Система зажигания

Система зажигания

Система зажигания предназначена для воспламенения топливно-воздушной смеси бензинового двигателя. Воспламенение смеси происходит от искры, поэтому другое наименование системы — искровая система зажигания, а бензинового двигателя — двигатель с искровым зажиганием (сокращенно — ДсИЗ).

В зависимости от способа управления процессом зажигания различают следующие типы систем зажигания: контактная, бесконтактная (транзисторная) и электронная (микропроцессорная).

В контактной системе зажигания управление накоплением и распределение электрической энергии по цилиндрам осуществляется механическим устройством — прерывателем-распределителем. Дальнейшим развитием контактной системы зажигания является контактная транзисторная система зажигания, в первичной цепи катушки зажигания которой применен транзисторный коммутатор.

В отличие от контактной в бесконтактной системе зажигания для управления накоплением энергии используется транзисторный коммутатор, взаимодействующий с бесконтактным датчиком импульсов. Транзисторный коммутатор в данной системе выполняет роль прерывателя. Распределение тока высокого напряжения осуществляется механическим распределителем.

В электронной системе зажигания используется электронный блок управления, с помощью которого производится управление процессом накопления и распределения электрической энергии. В ранних конструкциях электронной системы зажигания электронный блок одновременно управлял системой зажигания и системой впрыска топлива (т.н. объединенная система впрыска и зажигания). В настоящее время управление зажиганием включено в систему управления двигателем.

Не смотря на различия в конструкции можно выделить следующее общее устройство системы зажигания:

1. источник питания (автомобильный генератор и аккумуляторная батарея);
2. выключатель зажигания;
3. устройство управления накоплением энергии (в разных системах зажигания эту роль выполняет прерыватель, транзисторный коммутатор или электронный блок управления);
4. накопитель энергии (катушка зажигания);
5. устройство распределения энергии по цилиндрам (механический распределитель или электронный блок управления );
6. высоковольтные провода;
7. свечи зажигания.

Принцип работы системы зажигания заключается в накоплении и преобразовании катушкой зажигания низкого напряжения (12В) электрической сети автомобиля в высокое напряжение (до 30000В), распределении и передаче высокого напряжения к соответствующей свече зажигания и образовании в нужный момент искры на свече зажигания.

В работе системы зажигания можно выделить следующие этапы: накопление электрической энергии, преобразование энергии, распределение энергии по свечам зажигания, образование искры, воспламенение топливно-воздушной смеси.

Системы зажигания бензиновых двигателей: принцип работы

В этой статье мы подробно разберём три вида системы зажигания автомобиля и покажем их схемы.

Работа любого бензинового двигателя внутреннего сгорания была бы невозможна без специальной системы зажигания. Именно она отвечает за воспламенение смеси в цилиндрах в строго определенный момент. Различают несколько возможных вариантов:

Каждая из этих систем зажигания авто имеет свои особенности и конструкцию. Однако вместе с этим, большинство элементов разных вариантов одинаковы.

Одинаковы элементы разных систем зажигания автомобиля

Незаменимым и наиболее востребованным является наличие аккумуляторной батареи. Даже в отсутствие или при поломке генератора при помощи неё можно ещё некоторое время продолжать движение. Генератор также есть неотъемлемой частью, без которой нормальное функционирование любой из систем невозможно. Свечи зажигания, бронепровода, высоковольтная катушка и управляющие элементы дополняют любую из упомянутых систем. Основное различие меду ними заключается в типе, управляющего моментом зажигания и отвечающего за искрообразование устройства.

Контактный прерыватель-распределитель зажигания

Это устройство инициирует возникновение искры высокого, до 30000 В, вольтажа на контактах свечей зажигания. Для этого он соединяется с высоковольтной катушкой, благодаря которой происходит образование высокого напряжения. Сигнал на катушку передается при помощи проводов от специальной контактной группы. При её размыкании кулачковым механизмом происходит образование искры. Момент её возникновения должен строго соответствовать требуемому положению поршней в цилиндрах. Это достигается благодаря четко рассчитанному механизму, передающему вращательное движение на прерыватель-распределитель. Одним из недостатков устройства является влияние механического износа на время возникновения искры и на её качество. Это влияет на качество работы двигателя, а значит может требовать частых вмешательств в регулировку его работы.

Бесконтактное зажигание

Этот тип устройств не зависит на прямую от размыкания контактов. Основную роль в моменте искрообразования здесь играет транзисторный коммутатор и особый датчик. Отсутствие зависимости от чистоты и качества поверхности контактной группы может гарантировать более качественное искрообразование. Однако этот тип зажигания тоже использует прерыватель-распределитель, который отвечает за передачу тока на нужную свечу в нужный момент.

Электронное зажигание

В этой системе воспламенения смеси полностью отсутствуют механические движущиеся части. Благодаря наличию специальных датчиков и особого блока управления, образование искры и момент её раздачи на цилиндры выполняются гораздо более точно и надежно, чем у вышеупомянутых систем. Это дает возможность улучшить работу двигателя, увеличить его мощность и снизить расход топлива. Кроме того, радует и высокая надежность устройств такого типа.

Основные этапы работы системы зажигания

Различают несколько основных этапов работы любых систем зажигания:

накопление необходимого заряда;

искрообразование на свечах зажигания;

На любом из этих этапов слаженная и точная работа системы чрезвычайно важна, а значит свой выбор необходимо останавливать на надежных и проверенных устройствах. Лучшей по праву считается электронная система зажигания.

Видео про принцип работы системы зажигания:

Электрическая Схема Системы Зажигания

Здесь ключ выполняет роль коммутатора тока на обмотке катушки. На смену коммутаторам с постоянной скважностью КПС пришли коммутаторы с нормируемой скважностью КНС , в которых ток заряда индуктивного накопителя поддерживается в заданных пределах ограничения путем управляемого насыщения выходного транзистора.

Эксплуатация данного блока зажигания выявила следующие недостатки: 1. Свечи зажигания — стандартные элементы запала, которые преобразуют энергию в искру, необходимую для поджигания топливной смеси в цилиндрах мотора.

Исключить этот недостаток в коммутаторах с нормируемой скважностью можно введением в схему электронного регулятора времени накопления энергии времени протекания тока заряда через индуктивный накопитель. Выходной каскад с управляемым трансформатором зажигания Известны попытки применить в многоканальном выходном каскаде автомобильной системы зажигания высоковольтный трансформатор с насыщающимися сердечниками.
Система зажигания DIS

Далее по сигналам датчиков ДХ G, ДТ G и ДД G в цифровом микропроцессоре производится вычисление текущего необходимого для данного режима работы ДВС значения угла опережения зажигания, который с помощью электронной схемы переключения каналов подается в виде основного импульса S зажигания в соответствующий канал электронного коммутатора К Использование такого вида зажигания осуществляется на классических отечественных авто и некоторых старых иномарках.

Простейшая схема Уязвимой частью такого варианта является естественный механический износ. Схема работы в зависимости от вида накопления энергии Свечи — изделие, состоящее из изолятора основа свечи , контактного вывода для подключения высоковольтного провода, металлической оправы для крепления детали и двух электродов, между которыми и образуется искра.

Ее особенность заключается в особых характеристиках, которыми не может похвастаться стандартная контактная схема.

К упомянутым выше проблемам можно отнести корректировки состава горючей смеси или изменение расстояния между электродами свечи. Но все они имеют очень большие минусы.

Чтобы устранить этот недостаток, в современных микропроцессорных системах зажигания стали применять грязевлагозащиту высоковольтных проводов и свечей зажигания укрытие проводов в изоляционную трубку или под пластмассовую крышку вместе со свечами.

Общее устройство электрооборудования автомобиля

Система зажигания

Пробой искрового промежутка свечи зажигания — третий этап рабочего процесса классической системы батарейного зажигания. Замок, он же — выключатель, бывает как механический, так и более современный — электрический. Для того чтобы ключ VT3 работал стабильно, то есть при включении и выключении обеспечивал крутые фронты и постоянство амплитуды импульса первичного тока в катушке зажигания, управляющий базовый импульс тока транзистора VT3 должен быть с крутыми фронтами и достаточно большим по амплитуде для глубокого насыщения транзистора. Выходные каскады с многовыводными катушками зажигания Реализация многоканального распределения энергии может быть осуществлена в системах зажигания несколькими способами.

Слишком обедненная смесь — тоже результат оплавки электродов. К основным поломкам можно отнести: Мощность мотора падает или возникают перебои в его работе.

Ток высокого напряжения проходит по центральному электроду свечи. При необходимости производится регулировка и установка стандартного значения для данного автомобиля.

Для избежания перегрева выходного ключа, в коммутаторе предусмотрена схема, закрывающая выходной каскад при отсутствии входного сигнала и при замкнутом состоянии датчика Холла: На вход 6 микросхемы DA1. Программируемый электронный блок позволяет настроить двигатель на экономию топлива или наоборот, на повышение динамических показателей.

Электронное зажигание Современная, наиболее совершенная схема, которая полностью исключает наличие подвижных частей.

Самовоспламенение горючей смеси происходит при такте сжатия. Распределитель — элемент контактной системы зажигания, который обеспечивает раздачу потенциала напряжения на каждую из свечей цилиндров.

И благодаря чему сгорание топлива становится оптимальным. Еще одна особенность контактно-транзисторной схемы заключается в необходимости использования катушки с отдельной первичной и вторичной обмоткой.
Правильное подключение катушки зажигания и не только.

О классических внедорожниках Уаз и автомобилях повышенной проходимости

Поэтому в вычислителе микропроцессорной системы зажигания имеется электронная память постоянная и оперативная.

По выходу коммутатор соединен с катушкой зажигания, а по входу — управляется электроимпульсным входным датчиком на распределителе. Классическая система батарейного зажигания обладает рядом достоинств.

Состоит из нескольких компонентов: Распределитель или трамблер — устройство, сопоставляющее обороты коленвала и соответственно — рабочее положение цилиндров с кулачковым механизмом. Устройство системы зажигания автомобиля Для чего нужна система зажигания? Устройство также выполняет роль синхронизатора, так как момент образования искры должен совпадать с нужным моментом такта сжатия.

Здесь стоит отметить, что пластинка свободно перемещается, но угол опережения ставится за счет позиции трамблера мотора. При этом выходной каскад на транзисторах VT3, VT4 закроется. Такая система воспламенения горючей смеси популярна благодаря отличным характеристикам и высокими показателями надежности работы.

Конструктивно изделие представляет собой гибкий проводник большого сечения с одной жилой из меди и многослойной изоляцией. При бесконтактном методе подачи искры применяются конденсаторы, которые улучшают качество искры.

Разновидности систем зажигания

В конце такта выпуска, когда имеет место искрообразование в среде отработавших газов, пробивное напряжение минимально, так как температура выхлопных газов высокая Так как центральный электрод заострен и всегда значительно горячее бокового, то истечение носителей заряда с его острия при искрообразовании требует затраты меньшего количества энергии, чем при истечении с бокового электрода на центральном электроде начинает проявляться термоэлектронная эмиссия.

В российских отечественных автомашинах применяются обычные системы зажигания. Ее особенность заключается в особых характеристиках, которыми не может похвастаться стандартная контактная схема. Нормальным рабочим режимом любой классической системы батарейного зажигания, использующей индукционную катушку в качестве источника высокого напряжения, является переходный режим.

Только правильный подход обеспечит долговечность и надежность работы двигателя. Преимущество транзистора в этой схеме в том, что даже небольшого тока, направленного на управление в базу , достаточно для контроля тока большей величины. Выходные каскады с индивидуальным статическим распределением В современных электронных и микропроцессорных системах зажигания широко используются выходные каскады с индивидуальными катушками зажигания для каждой свечи в отдельности. Индукционный — более распространён и имеет вид некой катушки зажигания.
Установка БСЗ на мотор ЗМЗ 24Д — GAZ ROD Гараж

Где используется?

Устройство системы зажигания На рисунке представлена система зажигания, которая применяется в бензиновых автомобилях. Этот процесс присущ всем моторам, которые не используют для воспламенения сильно нагретый воздух дизель, компрессионные карбюраторные.

Отсутствует необходимость очень долго выбирать и устанавливать момент, когда будет выполняться подача тока. Проверка состояния и исправности зажигания Время от времени система зажигания автомобиля для нормальной работы требует проверки целостности и слаженности элементов системы воспламенения.

Далее по сигналам датчиков ДХ G, ДТ G и ДД G в цифровом микропроцессоре производится вычисление текущего необходимого для данного режима работы ДВС значения угла опережения зажигания, который с помощью электронной схемы переключения каналов подается в виде основного импульса S зажигания в соответствующий канал электронного коммутатора К Вторичная обмотка выходного трансформатора катушки зажигания высоковольтным выводом соединена с центральным бегунком распределителя, а другой вывод обмотки является нулевым, так как во время разряда накопителя соединяется с «массой» автомобиля см.

Простейшая схема Уязвимой частью такого варианта является естественный механический износ. Чтобы устранить этот недостаток, в современных микропроцессорных системах зажигания стали применять грязевлагозащиту высоковольтных проводов и свечей зажигания укрытие проводов в изоляционную трубку или под пластмассовую крышку вместе со свечами. На этом этапе происходит подключение первичной обмотки катушки зажигания накопителя к источнику тока. В современных авто возможно использование двух видов накопителей: индукционных либо емкостных.

Схема электропроводки ГАЗ 3307, замена проводки своими руками: инструкция, фото и видео

Энергия вспомогательной искры в распределителе тратится бесполезно, и эту искру стремятся всячески подавить. В это время во вторичной обмотке создается повышенное напряжение, необходимое для пробоя на свече воздушного зазора. Поэтому в вычислителе микропроцессорной системы зажигания имеется электронная память постоянная и оперативная.

Для шестицилиндрового двигателя потребуется три двухвыводных катушки зажигания и три энергетических канала. Первичная обмотка устройства питается от плюса батареи и приходит через прерыватель к ее минусу. Такое возможно, если был использован низкооктановый бензин, либо была неправильная установка момента произведения зажигания.

Общий принцип работы

Причем как выяснилось в большинстве коммутаторов под транзистором отсутствовала термо-отводящая паста, так что замене транзистора следует эту пасту нанести. Энергия вспомогательной искры в распределителе тратится бесполезно, и эту искру стремятся всячески подавить. Отечественные провода светло-коричневой или пестрой расцветки — низкоомные.

Преобразование осуществляется за счет прохождения тока через две обмотки этой катушки. Рассмотрим более подробно устройство и схему системы зажигания авто. Для того чтобы повысить вторичное напряжение, которое генерируется такой системой, можно воспользовавшись приборами, на основе полупроводников, которые будут работать в качестве ключей управления. Недостатки классической системы батарейного зажигания автомобилей. Подбор момента происходит так, чтобы предельное давление возникало при попадании поршня в верхнюю точку.
Система зажигания и как её можно проверить.

Сайт о внедорожниках УАЗ, ГАЗ, SUV, CUV, кроссоверах, вездеходах

Система зажигания двигателя УМЗ-4216 бесконтактная с низковольтным распределением импульсов зажигания по каналам, с двумя двухвыводными катушками зажигания. Каждая катушка обеспечивает подачу высокого напряжения одновременно к свечам двух цилиндров, поршни которых находятся вблизи ВМТ.

Система зажигания двигателя УМЗ-4216, управление топливоподачей и зажиганием, электрическая схема системы управления двигателя УМЗ-4216.

Одна из катушек системы зажигания двигателя УМЗ-4216 подает напряжение к первому и четвертому цилиндру. Другая — ко второму и третьему. При этом в одном из цилиндров каждой пары будет конец такта сжатия, в другом — конец такта выпуска. Зажигание смеси произойдет в том цилиндре, где осуществляется такт сжатия. Свечи зажигания применяются типа BRISK LR15YC.

В системе управления углом опережения зажигания применяется датчик детонации GT305 или 18.3855 пьезоэлектрического типа. Датчик служит для определения детонации двигателя и позволяет блоку управления скорректировать угол опережения зажигания до устранения детонации. Датчик устанавливается на двигателе сверху, справа, между вторым и третьим цилиндрами. Подключается к жгуту проводов с помощью двухконтактной штепсельной розетки с защелкой.

Управление топливоподачей и зажиганием на двигателе УМЗ-4216.

Управление топливоподачей и зажиганием на двигателе УМЗ-4216 осуществляется электронным блоком управления. Процесс обработки информации от датчиков и получения сигналов управления топливоподачей и углом опережения зажигания в блоке управления достаточно сложен и требует для его понимания специальных знаний. Поэтому описание работы системы управления двигателем по топливоподаче и зажиганию приводится здесь лишь в кратких чертах. Позволяющих понять взаимодействие компонентов системы управления, встроенных в двигатель УМЗ-4216.

Расчет длительности и фазы впрыска ведется блоком управления на основе базовых данных по топливоподаче при различных режимах работы двигателя (в зависимости от частоты вращения коленчатого вала и разряжения в рессивере, характеризующего нагрузку двигателя), заложенных в память блока управления. С учетом сигналов от датчиков абсолютного давления, частоты вращения коленчатого вала, положения дроссельной заслонки, температуры охлаждающей жидкости и воздуха во впускном трубопроводе, а также от датчика кислорода.

Электрическая схема системы управления двигателя УМЗ-4216.

Частота вращения (а также отсчет ВМТ) контролируется индукционным датчиком, работающим в паре с синхродиском на коленчатом валу. Датчик температуры охлаждающей жидкости служит для корректировки величины топливоподачи в зависимости от теплового состояния двигателя. Сигнал от указанного датчика используется также для регулирования частоты вращения на оборотах холостого хода через воздействие на регулятор холостого хода. Он обеспечивает подачу дополнительного воздуха в цилиндры при закрытой дроссельной заслонке.

Каталожные номера элементов системы зажигания двигателя УМЗ-4216, свечи зажигания, катушки зажигания, высоковольтные провода.

Для корректировки топливоподачи в зависимости от температуры воздуха, поступающего на вход двигателя, служит датчик температуры, который совмещен с датчиком абсолютного давления. Для реализации фазированной подачи топлива и определения номера цилиндра, в который необходимо в данный момент подать топливо, служит датчик положения распределительного вала (датчик фазы).

Низковольтные электрические импульсы от электронного блока управления подаются в первичную цепь катушек зажигания с необходимым опережением зажигания. Усредненные (базовые) значения углов опережения зажигания для основных режимов работы двигателя УМЗ-4216 (по частоте вращения и по нагрузке) занесены в виде цифровой таблицы в память блока управления.

В процессе работы двигателя УМЗ-4216 осуществляется коррекция заданных углов опережения зажигания по частоте вращения — по сигналам датчика частоты, контролирующего частоту вращения и положение коленчатого вала. По нагрузке — по сигналам датчика абсолютного давления. По температуре охлаждающей жидкости, по положению дроссельной заслонки — по сигналу от датчика положения дроссельной заслонки. По сигналу от датчика детонации.