зачем нужен прерыватель зажигания
Система зажигания и все о ней
🔎 Систему зажигания, которая обеспечивает работу двигателя, придется рассмотреть в этом разделе, хотя она и является составной частью «Электрооборудования автомобиля».
Когда мы с вами изучали рабочий цикл двигателя, то было отмечено, что в самом конце такта сжатия, рабочую смесь необходимо поджечь. А это означает, что между электродами свечи должна проскочить высоковольтная искра.
Система зажигания предназначена для создания тока высокого напряжения и распределения его по свечам цилиндров. Импульс тока высокого напряжения подается на свечи в строго определенный момент времени, который меняется в зависимости от частоты вращения коленчатого вала и нагрузки на двигатель.
В настоящее время на автомобилях может устанавливаться контактная система зажигания или бесконтактная электронная система.
🔎 Контактная система зажигания.
🔎 Контактная система зажигания состоит из:
• катушки зажигания,
• прерывателя тока низкого напряжения,
• распределителя тока высокого напряжения
вакуумного и центробежного регуляторов опережения зажигания,
• свечей зажигания,
• проводов низкого и высокого напряжения,
• включателя зажигания.
🔎 Крышка распределителя и распределитель (ротор) тока высокого напряжения предназначены для распределения тока высокого напряжения по свечам цилиндров двигателя.
После того, как в катушке зажигания образовался ток высокого напряжения, он попадает (по высоковольтному проводу) на центральный контакт крышки распределителя, а затем через подпружиненный контактный уголек на пластину ротора. Во время вращения ротора ток «соскакивает» с его пластины, через небольшой воздушный зазор, на боковые контакты крышки. Далее, через высоковольтные провода, импульс тока высокого напряжения попадает к свечам зажигания.
Боковые контакты крышки распределителя пронумерованы и соединены (высоковольтными проводами) со свечами цилиндров в строго определенной последовательности.
Таким образом устанавливается «порядок работы цилиндров», который выражается рядом цифр. Как правило, для четырехцилиндровых двигателей, применяется последовательность: 1 – 3 – 4 – 2. Это означает, что после воспламенения рабочей смеси в первом цилиндре, следующий «взрыв» произойдет в третьем, потом в четвертом и, наконец, во втором цилиндре. Такой порядок работы цилиндров установлен для равномерного распределения нагрузки на коленчатый вал двигателя.
Подача высокого напряжения на электроды свечи зажигания должна происходить в конце такта сжатия, когда поршень не доходит до верхней мертвой точки примерно 4О — 6О, измеряя по углу поворота коленчатого вала. Этот угол называют углом опережения зажигания.
Необходимость опережения момента зажигания горючей смеси обусловлена тем, что поршень движется в цилиндре с огромной скоростью. Если смесь поджечь несколько позже, то расширяющиеся газы не будут успевать делать свою основную работу, то есть давить на поршень в должной степени. Хотя горючая смесь и сгорает в течение 0,001 – 0,002 секунды, поджигать ее надо до подхода поршня к верхней мертвой точке. Тогда в начале и середине рабочего хода поршень будет испытывать необходимое давление газов, а двигатель будет обладать той мощностью, которая требуется для движения автомобиля.
Первоначальный угол опережения зажигания выставляется и корректируется с помощью поворота корпуса прерывателя-распределителя. Тем самым мы выбираем момент размыкания контактов прерывателя, приближая их или наоборот, удаляя от набегающего кулачка приводного валика прерывателя-распределителя.
Однако, в зависимости от режима работы двигателя, условия процесса сгорания рабочей смеси в цилиндрах постоянно меняются. Поэтому для обеспечения оптимальных условий, необходимо постоянно менять и указанный выше угол (4О – 6О ). Это обеспечивают центробежный и вакуумный регуляторы опережения зажигания.
🔎 Центробежный регулятор опережения зажигания предназначен для изменения момента возникновения искры между электродами свечей зажигания, в зависимости от скорости вращения коленчатого вала двигателя.
При увеличении оборотов коленчатого вала двигателя, поршни в цилиндрах увеличивают скорость своего возвратно-поступательного движения. В тоже время скорость сгорания рабочей смеси остается практически неизменной. Это означает, что для обеспечения нормального рабочего процесса в цилиндре, смесь необходимо поджигать чуть раньше. Для этого искра между электродами свечи должна проскочить раньше, а это возможно лишь в том случае, если контакты прерывателя разомкнутся тоже раньше. Вот это и должен обеспечить центробежный регулятор опережения зажигания
🔎 Вакуумный регулятор опережения зажигания предназначен для изменения момента возникновения искры между электродами свечей зажигания, в зависимости от нагрузки на двигатель.
На одной и той же частоте вращения коленчатого вала двигателя, положение дроссельной заслонки (педали газа) может быть различным. Это означает, что в цилиндрах будет образовываться смесь различного состава. А скорость сгорания рабочей смеси как раз и зависит от ее состава.
При полностью открытой дроссельной заслонке (педаль газа «в полу») смесь сгорает быстрее, и поджигать ее можно и нужно попозже. То есть угол опережения зажигания надо уменьшать.
И наоборот, когда дроссельная заслонка прикрыта, скорость сгорания рабочей смеси падает, поэтому угол опережения зажигания должен быть увеличен.
🔎 Основные неисправности контактной системы зажигания.
❌ Отсутствует искра между электродами свечей из-за обрыва или плохого контакта проводов в цепи низкого напряжения, обгорания контактов прерывателя или отсутствия зазора между ними, «пробоя» конденсатора. Также искра может отсутствовать при неисправности катушки зажигания, крышки распределителя, ротора, высоковольтных проводов или самой свечи.
Для устранения этой неисправности необходимо последовательно проверить цепи низкого и высокого напряжения. Зазор в контактах прерывателя следует отрегулировать, а неработоспособные элементы системы зажигания заменить.
❌ Двигатель работает с перебоями и (или) не развивает полной мощности из-за неисправной свечи зажигания, нарушения величины зазора в контактах прерывателя или между электродами свечей, повреждении ротора или крышки распределителя, а также при неправильной установке начального угла опережения зажигания.
Для устранения неисправности необходимо восстановить нормальные зазоры в контактах прерывателя и между электродами свечей, выставить начальный угол опережения зажигания в соответствии с рекомендациями завода-изготовителя, ну а неисправные детали следует поменять на новые.
🔎 Электронная бесконтактная система зажигания.
Преимущество электронной бесконтактной системы зажигания заключается в возможности увеличения подаваемого напряжения на электроды свечи (увеличение «мощности» искры). Это означает, что улучшается процесс воспламенения рабочей смеси. Тем самым облегчается запуск холодного двигателя, повышается устойчивость его работы на всех режимах. И это имеет особое значение для наших суровых зимних месяцев.
Немаловажным фактом является то, что при использовании электронной бесконтактной системы зажигания, двигатель становится более экономичным.
Как и у своего «младшего брата» (контактного и не электронного), у бесконтактной системы есть цепи низкого и высокого напряжения. Цепи высокого напряжения у них практически ничем не отличаются. А вот в цепи низкого напряжения, бесконтактная система в отличие от своего контактного предшественника, использует электронные устройства – коммутатор и датчик-распределитель (датчик Холла)
🔎 Электронная бесконтактная система зажигания включает в себя следующие узлы:
• источники электрического тока,
• катушку зажигания,
• датчик — распределитель,
• коммутатор,
• свечи зажигания,
• провода высокого и низкого напряжения,
• выключатель зажигания.
🔎 Основные неисправности электронной бесконтактной системы зажигания.
❌ Если «заглох» и не хочет заводиться двигатель с электронной бесконтактной системой зажигания, то в первую очередь стоит проверить… подачу бензина. Может быть, к вашей радости, причина была именно в этом. Если же с бензином все в порядке, а искры на свече нет, то у вас есть три варианта решения проблемы.
Начнем с третьего – надо хлопнуть дверцей машины, сказать нехорошие слова и опоздать на работу, добираясь туда на общественном транспорте.
Первый вариант предполагает попытку проверить на практике мнение о том, что «электроника – наука о контактах». Открываем капот и проверяем, зачищаем, подергиваем и подпихиваем на свои места все провода и проводочки, которые попадаются под руку. Если до этих судорожных телодвижений где-то были ненадежные электрические соединения, то двигатель заведется. А если нет, то остается еще и второй вариант.
❌ Для возможности воплощения в жизнь второго варианта, вам следует быть запасливым водителем. Из резерва необходимых вещей, которые вы возите с собой в машине, в первую очередь надо взять запасной коммутатор и заменить им прежний. Как правило, после этой процедуры двигатель оживает. Если же он все еще не хочет запускаться, то имеет смысл, последовательно меняя на новые, проверить крышку распределителя, ротор, бесконтактный датчик и катушку зажигания. В процессе этой «меняльной» процедуры двигатель все-таки заведется, а позже дома, вместе со специалистом вы сможете разобраться, какой конкретно узел вышел из строя и почему.
❌ Из опыта эксплуатации машины в наших условиях могу сказать, что большая часть проблем, возникающих в системе зажигания, связана с «чистотой» родных дорог. Зимой жидкая «каша» из грязного снега и солевого раствора лезет во все щели и разъедает все, что только можно. А летом вездесущая пыль, в которую в частности превращается зимняя «соленая каша», забивается еще глубже и весьма тлетворно влияет на все электрические соединения.
🔎 Эксплуатация системы зажигания.
При нормальной эксплуатации автомобиля и периодическом его обслуживании система зажигания не доставляет водителю больших хлопот. Однако некоторые «нерадивые» водители вообще забывают о том, что кроме пепельницы и магнитолы в автомобиле есть еще и многострадальный двигатель, и в частности его система зажигания.
Наступает момент и машина «говорит» вам о том, что у нее тоже есть нервы и предел терпения. Двигатель начинает фыркать и дымить, глохнуть и не заводиться. Это могут быть крупные поломки или мелкие неисправности в системах и механизмах двигателя, но, как правило, проблема кроется всего лишь в нарушенных регулировках и соединениях.
Так как мы уже знаем, что «электроника – наука о контактах», то в первую очередь необходимо следить за чистотой и надежностью электрических соединений. Поэтому при эксплуатации автомобиля иногда приходится зачищать клеммы проводов и штекерные разъемы.
Периодически следует контролировать зазор в контактах прерывателя (рис. 19) и при необходимости его регулировать. Если зазор в контактах прерывателя больше нормы (0,35 — 0,45 мм), то наблюдается неустойчивая работа двигателя на больших оборотах. Если меньше — неустойчивая работа на оборотах холостого хода. Все это происходит по причине того, что нарушенный зазор изменяет время замкнутого состояния контактов. А это уже влияет и на мощность искры, проскакивающей между электродами свечи, и на сам момент ее возникновения в цилиндре (опережение зажигания).
К сожалению, качество нашего бензина оставляет желать лучшего. Поэтому, если сегодня вы заправили свой автомобиль плохим бензином, то в следующий раз он может быть еще хуже. Естественно это не может не влиять на качество приготавливаемой карбюратором горючей смеси и процесс ее сгорания в цилиндре. В таких случаях, чтобы двигатель безотказно продолжал выполнять свою работу, необходимо подстраивать систему зажигания под сегодняшний бензин.
Если первоначальный угол опережения зажигания не соответствует оптимальному, то можно наблюдать и ощущать следующие явления.
🔎 Угол опережения зажигания слишком велик (раннее зажигание):
• затрудненный запуск холодного двигателя,
• «хлопки» в карбюраторе (обычно хорошо слышны из-под капота при попытках запуска двигателя),
• потеря мощности двигателя (машина плохо «тянет»),
• перерасход топлива,
• перегрев двигателя (индикатор температуры охлаждающей жидкости активно стремится к красному сектору),
• повышенное содержание вредных выбросов в выхлопных газах.
🔎 Угол опережения зажигания меньше нормы (позднее зажигание):
• «выстрелы» в глушителе,
• потеря мощности двигателя,
• перерасход топлива,
• перегрев двигателя.
Короче говоря, при неправильно выставленном зажигании двигатель хочет «умереть», а машина не хочет ехать. Перечень вышеописанных «кошмаров» можно было бы и продолжить, но надеюсь и этого достаточно для того, чтобы вы поняли, что двигатель и его системы требуют периодических регулировок. А кто будет этим заниматься, зависит от вас. Можно самостоятельно овладеть некоторыми навыками в не очень трудоемких и не очень сложных операциях по регулировкам. Или можно обращаться к специалисту, которому вы будете доверять свою «ласточку».
Замена вакуума трамблера (Что такое трамблер в автомобиле, из чего состоит, принцип работы)
По большому счету запись для меня, банально что бы не забыть когда я менял вакуум. Но для тех кому интересно можете почитать немного о том для чего он служит и как диагностировать поломку, И в целом что такое траблер и для чего он. Много БукФ. :))
Собственно вот такой вакуум я сегодня себе установил на замену старого с пробитой диафрагмой, все ето удовольствие стояло 19 грн.
Что такое трамблер в автомобиле, из чего состоит, принцип работы
Для нормальной работы бензинового ДВС необходимо своевременное образование искры. С этой целью используется специальное устройство, обеспечивающее ее появление в момент нахождения поршня в положении ВМТ (верхней мертвой точки), причем в разных цилиндрах искрообразование происходит в разное время. Такое устройство называют прерыватель-распределитель, или по-другому, трамблер. Без него не работает ни один бензиновый ДВС, и долгие годы он был неотъемлемой частью любой системы зажигания, в том числе и автомобилей ВАЗ 2109, 2106, 2107, 2108.
Для чего нужен трамблер
Система зажигания – ответственная часть бензинового мотора. Работа последнего основывается на своевременном сгорании топливно-воздушной смеси (ТВС), для чего специально генерируется высоковольтное напряжение, подающееся затем на свечи. На них происходит формирование искры, вызывающей сгорание ТВС, вследствие чего двигатель совершает полезную работу.
При всех этих процессах нужен трамблер. Если оценивать его роль при работе зажигания, следует отметить, что он:
— инициирует начало искрообразования, благодаря размыканию контактов прерывателя (в более современных моделях автомобилей, например, ВАЗ 2109, 2106, 2107, 2108 последних годов выпуска, для этих целей используется датчик Холла);
— направляет сформированное в катушке зажигания высокое напряжение на нужную свечу;
— изменяет начало момента искрообразования в зависимости от режимов движения и используемого топлива, для чего служат вакуумный центробежный регуляторы;
— обеспечивает накопление и разряд энергии в бобине.
Лучше понять, для чего служит и как работает трамблер, позволит функциональная схема зажигания:
Принцип работы трамблера
Во многом принцип работы трамблера оставался неизменным долгие годы. В автомобилях ВАЗ, таких как ВАЗ 2109, 2106, 2107, 2108, система зажигания подобного типа использовалась почти до конца прошлого столетия.
Основой работы является связь трамблера с коленчатым валом двигателя. Когда поршень в первом цилиндре занимает положение, соответствующее ВМТ, размыкаются контакты прерывателя, в катушке зажигания появляется высокое напряжение, направляемое через бегунок, расположенный в крышке трамблера, на свечу первого цилиндра.
Там происходит сгорание ТВС, и коленчатый вал продолжает свое вращение. Оно, кроме перемещения поршней, вызывает вращение кулачка прерывателя. Когда в другом цилиндре другой поршень занимает положение, соответствующее ВМТ, в этот момент в трамблере опять размыкаются контакты прерывателя, в катушке зажигания генерируется высоковольтное напряжение, поступающее на нужную свечу.
Такое совместное вращение коленчатого вала, кулачка прерывателя и бегунка трамблера обеспечивает появление искры, где надо и когда надо. Однако это не охватывает всех аспектов того, как работает трамблер. Для понимания его работы требуется коснуться таких понятий, как угол замкнутого состояния контактов (УЗСК) и угол опережения зажигания (УОЗ)
УЗСК
Такое понятие, как УЗСК, характеризует время, когда контакты прерывателя замкнуты. По сути дела – это опосредованная характеристика накопления в катушке энергии после окончания формирования искры. УЗСК прямо отражается на количестве энергии, идущей на искрообразование и, соответственно, на работе двигателя.
В тех случаях, когда между контактами расстояние маленькое, катушка не накопит необходимой энергии и энергия искры окажется мала, что приведет к перебоям в работе мотора. Большой зазор также приводит к перебоям, так как время разрыва контактов уменьшается, и катушка не успевает полностью разрядиться.
У каждой системы зажигания существует свой оптимальный УЗСК, для обеспечения которого, при необходимости, надо проверить и отрегулировать трамблер.
УОЗ
Это понятие затрагивает момент воспламенения ТВС. Дело в том, что ее сгорание происходит не мгновенно, и зачастую, для обеспечения оптимальных условий такого процесса, оно должно начинаться раньше, чем поршень займет положение ВМТ. УОЗ и характеризует время, на величину которого появление искры опережает появление поршня в положении ВМТ.
Оно постоянно меняется, и его величина полностью зависит от работы мотора в конкретных условиях, т.е. от нагрузки, скорости авто, качества и типа используемого топлива. Для обеспечения оптимального сгорания ТВС, трамблер содержит центробежный регулятор, а также связан с вакуумным регулятором.
Из чего состоит трамблер
Такое устройство, как трамблер, включает в свой состав большое число разнообразных деталей. Рассматривать их назначение не входит в задачу данного материала, но ознакомиться, из каких узлов состоит трамблер, можно на приведенном ниже рисунке
Как видно из рисунка, трамблер состоит из нескольких самостоятельных узлов. И если назначение и принцип работы узла распределителя напряжения просты и понятны, то с работой других можно ознакомиться более подробно. Тем не менее, проверить, в каком состоянии находится высоковольтный распределитель и бегунок, желательно при каждом обслуживании авто.
Центробежный регулятор
Такое устройство определяет момент начала сгорания ТВС в цилиндрах двигателя. Как уже отмечалось, изначально искра появляется, когда поршень занимает положение ВМТ, именно под этот момент и настраивается первоначально трамблер. Однако необходимо учесть два момента:
— Сгорание ТВС происходит с постоянной скоростью, начинаясь от свечи и затем распространяясь дальше по объему цилиндра. Горение происходит не мгновенно, а наибольшая эффективность работы бензинового ДВС достигается, когда поршень миновал ВМТ и пошел к НМТ (нижней мертвой точке).
— При работе мотора число оборотов коленвала меняется, его увеличение уменьшает время, необходимое на эффективное сгорание ТВС.
Для устранения этого противоречия и вводится понятие УОЗ, что подразумевает начало сгорания топлива до достижения ВМТ поршнем. Устройство, обеспечивающее формирование УОЗ – центробежный регулятор, показано на рисунке, он состоит из грузиков, соединенных пружинами, и пластины.
Его принцип работы основан на центробежной силе, увеличение оборотов коленвала вызывает расхождение грузиков, а через пластину – изменение положения кулачка и бегунка. Из-за этого размыкание контактов будет происходить раньше, а также вызовет более раннее появление высокого напряжения и искры. Воспламенение ТВС произойдет при положении поршня, не достигнувшем ВМТ, чем будет обеспечено эффективное его сгорание.
Подобную регулировку момента воспламенения ТВС имеет трамблер от разных производителей, в том числе и в автомобилях ВАЗ 2109, 2106, 2107, 2108.
Вакуумный регулятор
Подобное устройство предназначено для изменения УОЗ при изменении нагрузки мотора, определяемой положением дроссельной заслонки. Как это осуществляется, поможет понять рисунок:
Вакуумный регулятор является замкнутой полостью, разделенной диафрагмой. Одна из полостей соединена с карбюратором. Создаваемое в нем разрежение, зависящее от положения дроссельной заслонки, заставляет перемещаться диафрагму. Изменение ее положения через тягу передается на подвижный диск, что сказывается на положении кулачков прерывателя, корректирует время его срабатывания (раньше или позже), и соответственно, время воспламенения ТВС.
Таким образом, трамблер в зависимости от нагрузки на мотор, изменяет момент искрообразования, влияя на характеристики двигателя. Такая регулировка присутствует во всех автомобилях ВАЗ 2109, 2106, 2107, 2108, а совместная работа описанных регуляторов, способна обеспечить эффективную работу мотора во всем диапазоне нагрузок и числа оборотов коленвала.
Для того что бы проверить исправен ли вакуумный регулятор достаточно снять конец трубки с карбюратора и потянуть к себе воздух. Исправный регулятор должен держать разряжённость воздуха внутри. Если же разряжённость пропадает, то мембрана вашего вакуума пробита, и такой регулятор работать не будет. От этого ваш двигатель будет работать с неровностями, тупить при разгоне и дергаться при плавной езде с сталой скоростью.
Октан-корректор
Это устройство позволяет механически изменять УОЗ в зависимости от используемого топлива (октанового числа) или его качества. Увидеть корректор можно на приведенном рисунке.
Фактически, это две пластинки, одна установлена на трамблер и имеет стрелку, другая крепится на двигатель, и на ней нанесены риски. Меняя их положение по отношению между собой, можно механически установить нужный угол зажигания. Требуется это главным образом при использовании разных сортов бензина.
Бесконтактные системы и датчик Холла в трамблере
Тот трамблер, что описан выше, является классическим вариантом и долгие годы использовался на всех авто, и семейства ВАЗ в том числе, таких как 2109, 2106, 2107, 2108. Однако по мере развития электроники стали появляться коммутаторы напряжения, в которых сигнал прерывателя применялся не для коммутации катушки зажигания, а для управления электроникой. В дальнейшем трамблер лишился механического прерывателя, ему на смену пришел датчик Холла.
Используемый датчик Холла имеет достаточно простую конструкцию. Да, надо напомнить, что датчик Холла – это элемент, который реагирует на магнитное поле. Поэтому конструкция датчика с использованием элементов Холла основывается на этом принципе. Для этого на пластине располагается непосредственно датчик Холла, на другой стороне – постоянный магнит, а между ними – вращающийся металлический экран, в котором сделаны специальные щели.
Когда экран перекрывает поле от установленного магнита, датчик Холла на выходе имеет нулевое напряжение, когда вместо сплошного экрана открываются окна, то датчик Холла формирует на выходе высокое напряжение. Эту сформированную последовательность импульсов трамблер передает на коммутатор напряжения, и он управляет катушкой зажигания.
В свое время подобная система была реализована во многих машинах, ВАЗ 2109, 2106, 2107, 2108 не составили исключения.
Как проверить трамблер
Самые распространенные проявления неисправности зажигания будут такими:
— плавающий холостой ход;
— незапускающийся двигатель;
— глохнущий на ходу мотор.
Чаще всего причиной этого может быть трамблер. Наиболее просто проверить работоспособность зажигания, в том и числе трамблера, можно следующим образом. Для этого выкручивают свечу, подносят ее к двигателю и запускают его, наблюдая появление искры. Если ее нет, то надо проверить работоспособность проводов высокого напряжения. Если искры опять нет, то диагноз однозначный – отказал трамблер.
В этом случае надо проверить визуально состояние бегунка, состояние контактов и крышки трамблера. Подгоревшие контакты зачищают и удаляют пыль и мусор с внутренних поверхностей трамблера. В условиях мастерской или гаража, проверить работоспособность зажигания и трамблера можно с использованием измерительных приборов и индикаторов.
Трамблер появился на автомобиле практически одновременно с бензиновым двигателем, и долгие годы оставался почти неизменным, в том числе и на отечественных машинах семейства 2109, 2106, 2107, 2108. И только после появления современной элементной базы, к числу которой можно отнести и датчик Холла, уступил место бесконтактным, а потом микропроцессорным системам зажигания.