Система зажигания двигателя

Система зажигания двигателя присутствует в устройстве бензиновых ДВС и предназначена для того, чтобы подавать электрический разряд на свечу зажигания для образования искры. Воспламенение топливно-воздушной смеси в камере сгорания становится возможным благодаря указанному искрообразованию. Электрический разряд на свечи подается в строгом соответствии с тактами работы силового агрегата.

Что касается дизельных моторов, то воспламенение солярки происходит без участия внешних источников для поджига смеси. Дизтопливо загорается от контакта с нагретым воздухом, который предварительно сжимается в цилиндрах дизельного двигателя. Зажиганием в дизеле принято считать момент топливного впрыска дизельной форсункой на такте сжатия.

Основные типы систем зажигания

Схема работы зажигания

Своевременное воспламенение смеси в цилиндрах является важнейшим условием для нормальной работы ДВС. Также необходимо учесть, что топливо сгорает в камере не сразу после поджига. По этой причине необходимо корректировать угол опережения зажигания (УОЗ) для полного сгорания рабочей топливно-воздушной смеси до того момента, как поршень окажется в верхней мертвой точке. Регулировка момента подачи искры предполагает устранение эффекта раннего или позднего зажигания, когда двигатель теряет мощность или проявляется разрушительная детонация.

трамблерРекомендуем также прочитать статью о том, как выставить зажигание своими руками. Из этой статьи вы узнаете об основных требованиях и рекомендациях по настройке зажигания.

Система зажигания в процессе усовершенствования претерпела ряд изменений, благодаря чему решения можно разделить на такие виды систем:

  • контактная;
  • бесконтактная;
  • микропроцессорная;
  • магнето;

Контактная система отличается тем, что контакты работают на разрыв, благодаря чему создаются электрические импульсы. В такой системе за накопление и распределение электроэнергии по цилиндрам мотора отвечает механическое устройство. Такое устройство называется прерыватель-распределитель. Данная система постепенно трансформировалась в контактную систему зажигания с транзисторным коммутатором, который находится в первичной цепи катушки зажигания.

В бесконтактных решениях за создание импульсов отвечает электронное транзисторное управляющее устройство. Данное устройство также имеет название коммутатор или импульсный генератор. Главным отличием от контактной системы является вышеупомянутый транзисторный коммутатор, который дополнительно работает в паре с бесконтактным датчиком импульсов. Указанный коммутатор в общей схеме является прерывателем. Электрический ток распределяется при помощи механического распределителя.

Схема зажигания с микропроцессорным блоком основана на том, что указанный блок определяет момент зажигания. Такую схему называют электронной системой зажигания. За процессы накопления и последующего распределения электрической энергии отвечает электронный блок управления.

Стоит добавить, что в ранних версиях подобных систем на указанный электронный блок возлагалась задача по управлению как зажиганием, так и топливным впрыском, представляя собой единую систему зажигания и топливного впрыска. На современных моторах за реализацию указанных функций полностью отвечает ЭБУ двигателем.

Также стоит выделить зажигание магнето, которое зачастую устанавливается на двухтактных ДВС, не имеющих источника питания в виде АКБ (двигатели на отдельных видах ТС, мопедах, мотоциклах и т.п.). В основе лежит специальная магнитоэлектрическая машина, которая осуществляет преобразование механической энергии в электрическую. Автомобильное магнето является отдельным видом генераторов переменного тока с возбуждением от вращающегося постоянного магнита.

Устройство системы зажигания

Каждая из систем имеет определенные конструктивные особенности, при этом в общих схемах реализации (за исключением магнето) присутствуют похожие элементы:

  • питание (АКБ и автомобильный генератор);
  • выключатель;
  • управляющее устройство, контролирующее накопление электроэнергии (прерыватель, коммутатор, блок упрвления);
  • силовые провода;
  • свеча зажигания;

Другими словами, главные отличия состоят в способе формирования импульса для управления. В системе зажигания источником питания является аккумулятор для запуска двигателя. Далее питание подается от генератора, который преобразует механическую работу запущенного ДВС в электричество.

Замок зажигания

Замок зажигания

Выключатель (замок зажигания) может быть как механическим, так и электрическим решением, которое служит для того, чтобы подавать электрический ток на систему зажигания. Через выключатель напряжение в момент пуска подается от АКБ на бортовую сеть автомобиля, на систему зажигания и на стартер.

Накопитель

Катушка зажигания

Электрическая энергия накапливается в накопителе, который преобразует ток. Благодаря этому формируется электрический разряд (искра) на электродах свечи зажигания. Такие накопители делятся на два типа:

  • индуктивный;
  • емкостной;

Под индуктивным накопителем следует понимать катушку зажигания. Данная катушка является трансформатором, в котором первичная обмотка подключена к «плюсу». Минус подключается в «разрыв» посредством отдельного устройства. Таким разрывом могут быть кулачки зажигания, в процессе работы которых возникает индуктивное напряжение в области первичной обмотки. На вторичной обмотке напряжение повышается, в результате чего искра способна проскочить между электродами свечи зажигания. Что касается емкостного накопителя, данный элемент накапливает напряжение, после чего происходит отдача заряда свече зажигания.

Свечи зажигания

Свеча зажигания

Свеча зажигания представляет собой элемент с парой электродов. Указанные электроды удалены друг от друга на определенный зазор от 0,15-0,25 мм. Также свеча имеет изолятор, материалом изготовления которого выступает керамика. Изолятор закреплен на стальной резьбе. Основой свечи зажигания выступает проводник-электрод, который находится под изолятором, а роль второго электрода играет резьба свечи.

Распределитель зажигания

Распределитель зажигания (трамблер)

Распределитель зажигания осуществляет своевременную подачу энергии, которая накапливается в накопителе, на свечи зажигания. Такая подача производится в строго заданный момент. Схема реализации включает в себя распределитель, коммутатор, блок управления. Одним из распространенных решений является устройство под названием трамблёр. Трамблер распределяет напряжение по свечам на каждый цилиндр. В таком распределителе конструкция зачастую предполагает наличие кулачкового механизма (кулачки зажигания).

Зажигание может распределяться как механически, так и статически. Механические распределители зажигания имеют в основе вал, который вращается от мотора, а специальный бегунок осуществляет распределение напряжения по силовым проводам.

Под статическим распределителем зажигания следует понимать катушки, подключенные напрямую к каждой отдельной свече зажигания. Данная конструкция означает, что вращающиеся механические элементы и сами высоковольтные провода полностью исключены из схемы. Управляет процессом отдельный блок управления зажиганием.

Коммутатор

Коммутатор зажигания

Электронное устройство, которое формирует управляющие импульсы на катушку зажигания, называется коммутатором. Устройство расположено в цепи питания первичной обмотки катушки. Блок управления подает сигнал на коммутатор, в результате чего происходит разрыв питания и возникает напряжение.

Блок управления зажиганием

Блок управления зажиганием

Устройство на базе микропроцессора представляет собой электронный блок управления системой зажигания. Данное решение определяет тот момент, когда необходимо подать управляющий импульс на катушку зажигания. Формирование импульса осуществляется с учетом показаний от различных датчиков: датчик положения коленчатого вала, ДПРВ, датчик температуры, датчик лямбда-зонда.

Силовые провода

Высоковольтные автомобильные провода

Высоковольтные провода представляют собой провода с усиленной изоляцией, внутри которых находится спиралевидный проводник. Такая конструкция исключает помехи и наводки.

Пускозарядное устройствоРекомендуем также прочитать статью о том, как завести двигатель при севшем аккумуляторе. Из этой статьи вы узнаете о бустерах (пуско-зарядных устройствах), которые облегчают запуск при неисправностях АКБ.

Как работает зажигание в автомобиле

Принцип действия простой системы зажигания можно рассмотреть на следующем примере. Вращающийся вал, который входит в устройство привода трамблера, заставляет работать кулачковый механизм. На первичную обмотку трансформатора подается 12 вольт, а указанные кулачки осуществляют разрыв. Падение напряжения на трансформаторе приводит к самоиндукции ЭДС, в результате чего на вторичной обмотке показатель напряжения достигает 30000 вольт. Далее это напряжение перенаправляется на распределитель зажигания. За распределение отвечает вращающийся бегунок, который реализует подачу напряжение на свечи зажигания зависимо от тактов в каждом отдельном цилиндре. Такого напряжения хватает для образования искрового разряда, который возникает между двумя электродами свечи зажигания.

Другими словами, сначала происходит накопление энергии. С учетом того, что в бортовой сети автомобиля напряжение всего 12 вольт, осуществляется его преобразование катушкой зажигания низкого напряжения в высокое напряжение. Это напряжение достигает на выходе 30 тыс. вольт. После осуществляется распределение полученного высокого напряжения и его передача по силовым проводам.

Напряжение попеременно подается к свече зажигания того цилиндра, где на данном такте работы двигателя необходим поджиг смеси. Результатом становится образование искры между электродами свечи зажигания, от которой воспламеняется топливно-воздушная смесь.

Все статьи про зажигание двигателя

Нет искры на свече зажигания

Проверка искры на инжеторном моторе

Среди распространенных неисправностей инжекторного двигателя или карбюраторного мотора является такая, когда на свечах зажигания пропала…

Чистая и грязная свеча зажигания

Как определить состояние свечи зажигания

Свечи зажигания являются составным элементом системы зажигания и служат для воспламенения топливно-воздушной смеси в цилиндрах…

Высоковольтные бронепровода зажигания

Как самому проверить высоковольтные бронепровода зажигания

Высоковольтные автомобильные бронепровода являются достаточно простым элементом системы зажигания. При этом высоковольтный провод выполняет важнейшую…

Свечи зажигания

Подбор свечей зажигания по марке авто

Бензиновые двигатели внутреннего сгорания сегодня являются высокотехнологичными агрегатами с большим количеством узлов и механизмов, работа…

Регулировка угла опережения зажигания

Выставление угла опережения зажигания своими руками

Опережение зажигания топливно-воздушной смеси на бензиновом и дизельном двигателе является воспламенением рабочей смеси в цилиндре…

Схема работы датчика Холла

Датчик Холла: назначение и принцип работы

Датчик Холла (датчик положения) представляет собой датчик магнитного поля. Работа устройства основана на эффекте Холла….