меньшее количество пропусков зажигания в двигателе и разумные выбросы.

Эти электронные системы по-прежнему используют обычную крышку распределителя и ротор распределителя для выполнения той же работы по распределению тока к свечам зажигания (таким образом, они также являются системами зажигания на основе распределителя).

Несмотря на меньшее количество движущихся частей, распределитель также подвержен износу и в конечном итоге потребует замены, что потребовало дальнейших улучшений в более поздних системах зажигания в этом отношении. Еще одним ограничением электронных систем зажигания является то, что момент зажигания еще не контролируется точно, как того требует производитель, что приводит к медленному ускорению и низкой топливной эффективности.

Как работает электронное зажигание

Подобно ранним системам зажигания с точкой прерывания, электронные системы имеют две катушки зажигания и, соответственно, две цепи, первичную цепь и вторичную цепь.Часть первичной цепи от батареи до клеммы батареи на первичной катушке остается неизменной, как и вся вторичная цепь.

Схема подключения электронной системы зажигания.

Когда ключ зажигания включен, низковольтный ток батареи проходит от батареи через ключ зажигания к первичной катушке. Вместо точек прерывания в более ранних системах ток прерывается и снова включается постоянно компонентом, называемым якорем, который имеет много «зубцов», поскольку он вращается мимо катушки датчика, которая действует как датчик.

По мере приближения каждого зубца якоря к катушке датчика создается напряжение, которое сигнализирует электронному модулю о прекращении прохождения тока через первичную катушку. По сути, этот механизм очень похож на тот, что используется в системах с выключателем.

Когда ток прерывается, магнитное поле вокруг первичной катушки разрушается, создавая всплеск высокого напряжения во вторичной катушке. Электрический ток теперь действует во вторичной цепи, которая такая же, как в системе с выключателем.Схема синхронизации в электронном модуле снова включит ток после того, как магнитное поле первичной катушки исчезнет, ​​и весь процесс повторяется для каждого цилиндра в последовательности зажигания.

Сводка электронного зажигания

Плюсов:

• Меньше вероятность поломки: Пункты прерывания и конденсатор удалены, поэтому в электронных системах меньше механических движущихся частей, что снижает вероятность поломки.
• Надежный : В отличие от систем зажигания с точкой прерывания, электронные системы могут генерировать постоянную искру высокого напряжения на протяжении всего срока службы двигателя, что означает меньшее количество пропусков зажигания в двигателе и приемлемые выбросы.

Минусы:

• Техническое обслуживание : Тем не менее, остается дистрибьютор, который изнашивается и требует замены, что увеличивает затраты на ремонт.
• Время: точное время зажигания, что приводит к медленному ускорению и плохой экономии топлива.

4 типа системы зажигания: № 3 зажигание без распределителя

История

Недостатком электронных систем зажигания является то, что в них есть распределитель, который подвержен износу.Кроме того, в распределителе скапливается влага, что затрудняет запуск. Распределителю также требуется мощность двигателя для вращения, поскольку он вращается одновременно с двигателем, поэтому отсутствие распределителя означает меньшее сопротивление двигателя и повышение эффективности.

Производители предложили решение: снять полностью механический распределитель и заменить его твердотельными переключателями, которые не изнашиваются.

Это повысило надежность, но твердотельные переключатели по-прежнему получали свои команды от вала распределителя, который по-прежнему механически вращался с помощью распределительного вала.А валы распределителя подвержены износу и имеют тенденцию к возникновению проблем после примерно 120 000 миль пробега.

Любой износ всегда препятствует правильной синхронизации зажигания, поэтому с начала 80-х производители полностью удалили механический распределитель, чтобы внедрить систему зажигания без распределителя. Эти системы сильно отличаются от систем зажигания с выключателем и электронных систем зажигания. Катушки зажигания теперь располагаются непосредственно над свечами зажигания, отсутствуют провода свечей зажигания, и система полностью электронная.

ПОДРОБНЕЕ

Как работает зажигание без распределителя

Третий тип системы зажигания — это система зажигания без распределителя, также называемая системой зажигания с отработанной искрой. Вместо обычного неисправного распределителя в этой системе используется несколько катушек зажигания: одна катушка на цилиндр или одна на каждую пару цилиндров.

В безраспределительных системах зажигания используются несколько катушек зажигания.

Без распределителя для «распределения» электрического тока по свечам зажигания свечи зажигания зажигаются непосредственно с катушек.Время зажигания регулируется электронным модулем зажигания и компьютером двигателя.

Эта система использует датчики двигателя для определения положения коленчатого вала и положения распределительного вала. Эти датчики постоянно контролируют положение обоих валов и передают эту информацию в компьютер двигателя.

Датчик положения коленчатого вала установлен на передней части коленчатого вала или рядом с маховиком на некоторых автомобилях, а датчик положения распределительного вала установлен рядом с концом распределительного вала.

В зависимости от положения двух валов электронный модуль зажигания включает соответствующую катушку зажигания, которая непосредственно зажигает соответствующие свечи зажигания. Эта система также использует «отработанную искру» для одного из спаренных цилиндров, объединяя два поршня, которые будут одновременно находиться в верхней мертвой точке : , один в конце своего такта сжатия, а другой — в конце такта сжатия. его ход выпуска.

Еще одно важное отличие от своего предшественника заключается в том, что в то время как более ранние системы используют одну катушку, которая состоит из первичной обмотки и вторичной обмотки, для питания всех цилиндров в определенном порядке, системы зажигания без распределителя используют другую конфигурацию катушек.В нем используется несколько блоков катушек зажигания, каждая из которых генерирует искру только для двух цилиндров, что означает, что каждую катушку можно включать дольше.

Таким образом, эта почвенная установка способна создавать более сильное магнитное поле до 30 000 вольт, а также более сильную и горячую искру, необходимую для воспламенения типичных более бедных топливовоздушных смесей более современных транспортных средств.

Каждая из свечей зажигания в этих цилиндрах срабатывает одновременно, используя высокое напряжение одной катушки. Это позволяет более точно установить угол опережения зажигания, тем самым повысить КПД двигателя и снизить выбросы.

Сводка по зажиганию без дистрибьютора

Плюсов:

• Надежный : Может генерировать постоянное высокое напряжение на протяжении всего срока службы двигателя.
• Точное время зажигания: Поскольку распределитель, который подвергается износу после определенных миль, снимается, время зажигания можно точно контролировать, что позволяет снизить выбросы.
• Меньше вероятность поломки: благодаря отсутствию движущихся частей, так как теперь система является электронной.

Минусы:

• Более дорогостоящее обслуживание: Однако отсутствие движущихся частей также означает, что их может быть намного сложнее диагностировать и дороже ремонтировать в случае возникновения проблемы, чем механические системы зажигания.
• Более дорогие детали: Системы без распределителя требуют двойных платиновых свечей зажигания для облегчения зажигательного механизма.

ПОДРОБНЕЕ

4 типа системы зажигания: Катушка зажигания №4

История

Система зажигания типа «катушка-свеча» имеет все преимущества электронного управления, разработанные для систем без распределителя.Кроме того, как и в системе без распределителя, система катушки на свече помещает катушку зажигания непосредственно на верхнюю часть каждой свечи зажигания, чтобы зажигать непосредственно свечу зажигания, отсюда и название.

В системе зажигания типа «катушка на свече» используется несколько катушек, которые располагаются непосредственно на свечах зажигания.

Поскольку каждая свеча зажигания теперь имеет свою собственную специальную катушку, которая находится прямо наверху для прямого зажигания, высоковольтные провода свечи зажигания полностью удалены. Это увеличивает эффективность системы, поскольку провода свечей зажигания вызывают большие потери силы тока и напряжения, а также возможность загрязнения и перекрестного воспламенения между кабелями, если они станут жирными или изношенными.

Еще одно важное улучшение заключается в том, что вместо двух цилиндров, использующих одну катушку, теперь каждая катушка обслуживает только один цилиндр. Это означает, что каждую катушку можно «включить» в два раза дольше, чтобы развить максимальное магнитное поле.

В результате системы зажигания со свечой на катушке могут генерировать от 40 000 до 50 000 вольт по сравнению с до 30 000 вольт в системах без распределителя и гораздо более горячие и сильные искры для более эффективного сжигания бедной топливовоздушной смеси, тем самым максимальное повышение эффективности двигателя.

Сейчас нет выключателей, распределителей, конденсаторов и проводов свечей зажигания. Отсутствие движущихся частей означает, что системы зажигания с катушкой на свече менее подвержены поломке, более надежны и требуют менее частого ремонта.

С другой стороны, следует отметить, что отсутствие движущихся частей может затруднить диагностику и сделать ремонт более дорогим, чем традиционная система, если действительно проблема существует, но, как уже говорилось, ремонт выполняется реже.

Также следует отметить, что катушки зажигания теперь находятся на вершине свечей зажигания, таким образом, они более подвержены повреждениям обезжиривающими средствами и водой во время очистки двигателя под капотом, поэтому перед началом очистки убедитесь, что каждая из них обернута пластиком для защиты. .

Как работает зажигание с катушки на свече

Самая сложная из всех систем зажигания, эта система управляет синхронизацией зажигания с помощью блока управления двигателем на основе входных данных от различных датчиков для достижения оптимальной точности, более высокого напряжения и более сильной и горячей искры.

Подобно системам без распределителя, в системах с катушкой и пробкой используются датчики двигателя для определения положения валов. На основе этой информации блок управления двигателем включает соответствующую катушку зажигания, которая непосредственно зажигает соответствующие свечи зажигания в соответствующем цилиндре в порядке зажигания.

Катушка на свече зажигания Сводка

Плюсов:

• КПД двигателя: Может генерировать постоянное высокое напряжение и более горячую и сильную искру, которая может эффективно сжигать более бедную воздушно-топливную смесь в более новых автомобилях.
• Точное время зажигания: Это обеспечивает оптимальную эффективность двигателя и снижает выбросы.
• Менее частый ремонт: из-за отсутствия движущихся частей, поскольку провода свечей зажигания теперь удалены.

Минусы:

• Ремонт : Отсутствие движущихся частей означает сложное устранение неисправностей и более дорогой ремонт.

Системы зажигания будут продолжать совершенствоваться, добавляя функции, которые сегодня невозможно представить, поскольку технологические достижения приводят к постоянным улучшениям. Несмотря на это, все четыре типа систем зажигания по-прежнему просты в обслуживании и ремонте и хорошо подходят для автомобилей своей эпохи.

Чтобы узнать больше о важных компонентах вашего драгоценного автомобиля и о том, как они работают, ознакомьтесь с нашими статьями с подробными советами по обслуживанию.

Система зажигания | инженерия | Britannica

Система зажигания в бензиновом двигателе — средство, используемое для создания электрической искры для воспламенения топливно-воздушной смеси; горение этой смеси в цилиндрах создает движущую силу.

Основными компонентами системы зажигания являются аккумуляторная батарея, индукционная катушка, устройство для создания синхронизированных высоковольтных разрядов от индукционной катушки, распределитель и набор свечей зажигания. Аккумуляторная батарея обеспечивает электрический ток низкого напряжения (обычно 12 вольт), который преобразуется системой в высокое напряжение (около 40 000 вольт).Распределитель направляет последовательные всплески тока высокого напряжения к каждой свече зажигания в порядке зажигания.

В старых автомобильных системах зажигания импульсы высокого напряжения вырабатываются с помощью точек прерывания, управляемых вращающимся кулачком распределителя. Когда точки соприкасаются, они замыкают электрическую цепь через первичную обмотку катушки зажигания. Когда точки разделены кулачком, первичная цепь разрывается, что создает выброс высокого напряжения во вторичных обмотках индукционной катушки.В новых автомобилях точки прерывания в значительной степени заменены электронными устройствами. Большинство из них сейчас используют магнитное устройство, называемое реактором, которое приводится в действие валом распределителя для выработки синхронизированных электрических сигналов, которые усиливаются и используются для управления током в индукционной катушке. Эти новые системы зажигания более надежны, чем старые, позволяют лучше управлять двигателем и обеспечивают более высокое выходное напряжение на свечах зажигания.

В процессе развития твердотельных систем зажигания было внесено множество модификаций.Некоторые системы преобразования зажигания, например, продлевают срок службы точки размыкания за счет использования транзисторов, устройств, в которых небольшой ток на входе (цепь точки размыкателя) управляет гораздо большим током на выходе (первичная цепь катушки).

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Многие автомобильные двигатели теперь используют систему зажигания без распределителя или систему прямого зажигания, в которой импульс высокого напряжения подается непосредственно на катушки, которые находятся на вершине свечей зажигания (известные как катушка на свече).Основными компонентами этих систем являются блок катушек, модуль зажигания, реактивное кольцо коленчатого вала, магнитный датчик и электронный модуль управления. Модуль зажигания управляет первичной цепью катушек, включая и выключая их. Кольцо реактора установлено на коленчатом валу таким образом, чтобы при вращении коленчатого вала магнитный датчик срабатывал зазубрины в кольце реактора. Магнитный датчик передает информацию о местоположении электронному модулю управления, который определяет угол зажигания.

Создание знаний: современные системы зажигания

По мере увеличения количества электрических компонентов в современных транспортных средствах растет потребность не только в понимании их функций и рабочих характеристик, но и в том, как они собираются.

Во многих случаях технический специалист может улучшить свое понимание конкретной системы не только следуя сервисной информации производителя, но и изучая, как система работает изнутри и что составляет каждый отдельный компонент.

Основная цель системы зажигания — подавать искру в двигатель для правильного воспламенения топливовоздушной смеси в камере сгорания. Сегодняшние автомобили используют модуль управления двигателем (ECM) для управления системами зажигания, которые используют такие конструкции, как катушка-свеча, для распределения мощности на каждый отдельный цилиндр. (На некоторых автомобилях по-прежнему могут использоваться крышка распределителя и ротор.) Оба типа систем должны выполнять одну и ту же работу: обеспечивать мощность в нужном цилиндре в точное время. Малейшая ошибка в хронометражем приведет к неработоспособности двигателя.

Для возникновения искры напряжение на свече зажигания должно составлять в среднем от 20 000 до 50 000 вольт. В некоторых случаях напряжение может быть даже выше.

Чтобы система зажигания работала, она должна выполнять две работы одновременно. Основная задача — повысить напряжение с 12,4 вольт, обеспечиваемых батареей, до более чем 20 000 вольт, необходимых для воспламенения заряда воздуха / топлива. Вторая задача — обеспечить подачу напряжения на нужный цилиндр в нужное время.

Катушка зажигания является источником энергии и действует как силовой трансформатор. Корпус катушки удерживает первичную и вторичную обмотки цепи зажигания. Обмотки вторичной цепи могут находиться в диапазоне от 15 000 до 30 000 витков медного провода. Стальные пластины, на которые наматываются провода, являются ламинированными, что изолирует напряжение цепи от скачков или короткого замыкания, уменьшая при этом вихревые токи. Проволока также покрыта эмалью, исключающей межвитковые замыкания. Также может использоваться дополнительная изоляция, например, формованный пластик.Вторичные обмотки зажигания расположены внутри обмоток первичной цепи. Чтобы помочь в создании магнитных полей в цепи, используется сердечник из мягкого железа.

Катушка зажигания — это компонент системы зажигания, допуск на ошибку производителя в которой очень мал. Если какая-либо из обмоток, пластиковая защита, сердечник из мягкого железа или охлаждающий агент выйдет из строя, это может привести к серьезным проблемам с управляемостью двигателя. Клиент может жаловаться на многие вещи, такие как пропуски зажигания, трудности с запуском или грубая работа в любых условиях.

Производители внесли множество улучшений в катушки зажигания, как с точки зрения производительности, так и с точки зрения конструкции. Между слоями был добавлен шумоподавляющий материал, чтобы уменьшить слышимый шум катушки. Использование композитных железных катушек может обеспечить программируемое управление энергией. Более низкая первичная индуктивность обеспечивает более быструю работу катушки. Прямое соединение со свечой зажигания с катушкой для каждого цилиндра позволяет повысить точность выдержки, что снижает температуру модуля и катушки, улучшая быстродействие, улучшая отвод тепла и повышая надежность.

Дизайн и стиль катушек также изменились. Все мы знакомы с блоками катушек с отработанными искрами; производители работали над уменьшением их размера до 40% по сравнению со старыми моделями. Блоки катушек использовались в системах зажигания с полупрямой установкой, которые были дополнительно обновлены до различных конфигураций, таких как свечи рядом с катушкой, катушки с верхней частью вилки или катушки с катушкой на вилке и стержневые катушки.

Дальнейшие разработки в конструкции катушек включают ионно-чувствительные системы зажигания и многозарядные системы зажигания.Ионно-сенсорные системы зажигания обеспечивают прямое измерение качества сгорания в цилиндрах. В этой системе используются обычные свечи зажигания в качестве датчиков качества сгорания в цилиндрах. Эта система предлагает более точное обнаружение детонации и пропусков зажигания, определяемое по результатам сгорания, а не по измерениям частоты вращения коленчатого вала.

Многозарядные змеевики предназначены для двигателей с сильно разбавленными топливными смесями, например, при стратифицированном прямом впрыске. Они обеспечивают более длительную продолжительность искры, больше энергии и повторное зажигание в случае, если горение гаснет при наличии жидкости, что может компенсировать изменение распыления топлива.

Управление зажиганием, управляемое модулем зажигания или контроллером ЭСУД, может быть двух видов в зависимости от операции: зажигание с индуктивным разрядом (IDI) или зажигание с емкостным разрядом (CDI).

В модулях CDI энергия искры накапливается в конденсаторе, расположенном внутри модуля. Энергия передается в соответствующую башню зажигания для свечи зажигания в любое время в течение цикла зажигания, как определяется модулем управления двигателем. При этом модуль управления может автоматически регулировать синхронизацию двигателя при изменении условий движения.

Чтобы накопленная энергия не вызывала повреждение внутренних компонентов модуля зажигания, производители теперь используют множество функций для повышения надежности и долговечности своих деталей. Использование медных радиаторов для рассеивания тепла, создаваемого высоким электрическим током, помогает улучшить способность модуля работать в неблагоприятных температурных условиях. Соединения выводов во всех точках модуля теперь сварены электронным способом; это значительно улучшает точки контакта в соединениях и увеличивает надежность модуля, когда целостность цепи играет важную роль.

Внутренний конденсатор модуля CDI заряжается через систему зарядки двигателя. В тот момент, когда должен быть воспламенен заряд воздуха / топлива, модуль управления двигателем посылает сигнал модулю зажигания, чтобы остановить заряд конденсатора и выпустить ток, посылая его в соответствующий цилиндр для события воспламенения. Чтобы ток был достаточно сильным для воспламенения топливно-воздушной смеси, напряжение в этих системах может достигать 40 000 вольт (в зависимости от марки автомобиля).В модуле зажигания должен использоваться трансформатор, расположенный внутри его корпуса. Сигнал 12,4 В сначала повышается примерно до 400-600 В.

Повышенное напряжение затем отправляется на конденсатор для зарядки и хранения. Зарядная часть модуля зажигания содержит собственный выпрямитель; это используется для исключения любого случайного выброса энергии в цепь зажигания.

Когда модуль управления двигателем посылает сигнал о воспламенении, конденсатор очень быстро высвобождает полностью сохраненное значение напряжения.Сначала ток поступает на катушку зажигания с низкой индуктивностью в модуле зажигания, где ток увеличивается до 40000 вольт, необходимых для надлежащего зажигания свечей зажигания.