Система зажигания двигателя: виды, устройство и принцип работы

Существует несколько способов распределение высокого напряжения по свечам зажигания в бензиновом двигателе. Ранее самым распространённым и единственным было роторное или высоковольтное распределение. Его основным узлом являлся трамблёр (прерыватель-распределитель или датчик-распределитель). Распределитель состоит из крышки трамблёра и бегунка (ротора).

Со вторичной обмотки катушки зажигания на центральный электрод распределителя подаётся высокое напряжение, которое при помощи бегунка передаётся на боковые электроды распределителя. Скорость вращения бегунка равна скорости вращения распредвала и относится к оборотам коленвала в отношении 1:2.. боковые электроды крышки трамблёра соединены со свечами зажигания по средствам высоковольтных проводов. Основным недостатком этой системы является трудности в обеспечении своевременной подачи напряжения на свечи зажигания при разных оборотах и режимах работы двигателя. Частично эта проблема решалась применением центробежного и вакуумного регулятора угла опережения зажигания, а в последствии применением электронных блоков, но полностью проблему не решало. Кроме того система имеет множество соединений и изнашивающихся контактов, что значительно снижает надёжность.

Система зажигания

Система зажигания автомобиля представляет собой комплекс из приборов и устройств, которые работают на обеспечение своевременного появления электрического разряда, воспламеняющего смесь в цилиндре. Она является неотъемлемой деталью электронного оборудования и в своем большинстве завязана на работе механических компонентов мотора. Этот процесс присущ всем моторам, которые не используют для воспламенения сильно нагретый воздух (дизель, компрессионные карбюраторные). Искровое воспламенение смеси применяется и в гибридных моторах, работающих на бензине и газу.

Принцип работы системы зажигания зависит от ее вида, но если обобщать ее работу, можно выделить следующие этапы:

процесс накопления высоковольтного импульса;
проход заряда через повышающий трансформатор;
синхронизация и распределения импульса;
возникновение искры на контактах свечи;
поджог топливной смеси.

Важным параметром является угол или момент опережения – это время, в которое осуществляется поджог воздушно-топливной смеси. Подбор момента происходит так, чтобы предельное давление возникало при попадании поршня в верхнюю точку. В случае с механическими системами его придется выставлять вручную, а в электронно-управляемых системах настройка происходит автоматически. На оптимальный угол опережения влияет скорость движения, качество бензина, состав смеси и другие параметры.

Автомобиль с ГБО

Главная причина установки ГБО – экономия на топливе. Практика показывает, что затраты на газ меньше приблизительно в два раза, чем на бензин, для многих это весомый аргумент. Однако полностью на этот вид топлива не перейти, поскольку необходимость в бензине остаётся для прогрева и работы на высоких нагрузках.

Баллон ГБО в запаске

Плюс ко всему, газ гораздо быстрее расходуется и имеет достаточно высокое октановое число, поэтому топливно-воздушная смесь догорает ещё на этапе выпуска, что оказывает отрицательное термическое влияние на тракт выпуска.

Регулировка зажигания и горения смеси на машинах с ГБО – это основная задача, хорошая настройка позволяет сэкономить ещё больше средств на топливе.

Классификация систем зажигания

Основываясь на методе синхронизации зажигания, различают схемы контактные и бесконтактные. По технологии формирования угла опережения зажигания можно выделить системы с механической регулировкой и полностью автоматические или электронные.

Исходя из типа накопления заряда, для пробития искрового промежутка, рассматривают устройства с накоплением в индуктивности и с накоплением в емкости. По способу коммутации первичной цепи катушки бывают – механические, тиристорные и транзисторные разновидности.

Узлы систем зажигания

Все существующие виды систем зажигания различаются способом создания контролирующего импульса, в остальном их устройство практически не отличается. Поэтому можно указать общие элементы, которые являются неотъемлемой частью любой вариации системы.

Питание – первичным, служит аккумулятор (задействуется при пуске), а при работе – эксплуатируется напряжение, которое производит генератор.

Выключатель – устройство, которое необходимо для подачи питания на всю систему или его отключения. Выключателем служит замок зажигания или управляющий блок.

Накопитель заряда – элемент необходимый для концентрации энергии в нужном объеме, для воспламенения смеси. Существует два типа компонентов для накопления:

Индуктивный – катушка, внутри которой расположился повышающий трансформатор который создает достаточный импульс для качественного поджога. Первичная обмотка устройства питается от плюса батареи и приходит через прерыватель к ее минусу. При размыкании первичного контура прерывателем на вторичном создается высоковольтный заряд, который и передается на свечу.
Емкостный – конденсатор, который заряжается повышенным напряжением. В нужное время накопленный заряд по сигналу передается на катушку.

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.

Система распределения – подсистема, предназначенная для направления искры на нужный цилиндр. Состоит из нескольких компонентов:

Распределитель или трамблер – устройство, сопоставляющее обороты коленвала и соответственно – рабочее положение цилиндров с кулачковым механизмом. Компонент может быть механическим или электронным. Первый – передает вращение мотора и посредством специального бегунка распределяет напряжение от накопителя. Второй (статический) исключает наличие вращающихся частей, распределение происходит благодаря работе блока управления.
Коммутатор – прибор, генерирующий импульсы заряда катушки. Деталь присоединяется к первичной обмотке и разрывает питание, генерируя напряжение самоиндукции.
Блок управления – устройство на микропроцессорах, определяющее момент передачи тока в катушку на основании показаний датчиков.

Провод – одножильный высоковольтный проводник в изоляции, соединяющий катушку с распределителем, а также контакты коммутатора со свечами.

Из чего состоит БСЗ?

Бесконтактное зажигание включает в себя небольшое количество деталей, благодаря чему снижается вероятность выхода из строя каждой из них. Система состоит из:

Источника питания. Во всех автомобилях им является аккумуляторная батарея.
Выключатель зажигания и стартера. Деталь необходима для правильного распределения времени работы устройства.
Катушка зажигания. Преобразовывает низковольтный ток от аккумулятора в высоковольтный, благодаря чему обеспечивается стабильная работа авто.
Транзисторный коммутатор. Отвечает за прерывание поступления электрического тока на катушку.
Датчик зажигания. Фиксирует перемены в магнитном поле.
Распределительный датчик. Датчик объединён с импульсным, который бывает нескольких видов. Импульсный датчик чаще всего представлен датчиком Холла, но также существуют ещё две разновидности — индуктивный и оптический.
Свечи.

Магнето

Одной из первых систем зажигания является – магнето. Она состоит из генератора тока, который создает разряд исключительно для искрообразования. Состоит система из постоянного магнита, который приводится в движение коленчатым валом и катушки индуктивности. Искру, способную пробить искровой промежуток генерирует повышающий трансформатор, одной частью которого служит грубая обмотка катушки индуктивности. Для повышения напряжения используют часть обмотки генератора, которая соединена с электродом свечи.

Система зажигания с магнето

Контроль за подачей искры может быть контактный, выполненный в виде прерывателя или бесконтактный. При бесконтактном методе подачи искры применяются конденсаторы, которые улучшают качество искры. В отличие от представленных далее схем зажигания, магнето не требуется аккумулятор, оно легкое и активно применяется в компактной технике – мотокосах, бензопилах, генераторах и т.д.

FakeHeader

Comments 21

У меня много лет стоит уже БСЗ коммутатор как на видео украинский 0529.3734, катушка бош, трамблёр оскольский. Всё покупал по отдельности. Очень доволен, как работает. Нареканий нет. Реально только нужно иногда проверять контакты проводов на коммутаторе и датчике Холла. Я их обрабатываю средством hi-gear для защиты высоковольтной части зажигания.

чего за сонар такой?

Из контактного зажигания делает без контактное. Прерыватель вытаскиваешь и на его место в контактный старый трамблер ставиш Сонар ик) и вуаля у тебя за 800руб без контактное зажигания.

На пятерке была такая же делемма, вопрос был или 3,5 килорубля отдать за бесконтактный трамблер или 500р за сонарик. Купил сонарик- поставил в родной трамблер за пять минут, и забыл что такое проблемы с зажиганием! Единственное что, так это старые контакты я положил в багажник и с собой возил на всякий пожарный случай. Конденсатор не снимал, — просто откинул провод… Проездил на Сонарике 3,5 года ни разу не подвел! Мое мнение однозначно брать и ставить! А решать конечно Вам…

Сонарцы однозначно — нет. Работают на ИК лучах (световой поток). Забьётся грязью и ты встал, искра пропала. Про увеличение напряжения на шататной катушке от такой приблуды до 400 В (прочитал из инструкции к Сонар) — ересь полная, там на контактном зажигании около 16 000 В. В общем одни минусы, кроме одного плюса — цена.

Бесконтактный комплект 1.Датчик Холла который установленный в трамблёре — по сути вечен и не боится грязи. 2.Напряжение на катушке (напряжение разряда на свечах) уже около 40 000 В. 3.Зажигание вытягивает нормальное искрообразоавние ещё при 8 вольтах на коммутаторе. 4.Запчасти есть во всех магазинах. 5. Лет пять ставлю всем и все только радовались, забыв про геморрой с контактами и кондёрами.

И совет — покупай готовый комплект, а не поштучно. Вдруг не заработает (у меня такого не было, но вдруг. Всё таки в России живём :)) всегда сдал комплектом и другой взял, а поштучно сначала надо найти что не работает ну и т.д.

Воот! Теперь полностью понял что к чему . Спасибо большое за разъяснения. Ну у нас в городе я искал и не нашел комплект. А так есть магазин один где мне без проблем меняют если что не так. Тк что это го не боюсь россыпью брать если) Буду брать зажигание целиком решено !)

Ну удачи. Не пожалеешь. Даже экономия должна появиться. Не забудь — нужны ещё свечи для ВВ зажигания и ВВ провода рассчитанные на 40 кВ.

Провода хочу сделать нулевые. Центральный уже есть. А разница у них в резинках на наконечниках. Свечи если не углубляться в колийность то зазор увеличить можно и норм должно быть ) спасибо.

Забьется грязью? Это откуда под крышкой трамблера возьмется грязь? Я эксплуатировал больше 3-х лет и ничего не забилось ни разу. А по поводу плюсов, самый главный плюс это надежность и цена. И даже в случае выхода из строя можно старые контакты за 15 минут поставить и ехать дальше. А вот если выйдет из строя датчик холла то ты станешь на дороге… Да и кстати с сонариком кондер тоже откидывается, а это самый частый геморрой…

Тот же уголёк, конденсат в крышке, пыль — в крышке есть 2 отверстия вентиляционных через которые есть доступ из вне со всеми факторами. . Перекрыть излучение света и фотоприёмник проще, чем магнитное поле. Вы возите с собой контакты и конденсатор, а ещё щуп или прибор УЗСК? А почему в этом случае просто не возить датчик Холла? Там ещё проще — болтик открутил и закрутил и то самое вкусное никакой регулировки контактов. И кстати за 15 минут установить кондёр + контакты+ отрегулировать контакты можно ехать, но кое-как, поскольку качественно выполнить все процедуры за 15 минут нельзя. Извините, но как говорится «я не первый год замужем и знаю не понаслышке, как делать надо, а как нет»

Я не заставляю никого делать так как я, если у вас много денег естественно можно купить набор бесконтактного зажигания и не изобретать велосипед! Но суть вопроса как я понял заключалась в том как с меньшими затратами уйти от контактной системы зажигания, я на вопрос ответил. Причем ответил не из теории, а из практики более чем трехлетнего использования этого девайса, на своей машине и более чем два года ставил отцу на ВАЗ2106, тоже ни одной проблемы не возникло. А вы как я понял, ставите всем безконтактные наборы (оно и понятно, деньги то клиента, и за установку можно содрать больше) а сами то использовали сонарик? Если использовали и есть случаи когда он РЕАЛЬНО забился грязью и не работал, поделитесь опытом пожалуйста. А теоретически рассуждать сидя на диване много мастаков… Кстати на моей памяти у знакомых пару раз умирали датчики холла без видимых причин, и у 99,9% процентов людей в машине нет запасного датчика, все приехали как говорится… Так же читал (лично ни одного случая не видел, пишу только факты) что могут умереть и сонарики внезапно, вечного ничего не бывает, там стоит тиристор на сколько я помню, НО в случае такой поломки, повторюсь, можно поставить контакты и доехать до места без проблем (и ставятся контакты при наличии прямых рук без щупов и приборов, а кондер стоит на штатном месте просто провод отсоединен). В пользу такой переделки говорит ЦЕНА вопроса, и доп контакты покупать не нужно, возишь старые. А датчик холла в запас нужно купить, и высоковольтные провода нужно менять если я не ошибаюсь, что тоже деньги… Так что если факты есть пишите, а обосрать теоретически можно все что угодно…

Контактная система зажигания

Устаревшая, распространенная схема воспламенения топливной смеси. Отличительной особенностью системы является создание высокого напряжения, вплоть до 30 тысяч В на свечи. Создает такое высокое напряжение катушка, которая соединена с распределительным механизмом. Импульс на катушку передается благодаря специальным проводам, соединенным с контактной группой. При размыкании кулачков происходит формирование разряда и искры. Устройство также выполняет роль синхронизатора, так как момент образования искры должен совпадать с нужным моментом такта сжатия. Данный параметр устанавливается посредством механической регулировки и сдвига искры на более раннюю или позднюю точку.

Простейшая схема

Уязвимой частью такого варианта является естественный механический износ. Из-за него меняется момент образования искры, он нестабильный для различных положений бегунка. Ввиду чего появляются вибрации мотора, падает его динамика, ухудшается равномерность работы. Тонкие настройки позволяют избавиться от явных неисправностей, но проблема может возникнуть повторно.

Преимуществом контактного зажигания является его надежность. Даже при серьезном износе деталь будет работать безотказно, позволяя мотору работать. Схема не прихотлива к температурным режимам, практически не боится влаги или воды. Такой вид зажигания распространен на старых автомобилях и по сей день используется на ряде серийных моделей.

Отличие методов проверки у карбюраторного и инжекторного ДВС

Чтобы определить неисправность, нужно проверить все свечи по отдельности. Нередко улучшение искры наступает при замене комплекта свечей зажигания. Но иногда причина может быть иной. При этом все СЗ одновременно ломаются нечасто.

Проверка этих элементов для автомобилей с карбюраторным и инжекторным мотором различна. Для первого типа авто достаточно выкрутить свечу, подсоединить провод и металлической частью коснуться массы. Включить зажигание машины.

Проверка свечи при помощи проводов, характерная для автомобилей с карбюраторным мотором

Для транспортных средств с инжекторными ДВС данный метод не подходит. Такие автомобили оснащены множеством электронных устройств. Они при такой проверке могут выйти из строя. Поэтому для диагностики состояния свечей рекомендуется использовать мультиметр. Он позволит безопасно и точно выявить неисправную СЗ.

Проверка свечи мультиметром, характерная для автомобилей с инжекторным мотором

Бесконтактное зажигание

Принципиальная схема работы бесконтактной системы несколько отличается. Она сохраняет трамблер, как элемент конструкции, но он лишь выполняет функцию синхронизации цилиндров и отсылает импульс на коммутатор. В свою очередь транзисторный элемент, синхронизируется с показателем датчика и определяет угол зажигания, а также другие настройки – автоматически.

Преимущество системы – стабильность качества искрообразования, которое не зависит от ручных настроек или сохранности поверхности контактов. Если рассматривать превосходство данного варианта над контактной схемой, можно выделить:

система генерирует искру высокого качества постоянно;
устройство системы зажигания исключает ухудшение ее работы вследствие износа или загрязнения;
отсутствует необходимость производить тонкие настройки угла зажигания;
не приходится следить за состоянием контактов, контролировать их угол замыкания и другие настройки.

В результате использования бесконтактной системы можно наблюдать снижение расхода топлива, улучшение динамических характеристик, отсутствие сильных вибраций мотора, стабильная искра позволяет облегчить холодный пуск.

Электронное зажигание

Современная, наиболее совершенная схема, которая полностью исключает наличие подвижных частей. Для получения необходимых данных о положении коленвала и других применяются специальные датчики. Далее электронный блок управления производит расчеты и посылает соответствующие импульсы на рабочие компоненты. Такой подход позволяет максимально точно определить момент подачи искры, благодаря чему смесь разжигается своевременно. Это позволяет получить больше мощности, улучшить продувку цилиндра и снизить вредные выбросы, благодаря лучшему дожигу топлива.

Схема электронной системы

Электронная система зажигания автомобиля отличается высокой стабильностью работы и устанавливается на большинство современных авто. Такая популярность определена преимуществами данной схемы:

Снижение расхода топлива во всех режимах работы мотора.
Улучшение динамических показателей – отклик на педаль газа, скорость разгона и т.д.
Более плавная работа мотора.
Выравнивается график момента и лошадиных сил.
Минимизируются потери мощности на низких оборотах.
Совместима с газобаллонным оборудованием.
Программируемый электронный блок позволяет настроить двигатель на экономию топлива или наоборот, на повышение динамических показателей.

Назначение системы зажигания достаточно простое, она является неотъемлемой частью бензинового двигателя, а также моторов, оснащенных ГБО. Этот компонент постоянно меняется и приобретает новые формы, соответствующие современным требованиям. Несмотря на это даже самые простые модели зажигания все еще используются на различной технике, успешно выполняя свою работу, как и десятки лет назад.