Ecoparcovka.ru

ЭкоПарковка СТО
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое система зажигания инжекторного двигателя

Система зажигания инжекторного двигателя

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.

Конструкция системы зажигания

Все виды системы зажигания автомобиля разные, но все же у них есть и общие элементы, из которых образуется система:

  1. Одинаковый источник питания (АКБ или генератор).
  2. Включение напряжения в системе осуществляется выключателем зажигания (замком). Это механическое или электронное приспособление, которое подает напряжение на бортовую сеть и на стартер (конкретно на втягивающее реле). Замок зажигания состоит из контактной группы, металлического корпуса и непосредственно личинки с ключом.
  3. Накопитель электрической энергии. Это узел, в котором накапливается и преобразовывается электроэнергия для образования разряда на электродах свечей зажигания. Такие накопители бывают двух видов:

— Индуктивный накопитель. Это автотрансформатор или катушка зажигания, простейшая конструкция, где первичная обмотка подключена к положительному полюсу, и через контактную группу трамблера к отрицательному. Во время размыкания кулачков трамблера, в первичной обмотке образуется ток самоиндукции. Повышенное напряжение, которое пробивает воздушный зазор между электродами свечи, будет образовываться во вторичной обмотке.

— Емкостный накопитель. Он представлен в виде емкости, которая заряжается при помощи повышенного напряжения. В нужный момент отдает всю энергию на свечу зажигания.

Система для распределения зажигания, необходима, чтобы электроэнергия из емкости накопителя в нужный момент попадала на свечу. Она состоит из коммутатора (не во всех моделях двигателей), распределителя (трамблера), блока управления:

Коммутатор . Под ним подразумевается несложная электрическая схема, которая стоит на пути электрического заряда между катушкой зажигания и свечой, которая воспламеняет смесь воздуха и бензина в котлах.

Трамблер . Узел, который распределяет высокое напряжение на цилиндры. Состоит он, обычно, из кулачкового механизма, бегунка, крышки и механического вала распределителя. Бегунок осуществляет функцию распределения напряжения по свечным проводам. Крышка трамблера является соединительным элементом, на который надеваются высоковольтные провода. В случае статического распределения напряжения механический вращающийся вал отсутствует. В этом варианте катушка соединяется непосредственно с каждой свечей, и работают они от блока управления зажиганием. На каждую свечу своя катушка. То есть, если двигатель 4-хцилиндровый, то и катушек зажигания будет стоять четыре.

Блок управления – это микропроцессор, определяющий момент, когда необходимо подать напряжение на катушку зажигания двигателя. Определяет этот момент он исходя из показаний множества электронных устройств: датчика кислорода, положения коленвала и распредвала, датчиков температуры.

  • Высоковольтные провода. Количество проводов равно количеству свечей, плюс один центральный провод (в некоторых моделях двигателей центральный провод отсутствует). Это одножильные провода с хорошей изоляцией. Внутренняя часть может быть из различных материалов (стекловолокно или металлы), бывает закручена в спираль для лучшего сопротивления радиопомехам.
  • • Инжекторный двигатель ВАЗ 2107 расходует меньшее количество горючего. При этом более мощный, чем карбюраторный двигатель с таким же объемом. Это достигнуто за счет оптимального формирования качественного и количественного состава смеси топлива. Соответственно КПД инжекторного двигателя выше, чем карбюраторного.

    • Благодаря электронной регулировке оборотов, двигатель работает надежнее на холостом ходу, меньше глохнет при старте, хорошо заводится при низкой температуре окружающей среды.

    • По сравнению с карбюраторным, инжекторный двигатель не требует частой настройки систем зажигания и подачи горючего.

    • Воздушно-топливная смесь, которая поступает в цилиндры, имеет наиболее благоприятный состав. А имеющийся катализатор контролирует минимальное количество вредных выхлопных газов. Это играет большую роль в сохранении окружающей среды и заботе о здоровье.

    • Отсутствует необходимость вручную регулировать механизм, поскольку это делают гидронатяжитель цепи и гидрокомпенсаторы зазоров клапанов. А также они гарантируют меньше шума (шумоизоляцию) при работе двигателя.

    • Графическая крутящего момента «плавная», больший диапазон оборотов позволяет достигнуть высокого крутящего момента.

    СТОИТ ЗАМЕТИТЬ! На двигатель с инжекторной системой возможна установка газо-баллонного оборудования не только 2-го, но так же и 4-го поколения. Это более современный и привлекательный вариант, поскольку установка 4-го поколения ГБО дает большую экономию и сводит к нулю возникновение «хлопков» в двигателе.

    Процесс первичной настройки и коррекции на работающем двигателе во многом зависит от конструкции системы зажигания, среди которых различают 3 основные вида:

    1. Контактная система зажигания. Механический прерыватель размыкает цепь первичной обмотки катушки зажигания. Высоковольтный импульс, возникающий при этом на вторичной обмотке катушки, протекает к механическому распределителю, который через высоковольтный провод направляет искровой заряд на свечу зажигания. Для поддержания оптимального УОЗ на всех режимах работы двигателя используется вакуумный и центробежный регулятор. Подвидом контактной системы считается контактно-транзисторный вид конструкции;
    2. Бесконтактное зажигание. Работа системы зажигания ничем не отличается от контактного вида, за исключением метода выбора момента формирования импульса на первичной обмотке катушки зажигания. Вместо механического прерывателя используется электронный коммутатор, который работает в паре с датчиком импульсов. Привод оси распределителя, как и в случае с контактным зажиганием, реализован от коленчатого вала двигателя. Но вместо контактного метода передачи напряжения на первичную обмотку, на датчике Холла формируются импульсы. Сигнал считывается коммутатором, который управляет низковольтным напряжение катушки;
    3. Электронное зажигание. Формирование и распределение высоковольтных импульсов возложено на электронные устройства. Информация о фактической нагрузке, скорости вращения коленчатого вала и положении распределительного вала анализируется блоком управления двигателя. Настройка зажигания производится на этапе проектировки и тестовых испытаний путем внесения соответствующих данных в карту зажигания. Изменение этих параметров возможно только при помощи специального оборудования и своей целью имеет повышение мощности двигателя.

    Первоначальная установка УОЗ в системах контактного и бесконтактного типа достигается путем правильного позиционирования бегунка распределителя относительно одного из цилиндров в конце такте сжатия.

    Видео:Точная установка зажигания без стробоскопа

    Эксплуатация и проверка

    Чтобы как можно реже менять катушки зажигания, необходимо соблюдать стандартные правила эксплуатации: поддерживать электрооборудование автомобиля (особенно высоковольтное) в чистоте, периодически проверять исправность и подключение проводов (как высоковольтных, так и низковольтных), вовремя менять свечи зажигания и следить за их состоянием.

    Одной из проблем может быть плохой контакт между катушкой и высоковольтным проводом, когда на клеммах появляется грязь и окислы. Из-за этого разъемы перегреваются и клеммы с колпачками выходят из строя.

    Проверить работоспособность катушки можно с помощью тестера: замерить сопротивление на обмотках, и если оно не соответствует номинальным параметрам – катушка не работает.

    Катушка имеет две низковольтных клеммы (плюс и минус от аккумулятора), один высоковольтный выход (у двухискровых катушек – два), а также может иметь один (у двухискровых – два) контакт «массы» от вторичной обмотки (на фото внизу это контакт №2).

    1. Отсоединить низковольтные и высоковольтные провода от катушки.

    2. Осмотреть катушку: она должна быть абсолютно целой, без коррозии, трещин, потеков масла, расплавленных участков, нагара.

    3. Замерить собственную погрешность мультиметра: установить измерение до 200 Ом и замкнуть щупы. Идеальный аппарат покажет 0,0 Ом, другие показатели и являются погрешностью, которую затем нужно будет вычитать из результатов измерений.

    4. Замерить сопротивление первичной обмотки: тестер подключить к низковольтным клеммам (1 и 3), полярность не важна. Значение сопротивления должно быть 0,4-3 Ом (или другое, в зависимости от типа катушки). Сопротивление ниже (стремящееся к 0) – короткое замыкание в обмотках, бесконечность – обрыв провода.

    5. Проверка вторичной обмотки: установить тестер на измерение до 2000 кОм, один щуп на высоковольтный выход, второй щуп на клемму №2 или на плюсовую клемму. Сопротивление вторичной обмотки должно составлять 5-10 кОм (возможны и другие значения в зависимости от технических параметров катушки). Так же, как и в предыдущем случае, не 0 и не бесконечность.

    6. В двухискровых катушках для диагностики вторичной обмотки замеряется сопротивление на сдвоенных контактах: 1-4 и 2-3.

    7. И, наконец, можно проверить катушку на пробой изоляции: один щуп мультиметра на высоковольтную клемму, другой на металлическую деталь корпуса катушки. Сопротивление в этом случае должно составлять бесконечность. Способ не слишком надежный, но явные нарушения изоляции покажет.

    Старый способ, которым проверялись катушки на советских автомобилях – оценить образование искры на свече – для современных систем зажигания может закончиться серьезной поломкой: даже абсолютно рабочая катушка зажигания не выдерживает такого обращения и сгорает. При сомнениях в качестве работы зажигания лучше обратиться за профессиональной диагностикой: на хороших СТО есть возможность протестировать всю систему высокоточным оборудованием.

    Катушка зажигания – устройство неремонтопригодное, ее можно только заменить новой. Ресурс качественной катушки составляет 60-80 тыс. км, но из-за неблагоприятных условий эксплуатации она может выйти из строя раньше срока.

    О том, как выбрать новую катушку зажигания и на что обращать внимание при подборе, читайте наш «Гид покупателя».

    Устройство электронной системы зажигания

    В электронной системе зажигания инжектора используется принцип статического распределения высокого напряжения, то есть в системе отсутствуют подвижные детали. На инжекторных автомобилях высокое напряжение с катушки зажигания подается в два цилиндра, поршни которых в данный момент движутся к верхней мертвой точке. В одном из цилиндров происходит такт сжатия смеси, во втором — такт выпуска.

    Такой принцип распределения высокого напряжения называется «методом холостой искры». Для реализации этого принципа на четырехцилиндровом двигателе требуются две катушки зажигания.

    На перспективных инжекторных двигателях планируется устанавливать индивидуальные катушки зажигания на каждый из цилиндров.

    Управление углом опережения зажигания

    В электронных системах зажигания моментом искрообразования управляет контроллер. Определив значение оборотов коленвала в данный момент и нагрузку на двигатель, контроллер рассчитывает базовый угол опережения зажигания. Далее этот угол может быть скорректирован (например, уменьшен, если обнаружена детонация). Рассчитав окончательное значение угла опережения зажигания, контроллер выдает управляющий сигнал на модуль зажигания в момент, когда поршень, движущийся к ВМТ, займет требуемое положение.

    Состав системы зажигания инжекторного двигателя

    В электронной системе зажигания можно выделить следующие составные части:

  • Контроллер;
  • Датчик положения коленчатого вала (ДПКВ);
  • Шкив с зубчатым венцом;
  • Модуль зажигания;
  • Высоковольтные провода;
  • Свечи зажигания.

    Модуль зажигания

    Модуль зажигания включает в себя две катушки зажигания и два высоковольтных ключа-коммутатора.

    Катушка зажигания служит для накопления энергии, достаточной для воспламенения топливовоздушной смеси, в ее вторичной цепи формируется высокое напряжение, которое далее подается на свечи зажигания. Катушка зажигания состоит из двух индуктивно связанных обмоток (первичной и вторичной).

    Работа катушки зажигания основана на законе индукции. Когда по первичной обмотке протекает ток, сердечник намагничивается, вокруг обеих обмоток создается сильное магнитное поле. Величина тока через первичную обмотку и индуктивность первичной обмотки определяют накопленную в магнитном поле энергию системы зажигания. В заданный момент времени (по команде контроллера) протекание тока через первичную обмотку прерывается, исчезает созданное им магнитное поле. При изменении магнитного потока, пронизывающего витки вторичной обмотки, в последней наводится электродвижущая сила самоиндукции (ЭДС). Величина ЭДС зависит от накопленной энергии, от коэффициента трансформации катушки зажигания, от качества намотки катушек и пропорциональна скорости изменения магнитного потока. Благодаря высокой скорости изменения магнитного потока, а также большому коэффициенту трансформации во вторичной обмотке наводится ЭДС выше 300 000 В.

    Коммутатор служит для включения и выключения тока в первичной обмотке катушки зажигания. Контроллер рассчитывает необходимое время включенного состояния в зависимости от текущих оборотов коленвала и напряжения бортсети и подает на коммутатор управляющий сигнал. В течение времени включенного состояния (времени накопления) ток в первичной обмотке катушки зажигания возрастает до заданного оптимального значения, при котором величина запасаемой энергии достигает максимума. Если время накопления слишком велико, то катушка зажигания будет работать с насыщением, что приведет к ее перегреву и снижению КПД.

    При включении первичного тока во вторичной обмотке катушки зажигания индуцируется нежелательное напряжение в диапазоне 1000—2000 В (напряжение включения). Но за счет высокого пробойного напряжения двух последовательно включенных свечей зажигания появление нежелательной искры подавляется без дополнительных мероприятий.

    Высоковольтные провода зажигания

    С помощью высоковольтных проводов высокое напряжение с катушки зажигания подается на свечи зажигания. Высоковольтный провод представляет собой токопроводящую жилу в силиконовой изоляции, на концах которой и находятся высоковольтные контактные наконечники. Высоковольтный провод обладает сопротивлением 6—15 кОм. Это делается специально для снижения уровня электромагнитных помех, которые возникают в момент искрообразования.

    Свеча зажигания: 1 — контакт; 2 — изолятор; 3 — корпус; 4 — электропроводное стекло; 5 — уплотнение; 6 — центральный электрод; 7 — боковой электрод

    Свечи зажигания служат для воспламенения топливовоздушной смеси. При увеличении напряжения вторичной цепи до величины пробоя искровой промежуток между центральным и боковым электродами свечи зажигания становится токопроводящим, запасенная энергия катушки зажигания преобразуется в искру, воспламеняющую топливовоздушную смесь.

    Величина напряжения пробоя искрового промежутка зависит от зазора между электродами, от геометрии электродов, от давления в камере сгорания и от коэффициента избытка воздуха смеси в момент воспламенения. С ростом давления в камере сгорания напряжение пробоя увеличивается.

    Важными параметрами свечей зажигания являются калильное число и длина искрового промежутка. Подробнее про калильное число в статье «Что такое калильное число. Холодные и горячие свечи зажигания».

    Длина искрового промежутка влияет на качество сгорания топливовоздушной смеси. Чем больше искровой промежуток, тем увереннее происходит ее воспламенение. Но максимальное значение межэлектродного расстояния ограничивается максимально допустимым значением вторичного напряжения катушки зажигания, скоростью нарастания вторичного напряжения, которое, в свою очередь, определяется конструктивными особенностями катушки зажигания, высоковольтных проводов и свечей зажигания.

    Датчик положения коленвала (ДПКВ)

    Чтобы обеспечить оптимальное управление двигателем, контроллер системы управления должен всегда знать точное положение поршней в цилиндрах двигателя относительно ВМТ. Для этой цели шкив привода генератора дополнили зубчатым венцом. Расчетное количество зубьев на венце 60, при этом два из них отсутствуют. Угловое расстояние между зубьями составляет 6°.

    В паре с зубчатым шкивом работает ДПКВ. Воздушный зазор между ДПКВ и зубчатым венцом составляет 0,7—1,1 мм.

    Датчик состоит из постоянного магнита и обмотки с сердечником. При вращении зубчатого венца изменяется магнитный поток в магнитопроводе датчика, наводя импульсы напряжения переменного тока в его обмотке. Амплитуда импульсов увеличивается с ростом частоты вращения коленвала. На величину амплитуды импульсов влияет также расстояние между датчиком и зубчатым венцом. Шкив установлен на валу так, что при совмещении середины первого зуба венца с осью ДПКВ поршни первого и четвертого цилиндров находятся строго за 114° до ВМТ.

    С началом прокрутки двигателя контроллер анализирует сигнал ДПКВ, пытаясь выделить два пропущенных зуба на венце шкива (после пропущенных идет первый зуб). Как только это происходит, становится возможным расчет угла опережения зажигания, расчет фаз впрыска топлива и управление модулем зажигания и форсунками. Сигнал ДПКВ используется также для расчетов скорости вращения коленвала и его ускорения.

    Рег.: 18.01.2005
    Тем / Сообщений: 2 / 891
    Откуда: Саранск
    Возраст: 41
    Авто: ВАЗ 21214 ; Шнива; УАЗ 31514: ЛуАЗ 969

    Мысль безумная пришла.

    А нафиг всякие поделки типа силыча?

    Коммутатор.. Задумчиво смотрим и выкидываем нафиг.
    Трамблер – тоже нафиг!
    И бобину нафиг. Тоже.

    Теперь. Ставим шкив 21214. ДПКВ. Модуль зажигания. Датчик детонации. Контроллер.

    Плюсы. Мощная система зажигания. Ездит на любом бензине. и никакой детонации.Расход зависит от настроек карбюратора. Нету движущихся частей, трамблера и ненадежного коммутатора. Искра убийственная.

    Минусы. Стоимость в 2 силыча. Так ведь силыч – кружок умелые руки.

    И не надо тока говорить, что контроллер будет работать в аварийном режиме. Он то и будет исполнять роль супермегасилыча.

    Рег.: 30.10.2005
    Сообщений: 393
    Откуда: СВАО
    Возраст: 45
    Авто: LADA 21213,1998, Peugeot

    Модуль зажигания

    Модуль зажигания — это устройство, предназначенное для преобразования постоянного напряжения бортовой сети в электронные высоковольтные импульсы с последующим их распределением по цилиндрам в определённом порядке.

    Конструкция и принцип работы

    В конструкцию устройства входят две двухвыводные катушки зажигания (трансформаторы) и два высоковольтных коммутатора. Управление подачей напряжения на первичные обмотки трансформатора осуществляется контроллером на основании полученной от датчиков информации.

    В системе зажигания инжекторного двигателя распределение напряжения осуществляется по принципу холостой искры, предусматривающему попарное разделение цилиндров (1–4 и 2–3). Искра образуется одновременно в двух цилиндрах — в цилиндре, в котором подходит к завершению такт сжатия (рабочая искра), и в цилиндре, где начинается такт выпуска (холостая искра). В первом цилиндре происходит возгорание топливно-воздушной смеси, а в четвёртом, где догорают газы, не происходит ничего. После проворачивания коленвала на пол-оборота (180 0 ) в процесс вступает вторая пара цилиндров. Поскольку от специального датчика контроллер получает информацию о точном положении коленчатого вала, проблем с искрообразованием и его очерёдностью не возникает.

    Расположение модуля зажигания ВАЗ 2107

    Модуль зажигания расположен на фронтальной стороне блока цилиндров над масляным фильтром. Он закреплён на специально предусмотренном металлическом кронштейне при помощи четырёх винтов. Идентифицировать его можно по выходящим из корпуса высоковольтным проводам.

    Заводские обозначения и характеристики

    Модули зажигания ВАЗ 2107 имеют каталожный номер 2111–3705010. В качестве альтернативы рассматривают изделия под номерами 2112–3705010, 55.3705, 042.3705, 46.01. 3705, 21.12370–5010. Все они имеют примерно одинаковые характеристики, но при покупке модуля следует обращать внимание на объем двигателя, для которого он предназначен.

    Таблица: технические характеристики модуля зажигания 2111–3705010

    НаименованиеПоказатель
    Длина, мм110
    Ширина, мм117
    Высота, мм70
    Масса, г1320
    Номинальное напряжение, В12
    Ток первичной обмотки, А6,4
    Напряжение вторичной обмотки, В28000
    Длительность искрового разряда, мс (не менее)1,5
    Энергия разряда искры, МДж (не менее)50
    Диапазон рабочих температур, 0 Сот -40 до + 130
    Примерная цена, руб. (в зависимости от производителя)600–1000

    Как проверить модуль зажигания самостоятельно?

    Допустим, вы явно определили, что двигатель троит (может быть, другая неисправность) по причине модуля зажигания. Вы знаете, где он располагается, известна распиновка входной колодки. Чтобы принять решение, отремонтировать модуль, или поменять на новый (это ваши затраты), протестируем его как минимум мультиметром.

    • Самый простой способ – замена блока на заведомо исправный. Это возможно лишь при наличии хорошего знакомого с аналогичным автомобилем. При такой проверке исключается т.н. «группа обеспечения» — кабели, электронный коммутатор.
    • Работоспособность контактной группы. Во время работы мотора следует понажимать на штекеры высоковольтных проводов (Осторожно!) и колодку управления. Если характер работы мотора изменился (не троит, обороты стали устойчивыми) – проверьте состояние контактов.
    • Меряем сопротивление на контактах катушек. Гарантировано тестируются вторичные обмотки. Между контактами на выход 1,4 и 2,3 свечей, сопротивление должно быть одинаковым, и лежать в пределах 5 Ом.
    • Осматриваем разобранный модуль. Разумеется, необходимо иметь элементарные навыки в электротехнике (уровень несколько выше, чем «лампочку в подъезде вкрутить»). Обрывы проводов или подгоревшие контакты видно сразу, а исправность транзисторов можно проверить мультиметром. Становится доступной первичная обмотка катушек.

    Если детали заменяемы – производим ремонт. Проводка и контакты восстанавливаются элементарно.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Читать еще:  Skoda fabia сколько масла заливать в двигатель
  • Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector