Діагностика системи запалення ДВЗ (стр. 2 из 17)

1. Забезпечення іскри в потрібному циліндрі ( що перебуває в такті стиску) відповідно до порядку роботи циліндрів.

2. Своєчасність моменту запалювання. Іскра повинна відбуватися в певний момент (момент запалювання) відповідно до оптимального при поточних умовах роботи двигуна кутом випередження запалювання, що залежить, насамперед, від обертів двигуна й навантаження на двигун.

3. Достатня енергія іскри. Кількість енергії, необхідної для надійного запалення робочої суміші, залежить від состава, щільності й температури робочої суміші.

4. Загальною умовою для системи запалювання є її надійність (забезпечення безперервності іскроутворювання).

Несправність системи запалювання викликає неполадки як при запуску, так і при роботі двигуна:

- труднощі або неможливість запуску двигуна;

- нерівномірність роботи двигуна - "троїння" або припинення роботи двигуна - при пропусках іскроутворювання в одному або декількох циліндрах;

- детонація, пов'язана з невірним моментом запалювання й зухвала дуже швидке зношування двигуна;

- порушення роботи інших електронних систем за рахунок високого рівня електромагнітних перешкод та ін.

Існує безліч типів систем запалювання, що відрізняються й пристроєм і принципами дії. В основному системи запалювання розрізняються по:

- системі визначення моменту запалювання.

- системі розподілу високовольтної енергії по циліндрах.

При аналізі роботи систем запалювання досліджуються основні параметри іскроутворювання, зміст яких практично не відрізняється в різних системах запалювання [1]:

- кут замкнутого стану контактів (УЗСК, Dwell angle) – кут, на який устигає повернутися колінчатий вал від моменту початку накопичення енергії (конкретно в контактній системі - моменту замикання контактів переривника; в інших системах - моменту спрацьовування силового транзисторного ключа) до моменту виникнення іскри (конкретно в контактній системі - моменту розмикання контактів переривника). Хоча в буквальному значенні даний термін можна застосувати тільки до контактної системи - він умовно застосовується для систем запалювання будь-яких типів.

- кут випередження запалювання (УОЗ, Advance angle) – кут, на який устигає повернутися колінчатий вал від моменту виникнення іскри до моменту досягнення відповідним циліндром верхньої мертвої точки (ВМТ). Одне з основних завдань системи запалювання будь-якого типу - забезпечення оптимального кута випередження запалювання (фактично - оптимального моменту запалювання). Оптимально підпалювати суміш до підходу поршня до верхньої мертвої крапки в такті стиску - щоб після досягнення поршнем ВМТ гази встигли набрати максимальний тиск і зробити максимальну корисну роботу на такті робочого ходу. Також будь-яка система запалювання забезпечує взаємозв'язок кута випередження запалювання з обертами двигуна й навантаженням на двигун.

При збільшенні обертів, швидкість руху поршнів збільшується, при цьому час згоряння суміші практично не змінюється - тому момент запалювання повинен наступати трохи раніше - відповідно при збільшенні обертів, УОЗ треба збільшувати.

На одній і тій же частоті обертання колінчатого вала двигуна, положення дросельної заслінки (педалі газу) може бути різним. Це означає, що в циліндрах буде утворюватися суміш різного состава. А швидкість згоряння робочої суміші саме й залежить від її состава. При повністю відкритій дросельній заслінці (педаль газу "у підлозі") суміш згоряє швидше й підпалювати її потрібно пізніше - відповідно при збільшенні навантаження на двигун, УОЗ треба зменшувати. І навпаки, коли дросельна заслінка прикрита, швидкість згоряння робочої суміші падає, тому кут випередження запалювання повинен бути збільшений.

- напруга пробою - напруга у вторинному ланцюзі в момент утворення іскри - фактично - максимальна напруга у вторинному ланцюзі.

- напруга горіння - сталу-умовно-стала напруга у вторинному ланцюзі протягом періоду горіння іскри.

- час горіння- тривалість періоду горіння іскри.

1.1 Джерело живлення для системи запалювання

Джерело живлення для системи запалювання – бортова мережа автомобіля і її джерела живлення - акумуляторна батарея (АКБ) і генератор.

1.2 Вимикач запалювання

Роз’єднує джерело живлення системи запалення 1 (рис. 1.1) і безпосередньо елементи цієї системи, такі як пристрій керування накопиченням енергії 3, накопичувач енергії 4, розподілювач запалення 5, свічки запалення 7, тощо [1].

1.3 Пристрій керування накопиченням енергії

Пристрій керування накопиченням енергії – визначає момент початку накопичення енергії й момент "скидання" енергії на свічу (момент запалювання). Залежно від пристрою системи запалювання на конкретному авто може представляти із себе різні пристрої яки розглянемо нижче [1].

1.3.1 Механічний переривник, безпосередньо керуючий накопичувачем енергії

Механічний переривник, безпосередньо керуючий накопичувачем енергії (первинним ланцюгом котушки запалювання). Даний компонент потрібний для того, щоб замикати й розмикати живлення первинної обмотки котушки запалювання. Контакти переривника перебувають під кришкою розподільника запалювання. Пластинчаста пружина рухливого контакту постійно притискає його до нерухомого контакту. Розмикаються вони лише на короткий строк, що коли набігає кулачок приводного валика переривника-розподільника надавить на молоточок рухливого контакту.

Паралельно контактам включений конденсатор (condenser). Він необхідний для того, щоб контакти не обгоряли в момент розмикання. Під час відриву рухливого контакту від нерухомого, між ними хоче проскочити потужна іскра, але конденсатор поглинає в себе більшу частину електричного розряду й іскріння зменшується до незначного. Але це тільки половина корисної роботи конденсатора - коли контакти переривника повністю розмикаються, конденсатор розряджається, створюючи зворотний струм у ланцюзі низької напруги, і тим самим, прискорює зникнення магнітного поля. А чим швидше зникає це поле, тим більший струм виникає в ланцюзі високої напруги. При виході конденсатора з ладу двигун нормально працювати не буде - напруга у вторинному ланцюзі вийде недостатньо більшим для стабільного іскроутворювання.

Переривник розташовується в одному корпусі з розподільником високої напруги – тому розподільник запалювання в такій системі називають переривником-розподільником. Така система запалювання називається класичною системою запалювання.

Це найбільш стара з існуючих систем - фактично вона є одноліткою самого автомобіля. За кордоном такі системи припинили серійно встановлювати в основному до кінця 1980-х років, у нас такі системи на "класику" установлюються дотепер. Коротко принцип роботи виглядає в такий спосіб - живлення від бортової мережі подається на первинну обмотку котушки запалювання через механічний переривник. Переривник пов'язаний з колінчатим валом, що забезпечує замикання й розмикання його контактів у потрібний момент. При замиканні контактів починається зарядка первинної обмотки котушки, при розмиканні первинна обмотка розряджається, але у вторинній обмотці наводитися струм високої напруги, що, через розподільник, також пов'язаний з колінчатим валом, надходить на потрібну свічу.

Також у цій системі присутні механізми коректування випередження запалювання – відцентровий (рис. 1.3) і вакуумний (рис. 1.4), регулятори.

Відцентровий регулятор випередження запалювання, рис. 1.3, призначений для зміни моменту виникнення іскри між електродами свіч запалювання, залежно від швидкості обертання колінчатого вала двигуна.

Відцентровий регулятор випередження запалювання перебуває в корпусі переривника-розподільника. Він складається із двох плоских металевих грузиків, кожний з яких одним зі своїх кінців закріплений на опорній пластині, жорстко з'єднаної із приводним валиком. Шипи грузиків входять у прорізі рухливої пластини, на якій закріплена втулка кулачків переривника. Пластина із втулкою мають можливість провертатися на невеликий кут щодо приводного валика переривника-розподільника. У міру збільшення числа обертів колінчатого вала двигуна, збільшується й частота обертання валика переривника-розподільника. Грузики, підкоряючись відцентровій силі, розходяться в сторони, і зрушують втулку кулачків переривника "у відрив" від приводного валика. Тобто кулачок, що набігає, повертається на деякий кут по ходу обертання назустріч молоточку контактів. Відповідно контакти розмикаються раніше, кут випередження запалювання збільшується.

а)_

б)

Рис. 1.3 Пристрій і схема роботи відцентрового регулятора кута випередження запалювання:

а - розташування деталей регулятора: 1 - кулачок переривника, 2 - втулка кулачків, 3 - рухлива пластина,4 – грузики, 5 - шипи грузиків,6 - опорна пластина, 7 - приводний валик, 8 - стяжні пружини

б - верхній мал. - грузики разом, нижній мал. - грузики розійшлися

При зменшенні швидкості обертання приводного валика, відцентрова сила зменшуються й, під впливом пружин, грузики вертаються на місце - кут випередження запалювання зменшується.

Вакуумний регулятор випередження запалювання (рис. 1.4) призначений для зміни моменту виникнення іскри між електродами свіч запалювання, залежно від навантаження на двигун.

Вакуумний регулятор кріпиться до корпуса переривника - розподільника. Корпус регулятора розділений діафрагмою на два обсяги. Один з них пов'язаний з атмосферою, а іншої, через сполучну трубку, з порожниною під дросельною заслінкою. За допомогою тяги, діафрагма регулятора з'єднана з рухливою пластиною, на якій розташовуються контакти переривника. При збільшенні кута відкриття дросельної заслінки (збільшення навантаження на двигун) розрядження під нею зменшується. Тоді, під впливом пружини, діафрагма через тягу зрушує на невеликий кут пластину разом з контактами убік від кулачка, що набігає, переривника. Контакти будуть розмикатися пізніше - кут випередження запалювання зменшиться. І навпаки - кут збільшується, коли ви зменшуєте газ, тобто, прикриваєте дросельну заслінку. Розрядження під нею збільшується, передається до діафрагми й вона, переборюючи опір пружини, тягне на себе пластину з контактами.