Что такое система зажигания инжекторного двигателя

2016-02-24 Электронная система зажигания инжекторного двигателя

Известно, что различные газы появляются при сгорании топлива. Они, в свою очередь, давят на поршень, из-за чего в последующем и происходит работа машины. Для того чтобы топливо сжигалось, существует специальная система зажигания. Как таковое горение начинается только после поджигания топлива. Если система работает нормально и исправно, она определит мощность в двигателе, а также то, сколько вредных веществ в газах содержится, и сэкономит топливо.

Каким образом работает система

В тот момент, когда тепловоздушная смесь сжимается при помощи определенного давления на нее, достигаются величины до сорока бар. Сама смесь температурой около пятисот градусов по Цельсию. Однако для того, чтобы произошло возгорание, этого мало. Тут нужно особое воздействие, чтобы процесс горения запустился.

С этим легко справится небольшая искорка, которая должна появиться между обоими электродами (центр и боковые). Однако если мощность искры окажется слишком малой, есть вероятность того, что возгорание все-таки не произойдет. Если смесь стехиометрическая, будет достаточно 0.2 мДж. Для прочих смесей заряд должен быть на порядок выше этого показателя. Не забывайте о необходимости определенного количества смеси тепловоздушной рядом с возникновением искры. Ведь именно от нее во многом зависит, будет ли подожжена остальная смесь, которая залита в цилиндр.

Энергия передается в свечу зажигания, в результате чего создается напряжение. Происходит это благодаря катушке зажигания . То напряжение, которое создается при помощи катушки, значительно больше, чем напряжение от пробы в свече.

Для того чтобы горение топлива было исключительно качественным, следует придерживаться следующего:

необходимо, чтобы хватало длины разряда от искры;
хорошее распыление от смесей;
чтобы смеси были только однородными;
состав в смесях должен быть стехиометрическим.

Но сам процесс зависит не только от этого. Например, также необходимо знать величину, с которой происходит разряд искры, которая возникает между двумя электродами в свече. Когда зазор в искре становится больше, становится лучше и горение топлива. Какой длины должен быть зазор в свече, определяет только производитель. Это должно быть прописано в инструкции.

Существует так называемый УОЗ – угол опережения зажигания, который рассчитан всего на две миллисекунды. Данное время – это период до того, как смесь сгорает до конца. Далее происходит увеличение вращения на коленчатом валу, но то время, за которое сгорает смесь, неизменно. Хотя скорость движений в цилиндре становится только выше. Если поршень отходит от необходимого места, то смесь сгорит в большем объеме. Также будет уменьшаться давление от газов, и в конечном итоге мощность будет снижаться. В том случае, когда нагрузка двигателя становится выше, притом, что частота у вращения не меняется, воспламенение, скорее всего, задержится.

При грамотной работе с двигателем данный момент крайне важен на фоне прочих показателей. От этого зависит то, насколько высока будет его экономичность, а также мощность и степень загрязнения выходящих газов. В некоторых видах двигателей система самостоятельно высчитывает УОЗ, при этом учитывается работа двигателя в тот или иной период времени. Определить угол, с которым опережается зажигание, можно при помощи скорости, с которой вращается коленчатый вал , а также нагрузка на сам двигатель и его работу. Учитывая все перечисленное выше и функции для лучшего УОЗ, возможно выбрать наиболее подходящую систему управления.

Каким образом происходит детонация у двигателя

Детонация может быть особенно опасна для двигателей в том случае, когда сжатие в нем слишком высокое. С чем именно это связано? Например, с тем, что воздушная смесь возгорается самопроизвольно. Если происходит детонация, значит, зажигание произошло слишком рано. Чрезмерно высокая температура вкупе с высоким давлением повреждают детали двигателя и причиняют ему существенный вред. Первым делом страдают поршни, в дальнейшем повреждения переходят к головке рядом с клапанами и прокладке в цилиндрах. Чаще всего необходим полный ремонт в моторе из-за влияния детонации.

Диагностику и ремонт системы зажигания рекомендуется проводить в специализированных автосервисах .

Зажигание ВАЗ 2110 инжектор, схема, свечи, модуль зажигания ВАЗ-2110

Зажигание ВАЗ 2110 инжектор принципиально отличается от карбюраторных версий. Во первых, в системе зажигания инжекторных «десяток» нет распределителя на валу распредвала и основной катушки зажигания, которые характерны для всех карбюраторных машин. В инжекторных моделях ВАЗ 2110, 2111, 2112 система зажигания построена без использования подвижных элементов.

Особенностью зажигания ВАЗ 2110 инжектор является отсутствие регулировок угла опережения, кроме того инжекторное зажигание «десятки» не требует какого либо обслуживания. Основным элементом всей схемы является модуль зажигания, смотрим фото модуля вначале нашей статьи. Модуль состоит из пары катушек зажигания и электроники, которая управляет распределением высокой энергии на свечи. В свою очередь команды на модуль зажигания ВАЗ 2110 инжектор подает контроллер. Вся схема зажигания далее на нашем изображении.

На схеме зажигания инжекторного двигателя ВАЗ-2110 изображены следующие элементы —

1 — аккумуляторная батарея
2 — выключатель зажигания
3 — реле зажигания
4 — свечи зажигания
5 — модуль зажигания
6 — контроллер
7 — датчик положения коленчатого вала
8 — задающий диск
А — устройство согласования

Свечи зажигания инжектора на «десятке» для 8-клапанного двигателя и для 16-клапанного моторов разные по конструкции. Для 8-клапанных инжекторов применяются свечи марки А17ДВРМ, для 16-клапанных силовых агрегатов это свечи АУ17ДВРМ. Последние имеют более компактный размер и откручиваются ключом на 16. В 8-клапнной головке блока цилиндров свечи установлены так же, как и на карбюраторных версиях мотора, а вот в 16 клапанной ГБЦ свечи утоплены вертикально в колодцах головки блока цилиндров. Нормальный зазор между электродами у этих свечей составляет 1,0-1,15 мм.

Искрообразование в инжекторном моторе 2110 происходит сразу в двух цилиндрах. При этом в одном цилиндре искра воспламеняет рабочую смесь на такте сжатия, а на втором цилиндре искра появляется на такте выпуска и никак не влияет на работу мотора, то есть это так называемая «холостая искра». Таким образом искрообразование происходит по парам, что облегчает всю схему работы силового агрегата. Для этого в модуле зажигания как раз имеются две высоковольтные катушки с постоянным направлением тока. Искра попеременно появляется в 1-4 и 2-3 цилиндрах.

Читать еще: Двигатель гибрид своими руками

Еще один важный элемент зажигания ВАЗ-2110, это контроллер. Именно контроллер зажигания дает команду на модуль, о том что пора направить ток на те или иные свечи. В контроллер поступает информация с датчиков положения коленчатого вала, датчика массового расхода воздуха, частоты вращения коленвала и наличия детонации. Используется даже информация о температуре охлаждающей жидкости. После обработки всех сведений с датчиков и расчета последовательности срабатывания катушек в модуле, контроллер подает сигнал на модуль, а уже с него идет ток на свечи. Благодаря такой системе зажигания инжекторный двигатель ВАЗ-2110 стабильно и надежно работает.

ВАЗ 2110 инжектор двигатель, схема и принципы работы инжекторного двигателя «десятки»
Двигатель ВАЗ 2110, фото, устройство, характеристики двигателя ВАЗ 2110 инжектор, карбюратор
ВАЗ 2110 инжектор 16 клапанов, характеристики мотора, устройство ГРМ

Добавить комментарий Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Диагностика системы зажигания

21 0 30k

39 0 57k

Зачастую причиной того, что машина не заводится, являются проблемы с ее системой зажигания. Для того, чтобы выявить проблему, нужно выполнить диагностику зажигания. Порой бывает сделать это нелегко, поскольку, во-первых, велико количество диагностируемых узлов (проблемы могут быть в свечах, различных датчиках, трамблере и других элементах), а во-вторых, для этого нужно пользоваться дополнительным оборудованием — мотор-тестером, омметром, сканером для выявления ошибки на машинах, оборудованных ЭБУ. Далее рассмотрим эти ситуации детальнее.

Система зажигания автомобиля

Общие рекомендации при поломке

Чаще всего поломки в системе зажигания автомобиля связаны с нарушением качества электрических соединений в цепи, либо утечкой тока в высоковольтных проводах. Кратко перечислим, на что в первую очередь необходимо обращать внимание при возникновении проблем в работе системы зажигания автомобиля, а также по какому алгоритму действовать.

Проверьте состояние заряда аккумуляторной батареи с помощью вольтметра. Напряжение на нем должно быть не ниже 9,5 В. В противном случае аккумулятор нужно зарядить или заменить.
Проверьте качество контактов на катушечного модуля на всех свечах зажигания.
Проведите ревизию всех свечей. Они не должны иметь значительный черный нагар, а расстояние между электродами должно составлять около 0,7. 1,0 мм.
Снимите и проверьте датчики распределительного и коленчатого валов. В случае необходимо нужно провести их замену.

Чаще всего проблемы кроются в нарушении качества контактов или утечке тока в высоковольтных проводах. Проверьте их изоляцию, состояние катушки зажигания, замка зажигания, предохранителя катушки.

Распространенные причины неисправностей

Поврежденный высоковольтный провод зажигания

Чаще всего неисправности в системе зажигания возникают в контактных соединениях электрических цепей, в том числе на высоковольтных проводах. Часто вследствии разрушения их изоляции искра пробивает на корпус, из-за чего возникают проблемы в работе двигателя. Пробитую изоляцию высоковольтных проводов хорошо проверять в темноте. Тогда появляющуюся искру хорошо видно.

Всегда следите за чистотой изоляции высоковольтных проводов. Дело в том. что попадающее на их поверхность масло сильно размягчает изоляцию, и притягивает к ней частицы пыли и грязи, которая может стать причиной пробоя искры.

На изоляторах свечей могут возникнуть “дорожки”, по которым проходит пробой. Если питание не подходит к высоковольтным проводам, то необходимо проверить низковольтные части системы зажигания, в частности, подачу напряжения от аккумулятора на катушку зажигания. Возможными неисправностями могут стать выключатель зажигания или выход из строя предохранителя.

Свечи зажигания

Электроды на свече зажигания

Часто причинами неисправностей в системе являются проблемы со свечами зажигания. На исправной свече:

электроды на ней не подгорелые, а зазор между ними составляет 0,7. 1,0 мм;
нет черного нагара, сколов изолятора на корпусе;
на наружном изоляторе свечи нет следов прогара, а также трещин или механических повреждений.

Информацию о том, как по нагару свечи определить ее состояние и провести диагностику двигателя вы можете почитать в отдельной статье.

Пропуски зажигания

Появление отдельных пропусков зажигания может возникнуть по двум причинам:

нестабильные контактные соединения или непостоянный дефект в низковольтной части системы зажигания;
неисправность высоковольтного контура системы зажигания или повреждение бегунка.

Бегунок и крышка трамблера

Причинами пропуска зажигания могут быть неисправности в работе датчиков положения коленчатого и распределительного валов (как проверить датчик Холла вы можете посмотреть в отдельном материале).

На карбюраторных автомобилях проблемным местом является крышка трамблера. Часто на ней возникают трещины или повреждения. Диагностику необходимо выполнять с обеих сторон, предварительно протерев ее от пыли и грязи. Нужно обратить внимание на возможное наличие трещин, угольных дорожек, прогоревших контактов и других дефектов. Также нужно проверить состояние щеток, и плотность их прижимания к контактной поверхности бегунка. По окончании ревизии желательно побрызгать поверхность системы влагопоглотителем.

Катушка зажигания

Частой причиной проблем в системе становится катушка зажигания (далее КЗ). Ее задача — образование высоковольтного разряда на свече зажигания. Конструктивно катушки бывают разными. На старых машинах использовались катушки с одной обмоткой, на более современных — сдвоенные или монолитные модули, содержащие высоковольтные провода и наконечники. В настоящее время чаще всего устанавливают катушки для каждого цилиндра. Они монтируются непосредственно на свечи, их конструкция не предусматривает использование высоковольтных проводов и наконечников.

На старых автомобилях, где КЗ устанавливалась в единственном экземпляре, ее выход из строя (обрыв обмотки или короткое замыкание в ней) автоматически приводил к тому, что машина попросту не заводилась. На современных автомобилях в случае возникновения проблем на одной из катушек двигатель начинает “троить”.

Читать еще: Что такое обвес двигателя

Выполнить диагностику катушки зажигания можно различными методами:

визуальным осмотром;
с использованием омметра;
при помощи мотор-тестера (осциллографа).

При визуальном осмотре необходимо внимательно осмотреть токоизоляционные части. На них не должно быть следов нагара, а также трещин. Если в процессе осмотра вы выявили подобные дефекты — это значит, что катушка однозначно подлежит замене.

Диагностика неисправностей зажигания подразумевает замер сопротивления изоляции на первичной и вторичной обмотках катушки зажигания. Измерить его можно с помощью омметра (мультиметра, работающего в режиме замера сопротивления), произведя измерения на выводах обмоток.

Подробная информация о проверке представлена в статье о том, как проверить катушку зажигания. А наиболее точный и совершенный метод диагностики катушки зажигания и всей системы проводится при помощи мотор-тестера (осциллографа).

Диагностика модуля зажигания

Модуль зажигания двигателя

Упомянутую диагностику необходимо проводить при возникновении следующих неисправностей:

нестабильный холостой ход двигателя;
провалы мотора в режиме разгона;
двигатель троит или двоит.

В идеале для диагностики модуля зажигания необходимо использовать профессиональный сканер и мотор-тестер. Однако поскольку это оборудование стоит дорого и используется лишь на профессиональных СТО, то для рядового водителя остается возможным проверить модуль зажигания лишь подручными средствами. В частности, методов проверки существует три:

Замена модуля на заведомо рабочий. Однако тут существует ряд проблем. Первая — отсутствие машины-донора. Вторая — другой модуль должен быть точно таким же, как и проверяемый. Третья — высоковольтные провода должны быть заведомо исправны. Поэтому этот метод используют очень редко.
Метод шевеления модуля. Для диагностики узла необходимо всего лишь пошевелить колодку проводов, а также сам модуль. Если при этом режим работы двигателя заметно меняется — это значит, что где-то имеется плохой контакт, который необходимо исправить.
Замер сопротивления. Для этого вам понадобится омметр (мультиметр, работающий в режиме измерения электрического сопротивления). Щупами прибора замеряют сопротивление на выводах между 1 и 4, и также 2 и 3 цилиндрами. Значение сопротивления должно быть одинаковым. Что касается его величины, то оно может быть разным у разных машин. Например, у ВАЗ-2114 это значение должно находиться в районе 5,4 кОм.

Электронная система управления двигателем

Практически все современные автомобили снабжены электронным блоком управления (ЭБУ). Он автоматически подбирает оптимальные рабочие параметры для двигателя на основании поступающей от датчиков информации. С его помощью можно диагностировать возникшие поломки в различных автомобильных системах, в том числе в системе зажигания. Для диагностики необходимо подключить специальный сканер, который в случае возникновения ошибки покажет вам ее код. Зачастую ошибка в работе системы может возникнуть из-за поломки одного из электронных датчиков, дающих информацию для ЭБУ. Об ошибке вам сообщит электронный сканер.

Диагностика системы зажигания с помощью осциллографа

Часто при профессиональной проверке системы зажигания автомобиля используют прибор под названием мотор-тестер. Его основная задача — мониторинг осциллограммы высокого напряжения в системе зажигания. Кроме этого, с помощью этого прибора можно посмотреть следующие рабочие параметры в реальном времени:

Полный набор мотор-тестера для диагностики авто

напряжение искры;
время существования искры;
пробивное напряжение искры.

Вся информация выводится на экран в виде осциллограммы на экран компьютера, что дает исчерпывающее представление о рабочих характеристиках свечей и других элементов системы зажигания автомобиля. В зависимости от системы зажигания диагностика проводится по разным алгоритмам.

В частности, классическое (трамблерное), индивидуальное и DIS системы зажигания проверяются с помощью осциллографа по-разному. Подробную инструкцию об этом вы можете найти в отдельной статье посвященной проверке зажигания осциллографом.

Выводы

Неисправности в системе зажигания автомобиля порой могут обернуться большими проблемами в самый неподходящий момент. Поэтому рекомендуем вам периодически проводить процедуру осмотра ее основных элементов (свечей зажигания, высоковольтных проводов, катушки зажигания). Проверка эта несложная, и вполне под силу даже неопытному автомобилисту. А в случае возникновения сложных поломок рекомендуем обратиться за помощью на СТО для того, чтобы провести детальную диагностику с помощью мотор-тестера и другого диагностического оборудования.

Неисправности системы зажигания инжекторного и дизельного двигателя, принцип работы

Главной функцией системы зажигания в бензиновом двигателе, является подача искры на свечи зажигания во время определенного такта его работы. Система зажигания дизельного двигателя устроена по-другому, оно происходит момент, когда топливо впрыскивается в такт сжатия.

В зависимости от того, как происходит процесс образования искры, выделяют несколько систем: бесконтактная (с участием транзистора), электронная (с помощью микропроцессора) и контактная.

Электронная система зажигания двигателя накапливает и распределяет электрическую энергию с помощью электронного блока управления. Ранее конструктивная особенность этого варианта позволяла электронному блоку отвечать одновременно за систему зажигания и за систему впрыска топлива. Сейчас система зажигания является элементом системы управления двигателем.

В контактной системе электрическая энергия распределяется с помощью механического устройства – прерывателя-распределителя. Дальнейшим ее распространением занимается контактная транзисторная система.

Конструкция системы зажигания

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

Одинаковый источник питания (АКБ или генератор).
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.
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.

Принцип работы

Рассмотрим подробнее распределитель зажигания, чтобы определить технологию направления электрического импульса на каждый цилиндр отдельно. Сняв крышку трамблера можно увидеть вал с пластиной в центре и расположенные по кругу медные контакты. Эта пластина и есть бегунок, он обычно пластиковый или текстолитовый и в нем стоит предохранитель. Медный наконечник с одного края бегунка по очереди касается медных контактов, раздавая электрические разряды на провода к цилиндрам в необходимое время такта работы двигателя. Пока бегунок совершает свое движение от одного контакта к другому, в цилиндрах готовится новая порция горючей смеси для воспламенения.

Необходимым условием правильной работы и эффективного сгорания смеси является произошедшее строго в определенный момент самовозгорание. Процесс возгорания очень сложен с технической точки зрения, так как в цилиндрах образуется большое количество дуговых разрядов, которые зависят от оборотов двигателя. Разряды должны быть так же равны определенным значениям: от 0,2 мдж и выше (в зависимости от топливной смеси). В случае недостаточной энергии, смесь не загорится, и появятся перебои в работе двигателя, он может не запуститься или заглохнуть. Работа катализатора так же зависит от исправности системы зажигания двигателя. Если система работает с перебоями, остатки топлива будут попадать в катализатор и догорать там, что приведет к перегреву и прогоранию металла катализатора как снаружи, так и выходу из строя внутренних перегородок. Прогоревший внутри катализатор не сможет выполнять свои функции и потребуется замена.

Возможные неисправности

Установка различных систем: контактной, бесконтактной, электронной, на современные автомобили, все же подчиняется общим правилам, поэтому можно выделить следующие основные неисправности системы зажигания:

нерабочие свечи;
не работает катушка;
нарушено соединение цепи (прогорание провода, окисление контакта, плохое соединение).

Для бесконтактной системы зажигания двигателя характерны также и поломки коммутатора, крышки датчика распределителя, вакуума трамблера, датчика Холла.

Признаки

Самыми частыми причинами поломки в системе зажигания являются:

установка некачественных запчастей (свечей, катушек, свечных проводов, кулачков трамблера, крышек распределителя, датчиков);
механические повреждения узлов деталей;
неправильная эксплуатация (низкокачественное топливо, непрофессиональное обслуживание).

Диагностировать неисправность системы зажигания возможно и по внешним признакам. Хотя симптомы могут быть схожи с проблемами в топливной системе и системе впрыска.

Определить самостоятельно, что поломка касается именно зажигания, можно по следующим внешним признакам:

двигатель запускается не с первых кручений стартера;
на холостом ходу (иногда и под нагрузкой) работа двигателя неустойчивая, как говорят мастера – мотор «троит»;
приемистость двигателя снижается;
увеличивается расход топлива.

Если нет возможности сразу обратиться в сервис, то можно попробовать самостоятельно определить причину сбоя и отремонтировать систему зажигания, так как некоторые запчасти относятся к расходным материалам и продаются в любом магазине автозапчастей. Первым делом можно выкрутить и проверить свечи. Если электроды обгорели и между ними образовался нагар, то необходимо заменить свечи. Для работы понадобится один свечной ключ и новый набор свечей, которые подбираются по необходимым параметрам зазора и размерам резьбы.

Также в темное время суток или в закрытом гараже можно открыть капот и при пробивании высоковольтных проводов увидеть слабое свечение и искрение в одном или нескольких проводах. Тогда потребуется их замена, которую несложно провести самостоятельно. Главное, выбрать нужные по длине, с чем без труда справится продавец-консультант, если вы назовете ему марку машины.

Остальные виды диагностики системы зажигания (проверка датчиков, катушки и прочих электронных приборов) лучше доверить профессионалам.

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: