Системи запалювання бензинових двигунів: принцип роботи. Система запалювання

Головною функцією системи запалення в бензиновому двигуні є подача іскри на свічки запалювання під час певного такту його роботи. Система запалювання дизельного двигуна влаштована інакше, воно відбувається момент, коли паливо впорскується в такт стиснення.

Види

Залежно від того, як відбувається процес утворення іскри, виділяють кілька систем: безконтактна (за участю транзистора), електронна (за допомогою мікропроцесора) та контактна.

Важливо! У безконтактної схемидля взаємодії з датчиком імпульсів, використаний транзисторний комутатор, що виконує функцію переривника. Висока напруга регулює механічний розподільник.

Електронна система запалювання двигуна накопичує та розподіляє електричну енергію за допомогою електронного блоку керування. Раніше конструктивна особливість цього варіанта дозволяла електронному блоку відповідати одночасно за систему запалення та за систему упорскування палива. Зараз система запалення є елементом системи керування двигуном.

У контактній системі електрична енергія розподіляється за допомогою механічного пристрою- переривника-розподільника. Подальшим її поширенням займається контактна транзисторна система.

Конструкція системи запалювання

Всі види системи запалення автомобіля різні, але все ж таки у них є і загальні елементи, з яких утворюється система:

Принцип роботи

Розглянемо докладніше розподільник запалювання, щоб визначити технологію напряму електричного імпульсу кожен циліндр окремо. Знявши кришку трамблера можна побачити вал із пластиною в центрі та розташовані по колу мідні контакти. Ця пластина і є бігунок, він зазвичай пластиковий або текстолітовий і в ньому стоїть запобіжник. Мідний наконечник з одного краю бігунка по черзі стосується мідних контактів, роздаючи електричні розряди на дроти до циліндрів. необхідний частакту роботи двигуна Поки бігунок здійснює свій рух від одного контакту до іншого, у циліндрах готується нова порція горючої сумішідля займання.

Важливо! виключити постійну подачу струму, в трамблер встановлюється переривник – контактна група. Кулачки розташовані на валу ексцентрично, і при обертанні замикають та розмикають електричну мережу.

Необхідною умовою правильної роботита ефективного згоряння суміші є те, що відбулося строго в певний момент самозаймання. Процес загоряння дуже складний з технічного погляду, оскільки у циліндрах утворюється велика кількістьдугових розрядів, які залежать від обертів двигуна. Розряди повинні бути так само рівні певним значенням: від 0,2 мдж і вище (залежно від паливної суміші). У разі недостатньої енергії суміш не загориться, і з'являться перебої в роботі двигуна, він може не запуститися або заглухнути. Робота каталізатора також залежить від справності системи запалювання двигуна. Якщо система працює з перебоями, залишки палива потраплятимуть у каталізатор і догорятимуть там, що призведе до перегріву та прогоряння металу каталізатора як зовні, так і виходу з ладу внутрішніх перегородок. Каталізатор, що прогорів усередині, не зможе виконувати свої функції і знадобиться заміна.

Можливі несправності

Встановлення різних систем: контактної, безконтактної, електронної, на сучасні автомобілі, все ж таки підпорядковується загальним правиламтому можна виділити такі основні несправності системи запалювання:

• неробочі свічки;
• не працює котушка;
• порушено з'єднання ланцюга (прогорання дроту, окислення контакту, погане з'єднання).

Для біс контактної системизапалювання двигуна характерні також поломки комутатора, кришки датчика розподільника, вакууму трамблера, датчика Холла.

Увага! Електронний блок управління сам може вийти з ладу. Також до неправильній роботінаведуть несправні вхідні датчики.

Ознаки

Найбільш частими причинамиполомки в системі запалення є:

• встановлення неякісних запчастин (свічок, котушок, проводів свічок, кулачків трамблера, кришок розподільника, датчиків);
• механічні пошкодженнявузлів деталей;
• неправильна експлуатація (низькоякісне паливо, непрофесійне обслуговування).

Діагностувати несправність системи запалення можливо і по зовнішніми ознаками. Хоча симптоми можуть бути схожі з проблемами в паливної системита системі упорскування.

Порада! Правильніше діагностуватиме ці дві системи паралельно.

Визначити самостійно, що поломка стосується саме запалення, можна за зовнішніми ознаками:

• двигун запускається не з перших кручень стартера;
• на холостому ході(Іноді і під навантаженням) робота двигуна нестійка, як кажуть майстри - мотор «троїт»;
• прийомистість двигуна знижується;
• збільшується витрата палива.

Якщо немає можливості одразу звернутися до сервісу, то можна спробувати самостійно визначити причину збою та відремонтувати систему запалювання, оскільки деякі запчастини належать до витратним матеріаламта продаються в будь-якому магазині автозапчастин. Насамперед можна викрутити і перевірити свічки. Якщо електроди обгоріли і між ними утворився нагар, необхідно замінити свічки. Для роботи знадобиться один свічковий ключ і новий набір свічок, які підбираються необхідним параметрамзазору та розмірам різьблення.

також в темний часдіб або у закритому гаражі можна відкрити капот і при пробуванні високовольтних проводівпобачити слабке світіння та іскріння в одному або кількох проводах. Тоді буде потрібно їх заміну, яку нескладно провести самостійно. Головне, вибрати потрібні по довжині, з чим легко справиться продавець-консультант, якщо ви назвете йому марку машини.

Інші види діагностики системи запалювання (перевірка датчиків, котушки та інших. електронних приладів) краще довірити професіоналам.

Висновок

При самостійної діагностикипам'ятайте, що не можна торкатися елементів двигуна, коли він запущений. Не перевіряйте іскроутворення на увімкненому моторі. Якщо запалення увімкнено, не знімайте штекерний роз'єм комутатора, оскільки це може вивести з ладу конденсатор.

Для точного виявлення несправності можна скористатися осцилографом, за допомогою якого вивести на екран осцилограму системи запалювання. Про те, як правильно користуватися приладом дізнаємося в наступному відео:

Основним призначенням системи запалення автомобіляє подача іскрового розряду на свічки запалювання у певний. Для дизельних двигунівпід запаленням розуміють момент упорскування палива в такт стискування. У деяких моделях автомобілів система запалювання, а саме її імпульси, подаються на блок керування занурювальним паливним насосом.

Систему запалювання, у міру свого розвитку, можна поділити на три типи. Контактна система запалювання, Імпульси у якої створюються під час роботи контактів на розрив. Безконтактна система запалювання, управляючі імпульси створюються електронним транзисторним управляючим пристроєм – комутатором, (хоча правильно його назвати генератором імпульсів). Мікропроцесорна система запалювання- це електронний пристрій, що управляє моментом запалювання, а також іншими системами автомобіля. Для двотактних двигунівбез зовнішнього використовуються системи запалювання типу магнето. Заснована на принципі створення ЕРС під час обертання постійного магнітуу котушці запалювання по задньому фронті імпульсу.

Влаштування системи запалення

Схема системи запалення: 1 – замок запалювання; 2 – котушка запалювання; 3 – розподільник, 4 – свічки запалювання; 5 – переривник, 6 – маса.

Всі перераховані вище види систем запалення схожі між собою, відрізняються лише методом створення керуючого імпульсу. Так у систему запалення входять:

1. Джерело живленнядля системи запалення, це (у момент запуску двигуна), та (під час роботи двигуна).
2. Вимикач запалювання– це механічне чи електричне контактний пристрійподачі напруги на систему запалювання, або інакше – замок запалювання. Як правило, виконує дві функції: подачі напруги на бортову мережу і систему запалювання, подачі напруги на реле, що втягує.
3. Накопичувач енергії- Вузол призначений для накопичення, перетворення енергії достатньої для виникнення електричного розрядуміж електродами свічки запалювання. Умовно накопичувачі енергії можна поділити на індуктивний та ємнісний.
   1. Найпростіший індуктивний накопичувач– це котушка запалювання, яка є автотрансформатором, первинна обмотка у нього підключається до плюсового полюса і через пристрій розриву до мінусового. Під час роботи пристрою розриву, наприклад, кулачків запалювання, у первинній обмотці виникає напруга самоіндукції. У вторинній обмотці утворюється підвищена напруга, достатня для пробою повітряного зазору свічки.
   2. Ємнісний накопичувачявляє собою ємність, яка заряджається підвищеною напругою і в потрібний моментвіддає свою енергію на свічку запалювання
4. Свічки запалювання являють собою пристрій з двома електродами, що знаходяться один від одного на відстані 0,15-0,25 мм. Це фарфоровий ізолятор, насаджений на металеве різьблення. У центрі знаходиться центральний провідник, який є електродом, другим електродом є різьблення.
5. Система розподілу запалюванняпризначена для подачі у потрібний момент енергії від накопичувача до свічок запалювання. До складу системи входять розподільник, та(або) комутатор, блок управління системою запалювання.
   1. Розподільник запалювання (трамблер)– пристрій розподілу високої напругипо дротах, що ведуть до свічок циліндрів. Зазвичай у розподільнику зібрано і кулачковий механізм. Розподіл запалення може бути механічним та статичним. Механічний розподільник є валом, який приводиться в дію від двигуна і за допомогою «бігунка» розподіляє напругу по високовольтних дротах. Статичний розподіл запалювання передбачає під собою відсутність деталей, що обертаються. При такому варіанті котушка запалення приєднаються безпосередньо до свічки, а керування походить від блоку керування запаленням. Якщо, наприклад, двигун автомобіля має чотири циліндри, то і котушок буде чотири. Високовольтні дротиу цій системі відсутні.
   2. Комутатор - електронний пристрій для генерації імпульсів керування котушкою запалювання, включається в ланцюг живлення первинної обмотки котушки і сигналом від блоку управління розриває живлення, в результаті чого виникає напруга самоіндукції.
   3. Блок управління системою запалювання – мікропроцесорний пристрій, який визначає момент подачі імпульсу в котушку запалювання, залежно від даних датчиків положення колінвалу, лямбда-зондів, температурних датчиківі датчика положення розподільного валу.
6. Високовольтний провід- це одножильний провід із підвищеною ізоляцією. Внутрішній провідник може мати форму спіралі, щоб уникнути перешкод у радіодіапазоні.

Принцип роботи системи запалювання

Розглянемо принцип дії класичної системи запалювання. При обертанні валу приводу трамблера в дію наводяться кулачки, які «розривають» 12 вольт, що подаються на первинну обмотку автотрансформатора (бобіну). При пропаданні напруги на трансформаторі в обмотці з'являється ЕРС самоіндукції, відповідно на вторинній обмотці виникає напруга близько 30000 вольт. Висока напруга подається у розподільник запалювання (бігунок), який обертаючись поперемінно подає напругу на свічки залежно від такту роботи. Високого напруги достатньо пробою іскровим розрядом повітряного зазору між електродами свічки запалювання.

Випередження запаленнянеобхідно для повного згоряння паливної суміші. Через те, що паливо згоряє не відразу, підпалити його потрібно трохи раніше, до приходу до ВМТ. Момент подачі іскри має бути точно відрегульований, тому що в іншому випадку (раннє чи пізнє запалення) двигун втратить свою потужність, можлива підвищена детонація.

У цій статті розповімо про електронне запалення для автомобіля. Покажемо схему електронного запалення.

У 90-ті роки я мав автомобіль ВАЗ-2101, Фіатівської збірки, який мені дістався від мого діда. Якість автомобіля була такою, що після перегріву двигуна з лопанням компресійних кілець і 90 кілометрового повернення до будинку капітальному ремонтіцього двигуна навіть не знадобилася розточування блоку циліндрів. Поверхні циліндрів при 200000 пробігу були ідеальними. При витраті 7 літрів на 100 кілометрів шляху, на трасі моїй «копійці» не вистачало п'ятої передачі. Один був істотний недолік- Каніфолила мізки контактна система запалювання. Занадто часто нагорали контакти переривника. Покопавшись у радіоаматорській літературі, я знайшов те, чого моїй «ластівці» не вистачало – схему електронного запалення. Після встановлення цієї схеми на автомобіль витрата зменшилася до 6,5 літрів на 100 кілометрів шляху, а проблем з перебоями запалення не стало. Я давно вже пересів на японця, а ось мій батько - фанат "класики" ніколи від неї не відмовлявся. А скільки країною ще бігає Жигуленка? Схему електронного запалення, яку я збирав на свою копійку, я давно вже втратив, але знайшов іншу схему, яка майже не відрізнялася від моєї. Після деякого доопрацювання, я зібрав для батька пропоновану нижче схему і що чудово, у нього витрата палива теж упала приблизно на 0,5 літра.

Запропонована схема електронного запалення призначена для встановлення на автомобілі лише з контактною системою запалювання.

Схема, встановлена ​​до стандартної системи контактного запалювання, має такі переваги:

• не обгорають контакти переривника;
• передбачена схема захисту котушки запалення від можливого згоряння внаслідок тривалого включення запалювання без обертання двигуна;
• іскра формується в коливальному режимі, тобто формується кілька коротких імпульсів, що покращує якість згоряння парів бензину в циліндрах ДВЗ.

Розглянемо роботу схеми електронного запалення:

При замиканні та розмиканні контактів переривника SK імпульс проходить через С1, короткочасно відкриваючи VT1, VT2 та VT3. При закриванні VT3 з'являється іскра. С3 трохи згладжує пік імпульсу високої напруги, що з'являється між колектором і емітером VT3, захищаючи його від пробою. Коли в результаті самоіндукції котушки запалення і заряду С3 напруга між колектором і емітер досягне близько 230 вольт, відбувається первинний пробій діода VD3. В результаті цього струм знову піде через первинну обмотку котушки. С3 забезпечує короткочасну затримку закривання діода VD3, дозволяючи насититись котушці запалювання. Коли діод закривається, виникає друга іскра, яка трохи слабша за першу. Процес утворення іскри має загасаючий характер, може повторитися кілька разів і залежить від напруги пробою діода VD3 та ємності конденсатора С3. Тривалість кожного імпульсу іскроутворення коротша, ніж один імпульс стандартної системизапалення, а загальна тривалість пачки імпульсів запалення більша. Внаслідок цього відбувається багаторазове займання парів палива, без зменшення терміну служби свічок запалювання. Паливо згоряє краще, зменшується нагар свічок, що у свою чергу знижує витрати бензину.

У випадку довгостроково замкнених контактів переривника, конденсатор С1 поступово заряджається через замкнуті контакти, струм через конденсатор зменшується, відповідно і транзистори плавно закриваються, захищаючи котушку запалювання від можливого перегріву.

Елементи схеми: Резистори – будь-які, на потужність не нижче зазначеної на схемі. Їхні номінали можуть відрізнятися від зазначених на схемі на 20%, схема працюватиме надійно. Електролітичні конденсатори будь-якого типу, на напругу не нижче зазначеного на схемі. Діод VD1 - будь-який малопотужний імпульсний. Діод VD2 – будь-який малопотужний випрямляючий. Діод VD3 використовується як захисний діод в колі колектор-емітер транзистора VT3, і як стабілітрон. Зворотна напруга пробою діода VD3 дорівнює 200 ... 250 вольтам визначає швидкість і амплітуду повторних імпульсів запалювання, тому як VD3 застосовні потужні імпульсні діоди 2Д213А, 2Д213Б, 2Д231 з 2Д231 з будь-яким індексом, 2Д. Можливо підібрати діод та іншого типу, але з не гіршими параметрами та зазначеною зворотною напругою. Транзистор VT1 - типу КТ361Б, В, Г, або КТ3107 з будь-якою літерою. Транзистор VT2 - типу КТ315Б, Г, Е, Н, або КТ3102 з будь-якою літерою. Транзистор VT3 – типу 2Т812А (КТ812А), можна використовувати КТ912А або КТ926А.

Прошу звернути увагу, що плюсовий висновок котушки не відключається від загального плюсу системи запалювання, як може здатися на схемі, а лише живлення схеми здійснюється від 12 вольт, що є на котушці запалювання. Розривається лише ланцюг «переривник – котушка запалювання». Як це реалізується, зображено на наступних малюнках. На першому зображено стандартну схему запалювання, на другому — підключення схеми електронного запалювання.

Для підключення схеми електронного запалення необхідно розірвати чорний провід, що йде від переривника до котушки запалювання. Переривник підключити на вхід схеми електронного запалювання, а виведення котушки до колектора транзистора. Конденсатор, що висить на переривнику, можна залишити, а краще викинути, він майже не впливає на роботу схеми. Жодні інші ланцюги «стандартного» запалювання не розривають і не перемикають. Необхідно лише запитати схему запалювання: мінус – це корпус авто, а плюс узяти від іншого контакту котушки запалення (на малюнку – синьо-чорний провід). Усі зміни зображені на малюнку червоним.

Вся схема зібрана на невеликій платі розмірами 3,5 х 5,0 см, поміщеній в алюмінієвий корпус розмірами 4,0 х 6,5 х 2,5 см. Транзистор розташований безпосередньо на корпусі через прокладку слюдяної. Важливо забезпечити ізоляцію колектора транзистора корпусу автомобіля (нуля). Після складання, для зменшення витрати палива, може знадобитися невелике регулювання кута випередження запалювання.

Щоб спалахнути паливоповітряну суміш, у потрібний момент у циліндр має бути подана електрична іскра. Це завдання виконує електронна система запалювання.

Пристрій електронної системи запалювання

В електронній системі запалювання інжектора використовується принцип статичного розподілу високої напруги, тобто у системі відсутні рухливі деталі. на інжекторних автовисока напруга з котушки запалення подається в два циліндри, поршні яких в Наразірухаються до верхньої мертвоїточці. В одному з циліндрів відбувається такт стиснення суміші, у другому – такт випуску.

Такий принцип розподілу високої напруги називається "методом холостої іскри". На сучасних інжекторних двигунахвстановлюють індивідуальні котушки запалювання на кожен із циліндрів.

Управління кутом випередження запалення

В електронних системах запалювання моментом іскроутворення керує контролер. Визначивши значення оборотів коленвала на даний момент і навантаження на двигун, контролер розраховує базовий кут випередження запалення. Далі цей кут може бути скоригований (наприклад, зменшений, якщо виявлено детонацію). Розрахувавши остаточне значення кута випередження запалення, контролер видає керуючий сигнал на модуль запалення в момент, коли поршень, що рухається до ВМТ, займе потрібне положення.

Склад системи запалення інжекторного двигуна

В електронній системі запалювання можна виділити такі деталі:

• Контролер;
• Датчик положення колінчастого валу(ДПКВ);
• Шків із зубчастим вінцем;
• Модуль запалювання;
• Високовольтні дроти;
• Свічки запалювання.

Модуль запалювання

Модуль запалювання включає дві котушки запалення і два високовольтних ключа-комутатори.

Котушка запалювання служить для накопичення енергії, достатньої для займання паливоповітряної суміші, в її вторинному ланцюзі формується висока напруга, яка далі подається на свічки запалювання. Котушка запалення складається з двох індуктивно пов'язаних обмоток (первинної та вторинної).

Комутатор служить для включення та вимкнення струму в первинній обмотці котушки запалювання. Контролер розраховує необхідний час включеного стану в залежності від поточних оборотів колінвала та напруги бортмережі і подає на комутатор сигнал, що управляє. Протягом часу включеного стану (часу накопичення) струм у первинній обмотці котушки запалювання зростає до заданого оптимального значення, при якому величина енергії, що запасається, досягає максимуму. Якщо час накопичення занадто велике, то котушка запалення працюватиме з насиченням, що призведе до її перегріву та зниження ККД.

Високовольтні дроти запалювання

За допомогою високовольтних дротів висока напруга з котушки запалювання подається на свічки запалювання. Високовольтний провід є струмопровідною жилою в силіконовій ізоляції, на кінцях якої і знаходяться високовольтні контактні наконечники. Високовольтний провід має опір 6-15 кОм. Це робиться спеціально для зниження рівня електромагнітних перешкод, що виникають у момент іскроутворення.

Свічки запалювання

Свічка запалювання: 1 – контакт; 2 – ізолятор; 3 – корпус; 4 – електропровідне скло; 5 – ущільнення; 6 – центральний електрод; 7 - бічний електрод

Свічки запалення служать для займання паливоповітряної суміші. При збільшенні напруги вторинного ланцюга до величини пробою іскровий проміжок між центральним і бічним електродами свічки запалювання стає струмопровідним, запасена енергія котушки запалення перетворюється на іскру, що займається паливоповітряну суміш.

Величина напруги пробою іскрового проміжку залежить від зазору між електродами, від геометрії електродів, від тиску в камері згоряння та від коефіцієнта надлишку повітря суміші у момент займання. Зі зростанням тиску в камері згоряння напруга пробою збільшується.

Довжина іскрового проміжку впливає якість згоряння паливоповітряної суміші. Чим більший іскровий проміжок, тим впевненіше відбувається її запалення. Але максимальне значення міжелектродної відстані обмежується максимально допустимим значеннямвторинної напруги котушки запалення, швидкістю наростання вторинної напруги, яка, у свою чергу, визначається конструктивними особливостями котушки запалення, високовольтних проводів та свічок запалювання.

Датчик положення колінвалу (ДПКВ)

Щоб забезпечити оптимальне керування двигуном, контролер системи керування повинен завжди знати точне положення поршнів у циліндрах двигуна щодо ВМТ. З цією метою шків приводу генератора доповнили зубчастим вінцем. Розрахункова кількість зубів на вінці 60, причому два з них відсутні.Кутова відстань між зубами становить 6°.

У парі з зубчастим шківомпрацює ДПКВ. Повітряний зазор між ДПКВ та зубчастим вінцем становить 0,7-1,1 мм.

З початком прокручування двигуна контролер аналізує сигнал ДПКВ, намагаючись виділити два пропущені зуби на вінці шківа (після пропущених йде перший зуб). Як тільки це відбувається, стає можливим розрахунок кута випередження запалення, розрахунок фаз упорскування палива та керування модулем запалення та форсунками. Сигнал ДПКВ використовується для розрахунків швидкості обертання коленвала та його прискорення.

Однією з основних умов успішного запуску двигуна є наявність справної системизапалювання, що відповідає за займання паливоповітряної суміші шляхом іскроутворення в потрібному циліндрісилового агрегату. Враховуючи всю важливість зазначеної системи, знання її пристрою та принципів роботи стане в нагоді будь-якому автоаматору, щоб у разі необхідності можна було самостійно усунути несправність.

1. Особливості системи запалення

Основними вимогами, які зазвичай пред'являються до системи запалення, є:

1. Необхідність утворення іскри в циліндрі (що знаходиться на такті стиснення) відповідно загальному порядкуроботи циліндрів;

2. Забезпечення своєчасного моменту запалювання, тобто іскра повинна з'являтися в конкретний момент, який відповідає оптимальному куту його випередження (за поточних робочих умов двигуна) і залежить як від оборотів двигуна, так і від навантаження на нього;

3. Постачання іскри достатньою енергією, тобто тією її кількістю, яка необхідна для займання робочої суміші(на цей показник впливає склад, щільність та температура робочої суміші);

4. Робоча надійність, що виражається у безперервному іскроутворенні.

На сьогоднішній день існує кілька видових варіантів системи запалення, серед яких виділяють контактну, безконтактну та електронну. Усі вони мають ряд загальних особливостей. Наприклад, у даних системах відсутній традиційний розподільник, а його місце займає чотирививідна котушка запалювання, до складу якої входять дві двовивідні, об'єднані в один блок.

У первинних обмотках запалення управління струмом здійснюється за допомогою спеціального контролера, який отримує інформаційні дані від відповідних датчиків. Позитивною особливістю системи запалення є відсутність у ній рухливих деталей, завдяки чому вона потребує постійному обслуговуванні чи регулюваннях , а робочих цілях використовується метод розподілу іскри, який часто називають «методом холостої іскри». Циліндри силового агрегату об'єднані в пари - 1 з 4, а 2 з 3, причому утворення іскор проходить відразу в двох циліндрах: у тому, де закінчується такт стиснення, і в тому де проходить такт випуску.

Враховуючи, що струм в обмотках котушок має постійний напрямок, утворення іскри на одній свічці завжди проходить від центрального електродана бічний, але в другий – навпаки, від бічного на центральний. Процес керування запалюванням виконується спеціальним контролером. Датчик положення колінвала передає йому якийсь опорний сигнал, виходячи з якого, контролер проводить розрахунок послідовності спрацьовування котушок модуля запалювання, а для того, щоб управління було точним, пристрою потрібна така інформація:

- Частота обертання колінвала силового агрегату;

Навантаження, яке відчуває двигун автомобіля;

Температура охолодної рідини системи;

Становище коленвала;

Становище розподільного валу;

Наявність детонації.

Незважаючи на деяку конструктивну відмінність різних системзапалювання, можна виділити такі, загальні елементи всіх пристроїв:

1. Джерело живлення - бортова мережаавтомобіля, разом зі своїми джерелами, представленими у вигляді акумуляторної батареїта генератора;

2. Вимикач запалювання;

3. Пристрій, що відповідає за керування накопичувачем енергії. У його завдання входить визначення моменту початку накопичення та моменту передачі енергії на свічку запалювання, тобто визначення моменту запалення. Виходячи з конструктивних особливостейсистеми запалення конкретного автомобіля, цей пристрійможе мати різний вигляд.

Механічний переривник – здійснює безпосереднє керування процесом накопичення (первинним ланцюгом) та відповідає за замикання/розмикання живлення первинної обмотки. Контакти переривника можна побачити, зазирнувши під кришку розподільника. Пластична пружина рухомого контакту притискає його до нерухомого контакту. Їх розмикання виконується лише на короткий термін, а саме в момент, коли кулачок валика приводу, що набігає, чинить тиск на молоточок рухомого контакту.

Паралельно контактам включено і конденсатор, який запобігає їх обгоранню в момент розмикання. Це стало можливим завдяки поглинанню більшої частини електророзряду, через що суттєво зменшується іскріння. Однак це ще не все корисне вплив конденсатора. Друга половина переваги його присутності базується на створенні ланцюга низької напруги зворотного струмущо позитивно впливає на швидкість зникнення магнітного поля. Чим швидше це станеться, тим більший струмз'явиться в ланцюзі високої напруги. Якщо конденсатор вийде з ладу – двигун не зможе нормально працювати, адже сили напруги у вторинному ланцюзі не вистачить, щоб забезпечити стабільне іскроутворення.

Переривник знаходиться в тому ж корпусі, що і розподільник високої напруги, через що останній отримав назву переривника-розподільника, а саму систему почали називати « класичною системоюзапалювання».

Разом із переривником-розподільником у корпусі знаходиться ще одна важлива деталь - відцентровий регулятор випередження запалення, що використовується з метою зміни моменту утворення іскри відповідно до швидкості обертання коленвала. Міняти момент виникнення іскри між електродами свічок здатний і вакуумний регулятор випередження запалення, тільки він робить це залежно від навантаження на двигун автомобіля.

Якщо механічний переривник обладнаний транзисторним комутатором, то цьому випадку він управляє лише ним, а той, своєю чергою, відповідає управління процесом накопичення енергії. Така конструкція істотно перевершує аналогічні пристрої без транзисторного комутатора, тому що тут контактний переривникбільш надійний, чому сприяє протікання крізь нього струму меншої сили, отже, пригорання контактів під час розмикання майже виключається. Відповідно, конденсатор, паралельно підключений до контактів переривника, тут просто не потрібен, а в іншому – система цілком ідентична класичному варіанту. Обидві системи, що мають механічний переривник, мають загальною назвою- "контактні системи запалення".

Системи з транзисторним комутатором, обладнані безконтактним датчиком (імпульсним генератором), можуть бути індуктивного типу, заснованими на ефекті Холла або відноситися до оптичного типу.У даному випадкумісце механічного переривника займає імпульсний датчик-генератор з перетворювачем сигналів, який за допомогою транзисторного комутатора здійснює керування накопичувачем енергії. Як правило, датчик-генератор розташований усередині розподільника, конструкція якого нічим не відрізняється від конструкції аналогічної деталі в контактній системі, тому вказаний вузол отримав назву «датчика-розподільника».

Одна з варіацій такої системи, обладнана розподільником механічного виглядута котушкою запалення, розміщеною окремо від розподільника та комутатора, називається «безконтактною системою запалення». Звичайно, існує багато її варіантів, що передбачають застосування одного або кількох відповідних датчиків.

Також, на основі керування запаленням виділяють ще один варіант систем – мікропроцесорні системизапалювання, які обладнані мікропроцесорним блоком запалювання (або блоком керування роботою мотора з підсистемою керування запалювання), а також мають датчики та комутатор.У такому випадку, блок управління отримує дані про роботу силового агрегату (кількість оборотів, положення колінвала, положення розподільного валу, навантаженнях на мотор і температурі охолоджуючої рідини) від датчиків, і вже виходячи з результатів їхньої алгоритмічної обробки, здійснює управління комутатором, який, у свою чергу, керує накопичувачем енергії. Процес регулювання випередження запалення реалізований у блоці управління програмно.

У системі запалення електронного типу, в ролі пристрою керування накопичувачем енергії, виступає електронний блокуправління(ЕБУ), який є головною складовоютакої системи.Його робота базується на зборі інформації, що отримується від різних датчиків (положення коленвала, положення розподільного валу, датчика детонації, датчика кута відкриття дроселя), на розрахунку оптимального моменту запалювання та часу зарядки котушки, а також через комутатор - він відповідає за управління первинним ланцюгом котушки.

На автомобілях, що випускаються сьогодні, блок управління запаленням об'єднаний з блоком, що відповідає за упорскування палива.

4. Накопичувачі енергії, які, залежно від типу системи, можуть поділятися на дві групи:

З накопиченням енергії в котушці (котушках) запалення, де енергія збирається в первинній обмотці, а при розмиканні первинного ланцюга, у вторинному утворюється висока напруга, що згодом подається на свічки запалювання. Такий варіант системи є найпоширенішим.

З накопиченням енергії в конденсаторі, після чого, у потрібний момент, вона проходить через котушку запалювання. У другому ланцюзі також проходить індукування високої напруги, яка пізніше подається на свічки. Пристрій накопичувача енергії такого типу часто називають запалюванням від розряду конденсатора або конденсаторним запалюванням, позначаючи абревіатурою. CDI(Capacitor Discharge Ignition).Така система хоч і не часто, але зустрічається на автомобілях, щоправда, більшого поширення вона отримала на мотоциклах, гідроциклах і скутерах. Її головна відмінна рисау тому, що енергія іскри не залежить від оборотів двигуна.

5. Система розподілу запалювання. на транспортних засобівах може застосовуватися один із двох типів такої системи: система обладнана механічним розподільником або система статистичного розподілу.

- Системи, що мають механічний розподільник енергії, як правило, працюють за допомогою трамблера, який і розподіляє напругу по свічках циліндрів силового агрегату. У системах запалювання контактного типувін часто об'єднаний з переривником, а в безконтактних - з імпульсним датчиком. У більш модернізованих системахтрамблер або взагалі відсутній, або поєднаний з котушкою запалювання, комутатором та датчиками різних систем (CID, HEI, CIC).

Системи, що ґрунтуються на статичному розподілі енергії, прийшли на зміну класичному розподільнику. Вони отримали свою назву через те, що у них відсутні частини, що рухаються, які зазвичай входять в конструкцію розподільника. Системи такого роду позначають абревіатурою DLI(DistributorLess Ignition) та DIS(DistributorLess Ignition System), що означає "система без розподільника", та DI(Direct Ignition), які мають на увазі "систему прямого, або безпосереднього запалення". DLI - має відношення до всіх систем без високовольтного розподільника; DI - відноситься тільки до тих, в яких присутні індивідуальні котушки, а DIS - це системи синхронного запалювання, що мають двовивідні котушки. Можливо, такий підхід і не зовсім вірний, але саме він найчастіше вживається.

6. Високовольтні дроти. Виступають у ролі сполучного елементаміж накопичувачем енергії та її розподільником (або свічками), а також з'єднують розподільник зі свічками запалювання. У системах запалювання типу COP (котушка на свічці) даний елементВідсутнє.

7. Свічки запалювання. Застосовуються з метою створення іскрового розряду та подальшого займання робочої суміші, що знаходиться в камері згоряння. Свічки запалювання розташовуються в головці циліндра, і як тільки на них потрапляє імпульс струму високої напруги, між їх електродами відразу проскакує іскра, що займає робочу суміш.

На більшості транспортних засобів зазвичай встановлено по одній свічці в кожен циліндр, але іноді зустрічаються і складніші системи, що мають дві свічки, причому вони не завжди спрацьовують одночасно. Наприклад, при малих оборотах двигуна спочатку спрацьовує та свічка, яка знаходиться ближче до впускному клапану, а за нею вже друга, яка забезпечує більш швидке та повне згорянняпаливоповітряної суміші.

3. Як працює система запалювання?

Незважаючи на те, до якого типу відноситься та чи інша , всі вони мають кілька загальних робочих етапів, що передбачають накопичення потрібного заряду, його високовольтне перетворення, розподіл, освіту на свічках іскор та займання паливної суміші. Будь-який з них вимагає злагодженої та точної роботи, а значить, варто вибирати лише перевірені пристрої, які довели свою надійність. В цьому сенсі найкращим варіантомприйнято вважати електронну системузапалювання, де всім робочим процесом (подачею іскри та її розподілом по свічках) управляє електроніка.

Електронна система запалювання – це не окремий, самостійний компонент, а складова частина системи керування мотором, яка ґрунтується на роботі датчика положення, датчика, що фіксує частоту його обертання та датчика масової витратиповітря. Отримавши від них потрібну інформацію, ЕБУ приймає рішення щодо моменту подачі іскри та розподілу запалювання. Природно, у блоці управління вже прописані певні команди, що виконуються після отримання та аналізу даних із згаданих датчиків.

У такій системі займання паливної суміші повністю виключені механічні рухомі частини, а завдяки спеціальним датчикам і особливому блоку управління, освіта і подача іскри проходять набагато швидше і надійніше, ніж у аналогічних систем контактного і безконтактного типу. Цей факт дозволяє поліпшити роботу двигуна, збільшивши його потужність і знизивши споживання палива. Більше того, не можна не відзначити високу робочу надійність пристроїв цього типу.

відрізняється тим, що залежить безпосередньо від розмикання контактів, а головну роль процесі освіти іскри тут виконує транзисторний комутатор і спеціальний датчик.Відсутність прямої залежності від якості та чистоти поверхні контактної групи гарантує ефективніше іскроутворення. Однак, як і в контактному варіанті системи запалення, тут також використовується переривник-розподільник, який відповідає за своєчасну передачу струму на запалення свічку. Робочий принцип безконтактної системипередбачає виконання таких дій.

Коли колінвал двигуна починає рухатися, датчик-розподільник формує відповідні імпульси напруги і направляє їх на транзисторний комутатор, завдання якого – створювати імпульси струму в первинній обмотці котушки запалювання. У момент переривання у вторинній обмотці котушки проходить індукування струму високої напруги. Він подається на центральний контакт розподільника, а звідти за допомогою проводів високої напруги надходить на свічки запалювання. Останні та здійснюють займання паливоповітряної суміші.

У разі збільшення обертів коленвала за регулювання кута випередження запалення відповідає відцентровий регулятор, а при зміні навантаження на силовий агрегатце завдання доручається вакуумний регулятор випередження запалювання.

Принцип роботи контактного запалення дещо відрізняється від варіантів, наведених вище. Коли контакт переривника перебуває в замкнутому стані, Струм низької напруги проходить по первинній обмотці котушки.У процесі їх розмикання, у другій котушці відбувається індукування струму високої напруги, і за допомогою високовольтних проводів він передається на кришку розподільника, після чого розходиться свічками запалення з певним кутом випередження запалення.

Як тільки обороти колінвала збільшуються, зростають і обороти валу переривника-розподільника, внаслідок чого грузики відцентрового регуляторапочинають розходитися, переміщуючи рухому пластину разом із кулачками переривника. Це призводить до того, що розмикання контактів відбувається дещо раніше, через що збільшується кут випередження запалення. Зі зменшенням оборотів колінвала кут випередження запалення теж зменшується.

Більш модернізованим типом контактної системи є контактно-транзисторний варіант. Він відрізняється наявністю транзисторного комутатора в ланцюзі первинної обмотки котушки, керування яким виконується за допомогою контактів переривника. За рахунок його використання вдалося досягти зниження сили струму в ланцюгу первинної обмотки, що позитивно позначилося на тривалості експлуатації контактів переривника.

Підписуйтесь на наші стрічки в