Что отвечает за опережение зажигания в инжекторном двигателе

Работа системы зажигания инжекторного двигателя

Процесс воспламенения топливовоздушной смеси

Когда поршень сжимает топливовоздушную смесь, давление в камере сгорания достигает 20-40 бар, а температура смеси 400 — 600°С. Но чтобы смесь загорелась, т.е. произошел бы процесс горения этого недостаточно и нужно на нее воздействовать. Для этого служит искра, которая возникает между центральным и боковым электродами свечи зажигания. Но если искровой заряд будет маломощным, то возгорание может и не произойти.

Чтобы смесь поджигалась нужен очень мощный разряд. К примеру, для стехиометрической смеси он составляет 0.2 мДж, а для ‘бедной’ или ‘богатой’ смеси он должен быть равным 3.0 мДж. Необходимо, чтобы около искры находилось оптимальное количество топливовоздушной смеси. Именно это количество и поджигает всю оставшуюся смесь в цилиндре, а дальше начинается процесс сгорания топлива.

В системе зажигания автомобиля присутствует катушка зажигания, которая накапливает энергию и передает ее на свечу зажигания для возникновения напряжения. Особенность катушки зажигания состоит в том, что напряжение, которая она создает, намного превышает величину пробоя в зазоре свечи зажигания. Катушки зажигания способны накапливать энергию в районе 60 — 120 мДж и обеспечивают напряжение равное 25 — 40 кВ.

Условия для качественного горения топлива:

Достаточная продолжительность искрового разряда,
Оптимальное распыление топливовоздушной смеси,
Однородность топливовоздушной смеси,

Стехиометрический состав топливовоздушной смеси.

На процесс горения также влияет величина искрового разряда между электродами свечи зажигания. Увеличение зазора способствует увеличению длины искры, что приводит к более лучшему процессу сгорания топлива. Величину зазора в свечи зажигания надо выставлять согласно данным производителя мотора.

Угол опережения зажигания (УОЗ). Что это такое?

Три миллисекунды — именно столько проходит между моментом начала воспламенения смеси и ее полным сгоранием.
При повышении частоты вращения коленвала время сгорания остается постоянным, но средняя скорость перемещения поршня возрастает. Это ведет к тому, что когда поршень отходит от ВМТ, сгорание смеси произойдет в большем объеме и давление газов на поршень уменьшиться. Из-за этого упадет мощность двигателя.

Кроме того, при одной и той же частоте вращения коленвала с увеличением нагрузки на двигатель момент воспламенения должен наступать позже. Это объясняется тем, что увеличивается количество горючей смеси, поступающей в цилиндры, и одновременно уменьшается количество примешиваемых к ней остаточных отработавших газов, вследствие чего повышается скорость сгорания. Искра должна возникнуть в тот момент, когда давление сгорания при разных рабочих режимах будет наиболее оптимальным.

Это вызывает необходимость воспламенять рабочую смесь с опережением (до прихода поршня к ВМТ) с таким расчетом, чтобы смесь полностью сгорела к моменту перехода поршнем ВМТ.

Момент зажигания является важным показателем в работе двигателя. От него зависит экономичность мотора, максимальная мощность и содержание вредных веществ в выхлопных газах.

В инжекторных моторах система самостоятельно рассчитывает угол опережения зажигания в зависимости от работы мотора в определенный период. Угол опережения зажигания определяется на основании скорости вращения коленвала, режима работы мотора и нагрузки на двигатель. На основании этих данных система управления двигателем подбирает оптимальный УОЗ.

Детонация двигателя. Что это такое?

Детонация — это непредсказуемые взрыв в моторе, который происходит в неположенное время и может загубить двигатель. Детонация возникает при высокой степени сжатия двигателя и носит опасный характер для мотора. Детонация бывает из-за самопроизвольного сгорания топливовоздушной смеси в камере сгорания.

Детонация свидетельствует о том, что момент зажигания очень ранний. Вследствие могут пострадать детали двигателя из-за повышенной температуры и давления паров. В первую очередь страдают поршни, прокладка головки цилиндров и головка в зоне клапанов. Детонация может приводить к ремонту двигателя.

Детонация мотора можно возникать:

При большой нагрузки на двигатель и повышенных (близким к критическим) оборотов коленчатого вала.
При разгоне. Она слышна как металлический звон и стуки в двигателе (‘стучат пальчики’). Она бывает при повышенной нагрузке, но при малых оборотах мотора. Именно она считается как самая опасная детонация, т.к. ее вовсе не слышно из-за повышенного шума мотора на больших оборотах.

Из-за конструкции двигателя, а также от плохого топлива.

Принцип работы системы зажигания

Вне зависимости от типа системы питания для воспламенения смеси используют свечи, высоковольтный разряд пробивает воздушный промежуток. В автодизелях воздух предварительно сжимается, что позволяет получить температуру до +600°С. Впрыскиваемое форсункой горючее воспламеняется, и начинается такт расширения, сопровождаемый движением поршня вниз.

На инжекторе

На двигателях с инжектором раннего образца встречается бесконтактная система с распределителем и датчиком Холла. Позднее стали использовать блок управления, который определяет положение валов и автоматически регулирует угол опережения. Однозначно сказать, какое зажигание лучше, невозможно, поскольку каждая из систем имеет свои преимущества и недостатки.

На карбюраторе

На моторах с карбюратором применяется механический трамблер, распределяющий импульсы тока по цилиндрам. Вместо контактной группы может использоваться коммутатор, работающий с датчиком Холла и управляющий работой катушки. Но распределение высоковольтных импульсов осуществляет механический прибор. Искровые разряды появляются после того, как стартер начнет крутить вал двигателя. После последовательных вспышек смеси силовой агрегат заработает.

На моторах с карбюратором используется трамблер для регулировки раннего или позднего зажигания

Система зажигания инжекторного двигателя. Что такое УОЗ и детонация?

Система зажигания служит для поджигания смеси в определенный период, вследствие чего начинается процесс сгорания. От её работы зависит мощность двигателя, содержание вредных веществ в отработавших газах и топливная экономичность.

Процесс воспламенения топливовоздушной смеси

Когда , давление в камере сгорания достигает 20-40 бар, а температура смеси 400 — 600°С. Но чтобы смесь загорелась, т.е. произошел бы процесс горения этого недостаточно и нужно на нее воздействовать. Для этого служит искра, которая возникает между центральным и боковым электродами свечи зажигания. Но если искровой заряд будет маломощным, то возгорание может и не произойти.

Чтобы смесь поджигалась нужен очень мощный разряд. К примеру, для стехиометрической смеси он составляет 0.2 мДж, а для «бедной» или «богатой» смеси он должен быть равным 3.0 мДж. Необходимо, чтобы около искры находилось оптимальное количество топливовоздушной смеси. Именно это количество и поджигает всю оставшуюся смесь в цилиндре, а дальше начинается процесс сгорания топлива.

В присутствует катушка зажигания, которая накапливает энергию и передает ее на свечу зажигания для возникновения напряжения. Особенность катушки зажигания состоит в том, что напряжение, которая она создает, намного превышает величину пробоя в зазоре свечи зажигания. Катушки зажигания способны накапливать энергию в районе 60 — 120 мДж и обеспечивают напряжение равное 25 — 40 кВ.

Условия для качественного горения топлива:

Достаточная продолжительность искрового разряда;

Оптимальное распыление топливовоздушной смеси;

Однородность топливовоздушной смеси;

Стехиометрический состав топливовоздушной смеси.

На процесс горения также влияет величина искрового разряда между электродами свечи зажигания. Увеличение зазора способствует увеличению длины искры, что приводит к более лучшему процессу сгорания топлива. Величину надо выставлять согласно данным производителя мотора.

Угол опережения зажигания (УОЗ). Что это такое?

Три миллисекунды — именно столько проходит между моментом начала воспламенения смеси и ее полным сгоранием.

При повышении частоты вращения коленвала время сгорания остается постоянным, но средняя скорость перемещения поршня возрастает. Это ведет к тому, что когда поршень отходит от ВМТ, сгорание смеси произойдет в большем объеме и давление газов на поршень уменьшиться. Из-за этого упадет мощность двигателя.

Момент зажигания принято определять по положению коленчатого вала относительно ВМТ и обозначать его в градусах до ВМТ. Этот угол называют углом опережения зажигания (УОЗ). Сдвиг момента зажигания в сторону ВМТ считается поздним (УОЗ уменьшается), а сдвиг от ВМТ — ранним (УОЗ увеличивается). Чем выше частота вращения коленвала, тем более ранним должен быть угол опережения зажигания.

Детонация двигателя. Что это такое?

Детонация — это непредсказуемые взрыв в моторе, который происходит в неположенное время и может загубить двигатель. Детонация возникает при высокой и носит опасный характер для мотора. Детонация бывает из-за самопроизвольного сгорания топливовоздушной смеси в камере сгорания.

Детонация мотора можно возникать:

При большой нагрузки на двигатель и повышенных (близким к критическим) оборотов коленчатого вала.

При разгоне. Она слышна как металлический звон и («стучат пальчики»). Она бывает при повышенной нагрузке, но при малых оборотах мотора. Именно она считается как самая опасная детонация, т.к. ее вовсе не слышно из-за повышенного шума мотора на больших оборотах.

Из-за конструкции двигателя, а также от .

Установка корректного УОЗ на инжекторе и дизеле

С инжекторным двигателем также все предельно просто. В этом случае следует включить зажигание и посмотреть на панель приборов. Если на ней загорелась лампочка, свидетельствующая о неисправности, тогда берем ноутбук со специальной программой, подключаем его к бортовому компьютеру и проводим диагностику.

На следующем этапе тщательному визуальному осмотру подвергается дроссельное устройство. Еще рекомендуется проверить напряжение бортовой сети и датчика, регулирующего положение дроссельной заслонки. Они должны соответствовать нормам. Так, оптимальным для датчика считается напряжение в пределах 0,45–0,55 В, а для сети – 12 В. Заслонка открывается всего на 1%. Резко жмем на педаль газа. Открытие заслонки должно превышать 90%, а напряжение датчика снизится до 0,45 В. В противном случае необходимо срочно отрегулировать угол опережения зажигания.

Проверка напряжения датчика положения дроссельной заслонки

Проводите все работы в токонепроводящих резиновых рукавицах, так как большинство элементов находятся под напряжением.

Установка угла начинается с того, что мы отсоединяем вакуумный шланг от двигателя. Затем к плюсовой клемме АКБ подсоединяем положительный зажим стробоскопа. Регулировка зажигания осуществляется переключением зажима «массы», подсоединяем его к минусовой клемме и вытаскиваем провод из цилиндрического гнезда на крышке распределителя. Вставляем в освободившееся место датчик стробоскопа, одновременно подсоединив его к проводу первого цилиндра силового агрегата. Далее запускаем мотор и направляем луч от стробоскопа на специальный люк. На маховике появится метка, оптимальным считается ее расположение между делениями. Если это не так, то выставляем угол, потихоньку отпуская гайки крепления распределителя маховика.

Корректировка угла опережения зажигания на дизеле тоже не представляет сложности. А вот недооценивать эту операцию не стоит, так как дизельный мотор может работать только при полном сгорании топлива. С неправильно выставленным углом зажигания такого не получится. Главным отличием этой системы является отсутствие свечей. В основном, все действия такие, как и для бензиновых моторов. Только в этом случае необходимо снять декомпрессионный механизм, мотосчетчик и корпус горловины, через которую заливают масло. Обязательно проверяем уровень подачи топлива. Для этого переводим соответствующий рычаг в крайнее положение, устанавливаем моментоскоп и медленно прокручиваем коленвал.

Устройство и принцип действия типовой системы зажигания

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

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

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

Как выставить зажигание на инжекторном двигателе

На всех современных автомобилях зажигание устанавливается на заводе с помощью компьютера, а регулирование осуществляется при изменении прошивки. Однако на машинах более старых годов выпуска «мозги» нужны только для впрыска горючего. При этом зажигание регулировалось аналогично карбюраторным моторам. Но вернемся к популярным в России Lada последних выпусков.

Как работает зажигание на инжекторном моторе

Чтобы все функционировало правильно, ЭБУ требуется считать информацию с датчиков. Главный из них идет от коленвала и информирует, в каком положении тот находится. Далее компьютер рассчитывает, когда нужно впрыснуть в цилиндры смесь, зажечь ее. Как выставить правильный угол системы зажигания?

Сделать это можно посредством компьютера со специальной программой, который подключается к ЭБУ. На экране будет видно, как идут сигналы, как на них реагируют «мозги» и т. д. Если все нормально, в ходе эксплуатации ничего дополнительно регулировать не нужно. Но если вы чувствуете, что машина работает «как-то не так», причины, связанные с зажиганием, могут быть следующими:

выход из строя датчика коленвала: поставьте заведомо исправный и оцените результат;
неверное напряжение в бортовой сети: на датчик должно поступать 5 вольт, иначе ЭБУ не будет распознавать сигнал;
«мозги» авто неисправны: замените их – на «Жигули» данный блок стоит не так уж много, особенно если сравнивать с иномарками.

Так что в электронном плане зажигание на инжекторных машинах выставляется заранее, на заводе, и настраивать его можно через прошивку в специализированных техцентрах. Но вот отрегулировать совпадение меток на распределительном вале и коленвале можно самостоятельно.

Если ваше авто работает неустойчиво, есть хлопки в глушителе, то нужно сначала заглянуть в специальный вырез (окошко) наверху двигателя: метка расположена около зубцов маховика и она должна совпасть с риской на корпусе ДВС. Далее проконтролируйте совпадение меток на шкиве с ремнем. Одна из них – рядом с его зубцами, другая – на корпусе масляного насоса. Осталось проверить распредвал. Если он одновальный, нужно, чтобы метка на шестеренке совпадала с выступом на крышке. То же самое относится к двухвальной системе. Здесь метки на звездочках должны располагаться строго наверху и тоже совпадать с приливами на крышке. Все везде должно совпадать.

Проверка ДПК (датчика положения коленвала)

На ВАЗ2110 датчик закреплен на передней части мотора и получает данные от звездочки, закрепленной при помощи шпонки и устанавливаемой на шкиву. Здесь может возникнуть проблема, когда он смещается относительно вала из-за износа шпонки.

В итоге датчик будет получать неправильную информацию. В таком случае рекомендуется менять шкив вместе со шпонкой. Еще один момент, вызывающий ложные «показания» заключается в неправильной установке датчика (он может быть и нестандартным). Тогда тоже сигнал получится неправильный.

Заключение

При самостоятельной диагностике помните, что нельзя касаться элементов двигателя, когда он запущен. Не проверяйте искрообразование на включенном моторе. Если зажигание включено, не снимайте штекерный разъем коммутатора, так как это может вывести из строя конденсатор.

Для точного выявления неисправности можно воспользоваться осциллографом, с помощью которого вывести на экран осциллограмму всей системы зажигания. О том, как правильно пользоваться прибором узнаем в следующем видео:

Читать еще: Honda civic 4d подушка двигателя как определить