Система запалювання
Що таке система запалювання, для чого вона потрібна і який загальний принцип роботи?
Під системою запалювання мають на увазі пристрій, який займається подачею іскрового розряду на свічки запалювання, що, в свою чергу, стає причиною займання паливно-повітряної суміші.
Даний спосіб застосовується на всіх сучасних бензинових двигунах, на дизельних же моторах займання палива здійснюється принципово іншим методом. Так як загоряння суміші походить від іскри, такий пристрій ще називають іскровий системою запалювання. З розвитком інженерно-конструкторської думки відбувалося і розвиток систем запалювання.
У наш час існує три типи систем запалювання:
Детальніше пристрій і принцип роботи кожного з них будуть розглянуті в цій статті трохи далі.
Незважаючи на деякі принципові відмінності, всі сучасні системи запалювання включають в себе наступні елементи:
- свічки запалювання;
- зовнішнє джерело живлення, в ролі якого виступають акумуляторна батарея та генератор;
- пристрій, що відповідає за управління процесом накопичення енергії;
- вимикач запалювання;
- пристрій, що відповідає за розподіл енергії по свічках;
- високовольтні дроти;
- котушка запалювання;
Робочий процес будь-іскровий системи запалювання складається з декількох послідовних етапів. На першому відбувається накопичення електроенергії, на другому - накопичена енергія перетворюється з низького в висока напруга (з 12 вольт в 30 000 вольт), на третьому - енергія розподіляється по свічках запалювання, на четвертому етапі утворюється іскра, і, нарешті, на п'ятому починається процес горіння паливно-повітряної суміші в циліндрах двигуна.
Перший тип запалювання, з яким пропонується ознайомитися Новомосковсктелям, називається контактним, також його дуже часто називають класичним. Це цілком логічно, адже дана система запалювання застосовувалася ще на найперших автомобілях. Сьогодні ж її можна зустріти на ряді моделей вітчизняного автовиробництва, в тому числі вазовской «класики».
- механічного переривника, який служить для розмикання низьковольтної ланцюга;
- механічного розподільника, що відповідає за розподіл високовольтного струму по свічках запалювання;
- відцентрового регулятора випередження запалювання, який змінює кут випередження запалювання залежно від кількості оборотів коленвала мотора;
- високовольтних проводів;
- котушки запалювання;
- вимикача запалювання;
- вакуумного регулятора випередження запалювання, що забезпечує зміни кута відповідно до величини навантаження на двигун автомобіля;
- свічок запалювання;
- зовнішнього джерела електроживлення.
Відмінною особливістю контактної системи є те, що накопиченням і розподілом електроенергії займається повністю механічний пристрій. Більш досконалою різновидом даного типу запалювання виступає контактно-транзисторна система, в якій в первинній обмотці використовується комутатор транзисторного типу.
- вимикач запалювання;
- зовнішнє джерело електроживлення;
- високовольтну проводку;
- свічки запалювання;
- датчик імпульсів, що створює електроімпульси низької напруги;
- транзисторний комутатор, який відповідає за накопичення електроенергії і переривання перебігу струму в ланцюзі в залежності від сигналів, що виходять від датчика імпульсів;
- котушка запалювання;
- механічний розподільник напруги.
Як видно, пристрій даного типу запалювання практично ідентично пристрою контактної системи. Головною ж відмінністю безконтактної системи запалювання від контактної є той момент, що накопичення електроенергії в ній відбувається в комутаторі транзисторного типу, взаємодіє з безконтактним датчиком імпульсів. Комутатор також виступає і в ролі переривника, а ось за розподіл високовольтного струму відповідає вже механічний пристрій.
Мікропроцесорна система запалювання
Мікропроцесорна або електронна система запалювання являє собою ще більш складний пристрій в порівнянні з двома вищеописаними системами. Досить лише сказати, що дана система запалювання є складовим елементом системи управління двигуном, тобто вона, фактично, об'єднана з системою впорскування палива, а на деяких моделях і з випускний і впускний системами, а також системою газорозподілу. Найбільш відомі виробники електронних систем запалювання: Magneti-Marelli, Motronic і, звичайно ж, Bosch.
Мікропроцесорна система запалювання складається з:
- котушки запалювання;
- джерела зовнішнього живлення;
- вимикача запалювання;
- свічок запалювання;
- високовольтних проводів;
- вхідних датчиків, що фіксують параметри роботи мотора і перетворюють їх в електросигнали;
- електронного блоку управління, який займається обробкою сигнали з вхідних датчиків і формуючого впливу на виконуючий пристрій;
- виконавчого пристрою - воспламенителя.
У цій системі запалювання накопиченням і розподілом електроенергії займається електронний блок управління. Зустрічаються два види мікропроцесорної системи запалювання: з розподільником і прямим запалюванням. У першому виді для подачі високовольтного струму використовується механічний розподільник, а в другому даний процес здійснюється безпосередньо з котушки запалювання.
Свічки запалювання
Свічка запалювання є одним з центральних елементів будь-якої системи запалювання. Її функція полягає в безпосередньому запаленні суміші бензину і повітря в циліндрі двигуна автомобіля. Здійснюється цей процес за рахунок проходження іскри між двома електродами на кінці свічки.
Такі всесвітньо відомі виробники як Bosch і Champion виробляють найбільш якісні і довговічні свічки запалювання. Загальний пристрій свічки запалювання незалежно від виробника включає в себе контактний стрижень і центральний електрод, які укладені в металевий корпус, який має з зовнішнього боку керамічний ізолятор.
Стрижень же відповідає за з'єднання свічки з високовольтним проводом або, на деяких моделях систем запалювання, з індивідуальною котушкою. Центральний же електрод виконує функцію катода.
В металевому корпусі свічки є різьблення, яка необхідна для загвинчування свічки в блок циліндрів. Для полегшення процесу вкручування свічки на корпусі є шестигранник, під який в комплекті інструментів до автомобіля поставляється спеціальний ключ свічки.
Потрібно особливо відзначити, що затягування свічки повинна здійснюватися з невеликим зусиллям, щоб не сталося руйнування керамічного ізолятора, але в той же час дуже слабка затягування може привести до руйнування щільності контуру горіння паливної суміші і детонації, яка тягне за собою руйнування циліндрів двигуна. З метою ущільнення з'єднання на деяких моделях авто використовуються спеціальні незнімні шайби.
Ресурс сучасних свічок запалювання може досягати 100 000 км пробігу.
Котушка запалювання
Котушка запалювання також є дуже важливий компонент системи запалювання. Її функцією є створення струму високої напруги з струму, що має низьку напругу.
Якщо говорити спрощено, то котушка запалювання - це, фактично, трансформатор, що складається з 2 обмоток (первинної та вторинної). Первинна обмотка робиться з товстої мідного дроту і зазвичай налічує близько 100-140 витків, вторинна ж може містити від 10 000 до 30 000 витків, але вже тонкого мідного дроту. І первинна і вторинна обмотки мають ізоляцію.
В наші дні котушки, що мають бітумну або масляну ізоляцію, поступово витісняються котушками з ізоляцією з епоксидних смол. Відбувається це через те, що вони можуть бути досить компактних розмірів, мати зовсім невелику масу, а також добре справляються з вібраціями. Первинна обмотка на таких котушках розташована дуже близько до сердечника, що робиться для забезпечення гарної теплопередачі і серйозної економії міді, що, в кінцевому підсумку, серйозним чином впливає на зниження собівартості виробництва даного елемента.
Котушки запалювання бувають трьох видів: загальна, здвоєна і індивідуальна. Загальна котушка застосовується у всіх трьох типах систем запалювання, а здвоєна і індивідуальна, частіше за все, використовуються в електронній системі прямого запалювання.
Діагностика і регулювання різних систем запалювання
Точно діагностувати несправності в роботі системи запалювання іноді досить важко, так як «симптоми» їх багато в чому схожі з проявами неполадок в роботі системи упорскування, паливній системі і інших системах автомобіля.
Але все ж є деякі ознаки, за якими неможливо визначити ймовірність тієї чи іншої поломки.
Так, на безконтактних системах запалювання неможливість запуску двигуна або його пуск з великими труднощами може означати, що стався обрив високовольтної проводки.
Також це може бути свідченням поломки транзисторного комутатора, пробою кришки датчика-розподільника або поломки його самого, а також несправності свічок запалювання. Підвищений витрата бензину, як і значне зниження потужності двигуна, швидше за все, говорить про нестабільну роботу вакуумного або відцентрового регуляторів випередження запалювання.
На мікропроцесорних системах запалювання труднощі з запуском двигуна, як і нестабільність його роботи на холостому ходу можуть з'явитися, крім можливих перерахованих вище несправностей, через вихід з ладу будь-якого з вхідних датчиків або безпосереднього самого електронного блоку управління.
Але треба зазначити, що на багатьох сучасних автомобілях діагностика системи запалювання в домашніх умовах просто неможлива в силу складності конструкції даного вузла, тому в даних обставинах варто звернутися за допомогою до професіоналів, які мають необхідне діагностичне обладнання.
Неправильно відрегульований момент запалювання також може стати причиною нестабільної роботи двигуна або зовсім його відмови заводитися.
Занадто сильне випередження запалювання призводить до детонації паливної суміші всередині камери згоряння, а серйозна затримка тягне за собою підвищення температури відпрацювала суміші газів. Як видно, обидва варіанти негативним чином впливають на роботу двигуна авто і його впускний і випускний систем. Регулювання запалювання досить відповідальна і непроста справа, яка потребує деяких навичок поводження з сучасними електронними системами.
На автомобілях з контактною системою запалення (ВАЗ 2101 - 2106) для цього буде потрібно контрольна лампа, яку при необхідності легко виготовити самостійно, ключ для провертання коленвала, ріжковий ключ «на 13». Проворачиванием клонували необхідно поєднати мітку на його шківі з міткою, розташованої на кожусі ланцюгової передачі. Після цього треба зняти провід, який йде від котушки запалювання до трамблера, і з'єднати його з проводом контрольної лампи. Другий провід цієї лампи необхідно приєднати до плюсової клеми акумуляторної батареї, послабити за допомогою ключа «на 13» гайку кріплення трамблера, провернути його проти годинникової стрілки і повільно повернути в зворотному напрямку. Потрібно зафіксувати таке положення трамблера, при якому контрольна лампочка починає згасати, затягнути гайку кріплення назад і повернути на місце провід між котушкою запалювання і трамблером.
Ремонт, установка і заміна систем запалювання - приблизні ціни поУкаіни і СНД
Однак перш, ніж звертатися в автомайстерню, не заважає вивчити діапазон цін на різні види робіт, пов'язані з ремонтом і обслуговуванням системи запалювання.
Вартість робіт в автосервісах багато в чому буде залежати від складності поломки і типу системи запалювання, а також деяких другорядних факторів, наприклад, терміновості проведення ремонту. Але, в середньому, вартість сьогодні деяких робіт, пов'язаних з обслуговуванням і діагностикою системи запалювання вУкаіни і СНД в перерахунку на українську валюту така:
- тестування системи запалювання мотор-тестером - від 800 рублів;
- заміна контактної групи замка запалювання - від 400 рублів;
- заміна замка запалювання - від 800 рублів;
- сканування електронного блоку управлінням запалювання на присутність збоїв в роботі - від 350 рублів;
- ремонт замку запалювання - від 600 рублів;
- регулювання запалювання - від 250 грн;
- діагностика роботи системи запалювання із застосуванням комп'ютера - від 800 рублів;
- заміна свічок запалювання - від 200 рублів;
- заміна високовольтної проводки - від 200 рублів;
- заміна котушки запалювання - від 250 грн;
- заміна приводу трамблера - від 700 рублів.
Всі ціни наведено без урахування вартості запасних частин. Також необхідна поправка на регіональність: в деяких регіонах ціни можуть відрізнятися як в більшу, так і в меншу сторону.